Теплообменник для ТН, использующего тепло замерзающей воды

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Продолжу в направлении производства снега

По поводу бункера для снега я проблем не вижу, центробежный фильтр как в пылесосах и даже если какаянибуть часть и будет проскакивать да и бог с ней пусть идёт на второй заход, а вот по поводу влажного воздуха перед испарителем, что черевато обмерзанием, хочу предложить следующее:

На рисунке изображён ТН с системой осушения воздуха. По суте это два моноблочных кондиционера. Первый кондиционер охлаждает воздух до температуры близкой к нулю (0.1...0.5С) и конденсирует основную часть воды, далее воздух движеться во второй кондиционер и доохлаждает воздух. Когда второй кондиционер всёже обмерзнет вентиляторы меняют напровление вращения и второй кондиционер превращается в первый, а первый соответствено во второй и уже относительно тёплый воздух обдувает обмёрзший кондиционер и он размораживается. После обмерзания следующего кондиционера они опять меняются местами. Система обратных клапанов работает по принципу диодного моста и напровление воздуха в снегогенераторе остаётся прежним.
Конечно два кондиционера это дороже чем один, но не думаю что одного хватит для отопления. Но когда на улице теплее -5С и воздух потребляется уличный можно использовать один кондиционер

 

И влетит в испаритель...Ну да ладно, даже не в этом суть.

Не будет работать. И вот почему. Первый понизит температуру и часть влаги заберет. Но при этом исходящий воздух будет иметь влажность 100%. И последующее охлаждение не только перейдет через ноль, но и сделает пар перенасыщенным и вызовет сублимацию. Так-то. Чем ниже температура, тем меньшее количество влаги может содержаться в воздухе. И ЛЮБОЕ охлаждение будет вызывать конденсацию/сублимацию.
Самый оптимальный вариант- вызывать сублимацию до рабочего цикла путем первоначального охлаждения воздуха воздухом, идущим в рекуператор, причем без прямого контакта. Делать это надо между испарителем и теплообменником. Сублимированный пар осядет здесь, а не на испарителе, в этом цель.
Короче, здесь теплообменник на теплообменнике и теплообменником погоняет.
Но представлять целиком всю систему на обсуждение не хочу, ибо сначала необходимо добить центральный теплообменник- на жидком льде, остальное фигня, ибо здесь мы имеем все прелести- изменяемую геометрию теплообменника, необходимость стабилизировать соотношение вода/лед, утилизация жидкого льда.
Но, честно говоря, в предлагаемом вами принципе градирни что-то есть. Типа "подобное к подобному", это должно работать. Надо убрать непосредственный контакт сред, ибо через него идет насыщение влагой. Например, в воздуховоде пропускать воздух, на который набрызгивать воду. Воздуховод колеблется, лед облетает, падает в воду, вместе с которой утилизируется. Пиком совершенства будет создать такой воздухообменник, который представить в дизайне как красивую фишку, типа водопада, т. е не закрывать, а украсить и выставить на всеобщее обозрение. Но это я уже так, мечтаю, не дает покоя стена, по которой течет вода, продаются такие хрени. С другой стороны подаем холодный воздух и греем. Или в виде не стены, а колонны, и чтоб трепыхалась.

 

Не могу понять как влажность будет сто процентов, если часть влаги заберётся, до первого что больше ста процентов было?


На то и два кондиционера чтобы снять конденсат в жидком состоянии, а не сразу замораживать!

 

Относительная влажность воздуха есть величина, производная как раз от температуры. При изобарном процессе, конечно. Подробнее здесь https://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%EB%E0%E6%ED%EE%F1%F2%FC. Особое внимание табличке.

 

У кондеев в режиме ТН при вышеуказанных условиях не более 2,0-2,3 в зависимости от используемого хладагента, у специализированных ТН до 2,5 - 2,7.

 

То есть с учетом затрат энергии на циркуляцию воды/воздуха, еще меньше. Тогда какая точка кипения у кондеев, работающих при 0...-5? И КОП- 2,0-2,3? Мдя, проще ТЭНы воткнуть. Или продумывать конструкцию, где тепловой напор по воздуху не более 5, максимум 7-8К, тогда можно будет работать -10...+35, а это уже веселее.
Вообще, Dekabrino, вы писали в теме про подсказки по сборке ТН, что тепловой напор на жидкостных системах 5К, а в воздушных 15-20. Такие плечи убивают всю эффективность, КОП ниже плинтуса. Я же хочу использовать именно воздушники, потому что кондеев, новых и б/у, завались, и спецы, которые их смонтируют, в изобилии, а ТН НЕТ, просто нет и о них никто не слышал. Не вариант.
Посему у меня вопрос- можно ли снизить тепловой напор с 15-20 до 5-7К, например, используя наружние блоки как в испарителе, так и в конденсаторе? Это ключевой вопрос, при КОП=2 игра не стоит свеч, надо не менее 3.
Кстати, написав в шутку про "водопад" и закрыв бук, вдруг совершенно случайно понял, что это не шутка. Достаточно рукав перевернуть из горизонтального в вертикальное.
Итак, берем обычное платмассовое корыто, внутрь которого закидываем подачу и обратку воды. Туда же опускаем шланг для забора жидкости, подключенный к циркуляционнику. В корыто впаиваем (вкручиваем, приклеиваем) воздухозаборник, который присоединяем к испарителю. Сверху на высоте 1-2-3м монтируем точно такой же воздуховод, соединенный с вентилятором, вся система закольцована. На верхний и нижний воздуховод натягиваем полиэтиленовый рукав, при этом форма воздуховодов и, соответсвенно, рукава должна быть максимально узким, допустим 145*5см, для максимального теплообмена. Вокруг верхнего воздуховода кидаем перфорированную трубу, перфорация направлена на воздуховод. К перфорированной трубе подключаем циркуляционник, забирающий воду из корыта.
Итак, циркуляционник забирает воду из корыта, поднимает ее вверх и поливает на рукав сверху через перфорированную трубу, в это время по воздуховоду бежит воздух, рукав колеблется льдинки отлетают или стекают вниз с водой. По мере перехода воды в лед включается откачка/подача в корыте, уровень нем постоянный, работа циркуляционника постоянная, температура в рукаве постоянная, вообще все параметры стабильные, система регулируется один раз.
Эта система практически лишена недостатков предидущей системы, в работе 100% поверхности, эта система компактнее, можно собрать несколько воздуховодов в пакет, получится просто огромная площадь теплообмена, например, при высоте воздуховодов в 2м площадь каждого 6м2, а пакет из 15 таких рукавов будет иметь размер не более 2*1,5*1,5м. Площадь теплообмена 90м2. Мощность под 60кВт. Обращаю внимание на то, что, несмотря на низкую теплопроводность полиэтилена, 0,15вт/м*к, при толщине 0,2мм, т, е 1/5000м, теплопроводность получается 750Вт/К. Т. е рукав как преграду теплообмену можно вообще не рассматривать.
Проблема во всей этой система в слишком высоком температурном напоре в воздушных системах. Это все сводит на нет...

 

Когда измеряли кпд нашего варианта, то я думал что он будет небольшой, так как температура хладагента в котором находился теплообменник кондиционера была около -12 град, марка хладагента - R22.
Однако это оказалось не так, что лично меня сильно обрадовало.

 

Ответил там https://www.forumhouse.ru/threads/95637/page-23#post-4135520

 

А в цифрах? Вообще, если это возможно, пожалуйста, подробнее...

 

На 16 стр. пост N 229 я уже об этом писал более подробно.

 

Вот фото установки

Сверху находится утепленный оконный кондиционер, внизу собственно теплообменник, рядом бак для воды.
На теплообменнике на входящей трубе стоит эл. магнитный клапан, который открывается/закрывается с периодичностью которая зависит от заполнения бака с незамерзайкой в которую погружен холодный радиатор кондиционера.

 

Практически это пластинчатый теплообменник получился. Весьма компактно, в этом жидкостным системам не откажешь.
Насколько я понял, вы погрузили воздушный теплообменник в водяную среду? Как нибудь взбаламучиваете незамерзайку для интенсификации теплообмена?

 

Да, именно так и сделали.
Поток незамерзайки не турбулизируем, на это есть несколько причин:
1) тепловая мощность водяного теплообмена в случае использования радиатора предназначенного для воздушного теплообмена возрастает раз в 30 - 40.
2) причины по п. 1 уже достаточно.

 

в 3-4 еще поверить можно, хотя может быть, что и во столько раз не повысится. Откуда 30-40? Вы считали или это предположение?
Вот промышленно в теплообменниках со стороны жидкости не делают оребрение как для воздуха - потому как смысла нет.

 

Прочтите себя же:
https://www.forumhouse.ru/threads/156434/page-3#post-4076010

..."Разница в 40 раз подтверждается конструкцией оребренных труб теплообменников вода-воздух, когда коэффициент оребрения со стороны воздуха как раз оставляет около 40."