Одним из средств повышения энергетической эффективности систем кондиционирования воздуха является применение в них различных теплообменных аппаратов, в которых для обработки приточного воздуха используется температурно-влажностный потенциал удаляемого вентиляционного воздуха. В таких теплоутилизационных установках (рекуператорах) может передаваться как явная, так и скрытая теплота, составляющие полную тепловую энергию влажного воздуха. По этому признаку различные конструкции рекуператоров можно разделить на утилизаторы явной теплоты — теплообменники (рекуператоры, или ТО) и утилизаторы полной теплоты — тепловлагообменники (ТВО).
В утилизаторах явной теплоты процесс обработки воздуха происходит при постоянном влагосодержании и их эффективность можно оценить перепадами температур на входе и выходе из аппарата.Передача явной и скрытой теплоты в тепловлагообмеениках зависит от интенсивности процессов тепло- и влагопереноса, которые определяются их конструкцией, например свойствами тепловлагоаккумулирующей массы тепловлагообменников. В результата передача явной и скрытой теплоты в теплообменниках может осуществляться в различных соотношениях и количественно может быть выражена через эффективности по явному теплообмену и по влагообмену.Наиболее известны конструкции рекуператоров, в которых явная и скрытая теплота передаются в равных количествах. Их эффективность может быть также выражена через энтальпии обменивающихся воздушных потоков. Такие теплообменники также называют энтальпийными теплоутилизаторами. Скрытая теплота водяных паров может составлять значительную часть тепловой энергии удаляемого вентиляционного воздуха, однако ее использование в системах вентиляции и кондиционирования не всегда оказывается целесообразным.В некоторых случаях рекуператоры явной теплоты оказываются эффективнее энтальпийных. С учетом этого в системах кондиционирования для более рационального использования потенциала удаляемого воздуха как по явной теплоте, так и по влаге мог бы найти применение теплообменник с таким соотношением эффективностей по тепло- и влагообмену, при котором за годовой период эксплуатации экономия энергии в системе кондиционирования получалась бы наибольшей.Определить влияние передачи явной теплоты и влаги в рекуператорах на эффективность их работы в системах кондиционирования при различных исходных условиях возможно с использованием карт уровней энергопотребления. Карта уровней энергопотребления представляет собой диаграмму, на которую при равных параметрах приточного воздуха и температуре хладагента нанесены линии постоянного приведенного расчета энергии для принятого соотношения цен па холод, тепло и воду.В зависимости от требуемых процессов обработки наружного воздуха с целью придания ему необходимых параметров, передача явной теплоты и влаги в теплообменниках может способствовать как переходу системы на более низкий уровень энергопотребления, соответствующий минимальному значению приведенного расхода энергии, так и, наоборот, привести к дополнительным энергозатратам. Сравнивая приведенные рас¬ходы энергии, соответствующие параметрам обрабатываемого воздуха на выходе из теплообменника, можно установить оптимальное соотношение передачи теплоты при различных параметрах приточного воздуха.
На эффективность работы теплообменников в системах кондиционирования существенно влияют также размеры области нормируемых параметров внутреннего воздуха. Так, если они заданы минимальными и максимальными значениями допустимых температур и относительной влажности, то в режимах утилизации тепла, соответствующих холодному и переходному периодам, размеры области, в которой использование теплообменника эффективно, достигают наибольшего значения. Величина эффективной области применения определяется тепловлажностной нагрузкой помещения и принятой разностью влагосодержаний приточного и удаляемого воздуха. Так, например, в помещениях с большими влаговыделениями и при относительно низкой нормируемой температуре внутреннего воздуха эта область может охватывать целиком практически весь отопительный период.Эффективность использования в системах кондиционирования теплообменников различных типов главным образом определяется нормируемыми параметрами внутреннего воздуха и тепловлажностным балансом помещения.Сравнение эффективности использования рекуператоров тепла и тепловлагообменников показывает, что для систем кондиционирования административных зданий, расположенных в южных районах, продолжительность периода, в течение которого более эффективны утилизаторы явной теплоты, может оказаться значительной (270 часов по сравнению с 950 часами для энтальпийных) и в системах кондиционирование оптимальным мог бы быть рекуператор, позволяющий изменять соотношение количеств передаваемой явной и скрытой теплоты.
Мы в социальных сетях:
