Комбинация рекуператора с вытяжным воздухоприемным устройством для использования в механических вентиляционных системах

Введение. Один из наиболее распространенных способов экономии тепловой энергии и денежных средств — это применение рекуператорных установок в механических вентиляционных системах. Рассмотрен модернизированный воздушный рекуператор. Приведены особенности конструкции, схема расположения и алгоритм работы этого теплообменного устройства. Для увеличения выбора типа и конструкций воздушных теплообменников проектировщикам предложен и описан вариант спроектированного комбинированного рекуператора с вытяжным воздухоприемным устройством из помещения, который в процессе работы будет одной из версий устройства, повышающего коэффициент полезного действия (КПД) в механических системах вентиляции. Рекуператор — незаменимый элемент для современных уникальных зданий и сооружений.

Материалы и методы. Рекуператор предлагается как аналог существующих и относится к области энергосбережения в системах механической вентиляции.

Результаты. Повышение КПД по сравнению с аналогами осуществляется за счет: использования рекуператора как совмещенного вытяжного воздухоприемного устройства из помещения, увеличения площади соприкосновения теплоносителей, особой внутренней конструкции, способной к более равномерной теплопередаче, нетиповой схемы расположения рекуператорной установки для избежания обмерзания и «оттайки» конденсата у теплопередающей поверхности. Поток нагрева приточного воздуха через совмещенный рекуператор с вытяжным воздухоприемным устройством из помещения в системе механической вентиляции регулируется автоматикой для поддержания более комфортной температуры подачи в помещение.

Выводы. Новая конструкция приобретает повышенный КПД по сравнению с аналогами.

1. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М. : Энергия, 1973. 319 с.

2. Быков Л.В., Молчанов А.М., Янышев Д.С. Основы вычислительного теплообмена и гидродинамики : учебное пособие. М. : URSS, 2019. 200 с.

3. Видин Ю.В. Инженерные методы расчета задач теплообмена. М. : Инфра-М, 2018. 166 с.

4. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М. : Высшая школа, 1975. 496 с.

5. Кудинов И.В. Математическое моделирование гидродинамики и теплообмена в движущихся жидкостях : монография. СПб. : Лань, 2015. 208 с.

6. Виноградов С.Н., Таранцев К.В., Виноградов О.С. Выбор и расчет теплообменников : учебное пособие. Пенза : Изд-во ПГУ, 200100 с.

7. Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. М. : Наука, 198472 с.

8. Самарин О.Д., Яцына В.А. Исследование зависимости температурной эффективности пластинчатых рекуператоров от типоразмера вентиляционной установки // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. 202№ 2 (230). С. 71–73. EDN NDMEZG.

9. Borowski M., Karch M., Kleszcz S., Sala P., Waryan G. An experimental and numerical investigation of the thermal and non–thermal efficiency for counterflow heat exchanger // E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 128. P. 04008. DOI: 10.1051/e3sconf/201912804008

10. Lamlerd B., Bubphachot B., Chompookham T. Experimental investigation of heat transfer characteristics of steam generator with circular-ring turbulators // Case Studies in Thermal Engineering. 2023. Vol. 4P. 102549. DOI: 10.1016/j.csite.2022.102549

11. Белоногов Н.В., Пронин В.А. Оптимизация геометрических параметров перекрестно-точных пластинчатых рекуператоров // Вестник Международной академии холода. 2008. № С. 21–23. EDN JXORYH.

12. Карапузова Н.Ю., Фокин В.М. Расчет теплообменных аппаратов: методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Волгоград : Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, 2013. 67 с. EDN WABVMN.

13. Chompookham T., Chingtuaythong W., Chokphoemphun S. Influence of a novel serrated wire coil insert on thermal characteristics and air flow behavior in a tubular heat exchanger // International Journal of Thermal Sciences. 202Vol. 17P. 107184. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2021.107184

14. Рутковский А.Л., Макоева А.К., Коробкин Р.С. Использование рекуператора типа «труба в трубе» для возврата отходящих газов в вельц-печь барабанного типа // Наука и бизнес: пути развития. 202№ 1 (115). С. 30–33. EDN EJDJJJ.

15. Kleszcz S., Jaszczur M., Pawela B. An analysis of the periodic counterflow heat exchanger for air-to-air heat recovery ventilators // Energy Reports. 2023. Vol. 9. Pp. 77–85. DOI: 10.1016/j.egyr.2023.03.088

16. Вдовичев А.А. К вопросу определения температурной эффективности пластинчатых перекрестно-точных рекуператоров воздуха // Вестник Евразийской науки. 202Т. 14. № 5. EDN XYXUEV.

17. Golijanek-Jędrzejczyk A., Mrowiec A., Kleszcz S., Hanus R., Zych M., Jaszczur M. A numerical and experimental analysis of multi-hole orifice in turbulent flow // Measurement. 202Vol. 193. P. 110910. DOI: 10.1016/j.measurement.2022.110910

18. Белоногов Н.В. Утилизация теплоты в перекрестно-точных пластинчатых рекуператорах // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. 201№ 2 (122). С. 75–83. EDN RHWDYL.

19. Вдовичев А.А. Численное исследование теплопереноса и аэродинамики в перекрестно-точном рекуператоре открытого типа // Вестник Евразийской науки. 202Т. 14. № 2

20. Демидочкин В.В., Костуганов А.Б., Чер-чаев А.А. Определение теплотехнической эффективности пластинчатого теплоутилизатора // Вестник Оренбургского государственного университета. 2018. № 6 (218). С. 123–13DOI: 10.25198/1814-6457-218-123. EDN HNFKOY.

21. Вдовичев А.А. Особенности численного моделирования пластинчатого перекрестно-точного рекуператора воздуха // Вестник Евразийской науки. 202№ 5.

22. Краснов Ю.С. Монтаж систем промышленной вентиляции. М. : Стройиздат, 1983. 245 с.

23. Краснов Ю.С., Борисоглебская А.П., Антипов А.В. Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию, испытаниям и наладке. М. : Термокул, 2006.

24. Самарин О.Д. Основы обеспечения микроклимата зданий : учебник. М. : АСВ, 2014. 203.

25. Каменев П.Н., Тертичник Е.И. Вентиляция : учебник. М. : АСВ, 2006.

26. Пачкин С.Г., Котляров Р.В., Шевцова Т.Г., Иванов П.П., Ли С.Р., Преснова А.С. Разработка автоматизированной системы управления приточно-вытяжной вентиляцией // Современные наукоемкие технологии. 202№ С. 80–84. DOI: 10.17513/snt.39013. EDN CYYMBL.

27. Власенко О.М., Сорокин А.С., Абдулаев С.Х. Обогрев вентиляцией при автоматизации производственных зданий легкой промышленности // Дизайн и технологии. 2015. № 50 (92). С. 70–77. EDN VXLCNT.

28. Halawa E., van Hoof J. The adaptive approach to thermal comfort: A critical overview // Energy and Buildings. 201Vol. 5Pp. 101–110. DOI: 10.1016/j.enbuild.2012.04.011

29. Архипов Г.В. Автоматическое регулирование вентиляции и кондиционирования воздуха. Принципиальные технологические схемы систем автоматического регулирования. М. : Госэнергоиздат, 196С. 176.