Воздушный рекуператор из сотового поликарбоната

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Задумался над тем, чтобы уменьшить длину теплообменника с трёх до двух метров. В таком случае вместо 12 пластин (и 11 промежутков) станет 18 пластин (и 17 промежутков). Толщина рекуператора вырастит на ~5см. Плюсы от этой идеи очевидны. Сопротивление самого теплообменника существенно сократится, будет проще собирать, перемещать, вешать на место... Подскажите пожалуйста, а есть минусы? По идеи площадь теплообмена не сокращается, но интуитивно мне кажется, что на длинном пути теплообмен будет более полноценный, соответственно и КПД выше. Высчитывать затрудняюсь, будет ли такое повышение КПД существенным (и будет ли вообще?). Если исходить из того, что место и материал (а также, пропускное сечение магистралей, мощности вентиляторов, требуемое количество воздуха, и всё остальное, что может иметь значение) вполне позволяют осуществить оба варианта, какой из них всё таки будет лучше, 3×0,7×0,092, или 2×0,7×0,14?
Спасибо.

 

Однозначно! Если я первый раз в жизни делаю то, чем никогда не пользовался, делаю не по "проверенной схеме" а по своей собственной задумке, естественно я вполне допускаю возможность дальнейшей доработки.
Крепить намерен двухсторонним скотчом, простым скотчом, может где-то запеню, засиликоню.

 

Склейте маленький кубик 300*300*300 из полистироловых панелей (это в разы быстрее, но имеет ограничение в -15С, я делал подобное для проверки), может, Вам и такого "за глаза"...
https://www.forumhouse.ru/threads/238844/

 

Спрашивал немного по другой причине. В заводских пву, с пластиковым теплообменником, стоит рекомендация: раз в год доставать теплообменник и промывать его. Советую к ней прислушаться.

 

Посмотрел тему. Но история там как будто незавершенная... Достроили дом, какой там рекуператор?

 

Чем больше площадь поперечного сечения теплообменника, тем меньше скорость протока воздуха через него, и если площадь теплообменных поверхностей будет одинакова, то время нахождения воздуха в разных теплообменниках будет одинаковой. К примеру, длину укоротили в 1.5 раза, при этом сечение увеличилось в 1.5 раза, и скорость упала в 1.5 раза, но время прохождения потоком длины теплообменника осталось тем же, значит энергии между потоками передалось столько же. С другой стороны, при увеличении сечения и уменьшении длины уменьшается сопротивление теплообменника как минимум в 2.25 раза, значит при той же производительности вентилятора больший объем прокачается через теплообменник, и больше энергии передастся от теплого потока более холодному.
По своему опыту знаю, что работать с более коротким теплообменником проще, чем с длинным. У меня так вообще теплообменник имеет длину 1.5 метра, и то я намучался его устанавливать в кожух на чердаке. Представляю, чтобы было, если бы он был длиной 3 метра.
Ну теплообменник сечением 92х700 мм это не серьезно, это очень большое сопротивление, которое зависит от эквивалентного диаметра круглого воздуховода. Даже разрезав его пополам и сделав 184х350 мм, будет уже лучше, так как его сопротивление уменьшится в 1.48 раз. Эквивалентный диаметр прямоугольного отверстия равен

Dэкв=2a*b/(a+b), где а, b - ширина и длина прямоугольного воздуховода.

Для 92х700, Dэкв=162.6 мм, а для 184х350, Dэкв=241.2 мм, 241.2/162.6=1.48.
А если сделать 140х700 мм, то Dэкв=233.3 мм (эффективность сечения увеличится в 233.3/162.6=1.43 раза), а если его располовинить, то есть уменьшить ширина, и увеличить высоту, сделав размерами 280х350, то Dэкв=311.1 мм (эффективность сечения увеличится в 311.1/162.6=1.9 раза).
Геометрическое поперечное сечение теплообменников равно 644 см2 при длине 3 метра и 980 см2 при длине 2 метра, а гидродинамическое сечение, которое участвует в расчете сопротивления, для сечения 92х700 равно 207 см2 (что в 3.1 раза меньше максимального), для сечений 184х350, 140х700 и 280х350 получим гидродинамическое сечение 457 см2 (в 1.4 раза меньше максимального), 427 см2 (в 2.3 раза меньше максимального) и 760 см2 (в 1.3 раза меньше максимального) соответственно. Как видим, приведение сечения теплообменника к квадрату, приводит к существенному уменьшению гидродинамического сопротивления теплообменника.
В итоге, при совершенно одинаковой площади теплообмена, при изменении поперечного сечения и длины теплообменика мы имеем выигрыш по сопротивлению относительно вашего первоначального проекта в 2.2 раза (184х350х3000), в 3.1 раза (140х700х2000) и в 5.5 раза (280х350х2000).

 

К аналогичному выводу, что надо делать широкий, а не длинный, но по площади равный рекуператор я пришел ранее:
https://www.forumhouse.ru/posts/30611700/
При этом уменьшаются потери давления в рекуператоре, а значит можно применить менее производительные (а значит более тихие!) вентиляторы.

 

С этим утверждением не соглашусь. Если только по соображениям равномерного распределения потоков между пластинами... Правда спорить и доказывать тоже не буду. Спасибо большое за подробные обоснования! Как следует из вашего поста, укоротить длину теплообменника с 3 до 2м, идея правильная. Может быть исходя только из практических соображений было бы правильнее и ширину тоже сократить с 70 до 50см, но рекуператор у меня будет под потолком в коридоре первого этажа, и большая толщина может просто не вписаться под пространство, а 70см отлично вмещается в ширину.
Кстати, буду признателен за ваше мнение, относительно моей идеи с двух сторон сделать выводы на вытяжку (красные линии на рисунке). Посмотреть вложение 8567732
Другие участники обсуждения делали похожие теплообменники, но никто не подводил двойные отводы, как я задумал. Логически представляя потоки, мне кажется, подача и отбор с обеих сторон будет способствовать более равномерному распределению воздушных потоков. Тем более, что придумал достаточно простое решение технической реализации этой идеи.

 

Спасибо! Эти плюсы я сам понимаю. Мне интересуют больше обратные аргументы (в пользу 3м против 2), если таковые вообще будут...

 

Если бы вы были знакомы с гидродинамикой, то знали, что наименьшим сопротивлением обладают круглые воздуховоды, у прямоугольных воздуховодов по углам резко нарушается ламинарное течение жидкости, переходит к турбулентной, из-за чего резко повышается сопротивление, за счет этого в этих зонах перестает течь жидкость (в нашем случае это воздух) и эти области выключаются из работы, уменьшая тем самым эквивалентный диаметр воздуховода. Для квадратного воздуховода его эквивалентный диаметр равен длине стороны квадрата, то есть окружности вписанной в этот квадрат. То есть его сечение уменьшается в 4/Пи раза, или в 1.27 раза. Для прямоугольного воздуховода ситуация ещё плачевнее, ещё большая часть воздуховода выключается из переноса воздуха, и по результатам большого количества экспериментов была получена эмпирическая формула эквивалентного диаметра прямоугольного воздуховода
Dэкв=2a*b/(a+b), где а, b - ширина и длина прямоугольного воздуховода.
Из этой формулы вытекает, что чем больше отношение сторон прямоугольника, тем меньше эквивалентный диаметр воздуховода. Неспроста же узкая щель, имеющая одинаковое сечение с круглой трубой, начинает гудеть, свистеть и издавать всякие звуки из-за турбулентного характера истечения воздуха, в то время, как при движении по круглой трубе никаких звуков нету. Из-за уменьшения эффективного диаметра щели увеличивается скорость движения воздуха, а объем то не изменился, и чтобы его пропустить через себя и происходит увеличение скорости, а это приводит к ещё более большим потерям.
Если уж так сильно вас поджимает высота подвесного потолка, то лучше сделайте из одного 700х140 два параллельных воздуховода по 350х140 и распараллельте потоки. Эквивалентный диаметр одного воздуховода будет 233 мм (сечение 426 см2), а эквивалентный диаметр "короткого" воздуховода будет 200 мм (сечение 314 см2), но их два и в сумме сечение будет 628 см2, что в 1.47 раза будет больше, чем "узкой щели". Только за счет этого эффективность вашего теплообменника возрастет почти в 1.5 раза. Это в случае, когда "смесительная камера" которая из круглого воздуховода преобразует поток в прямоугольный поток теплообменника. И если будете разделять потоки на 2 части, и для этого использовать тройники круглого сечения, то тот теплообменник, который будет запитываться от отвода, на выходе должен поступать в прямую часть тройника. Это делается для того, чтобы выровнять сопротивления двух теплообменников. Для одного повышенное сопротивление на входе, но почти без сопротивления на выходе, а для второго наоборот, почти без сопротивления на входе, но повышенное сопротивление на выходе, что в сумме даст одинаковый объем воздуха через каждый теплообменник.
А вообще, прятать обслуживаемые элементы за натяжным потолком, это не рациональное решение. Для обслуживания придется его всё время разбирать, для чистки фильтров, самого теплообменника, если это конечно не потолки "Амстронг", но там панели 500х500 или 600х600, и через них доставать элементы системы, длиной 2-3 метра ну очень неудобно, если только не с разборкой подвесной системы.
Ну или впишите почти квадратный теплообменник в углу потолка, а снизу сделайте шкаф и что-то из корпусной мебели. Снизу места хранения, а на антресолях теплообменник.

 

Правильно говорят вам, рассмотрите варианты размещения рекуператора в доступных местах. У меня тоже располагался под потолком, по итогу перенес под лестницу, да места мало, но больше чем под потолком... и монтировать удобнее, фильтр тот же проверять. Возможность демонтировать систему без демонтажа внутренней отделка всегда должна быть, даже просто ремонтные работы провести (допустим что-то случится с теплообменником).

 

Уже начинаю соглашаться). Правда в полтора раза слишком неправдоподобно звучит... Да ну и ладно, может быть и так. Кстати, если сделаю 2м, вместо 3, то вместится под потолком в лестничной площадке. А там будет ещё проще организовать разбрную декорацию под потолком. И даже толщину там могу увеличить, значит могу сделать 2×0,5×0,188 (вместо первоначально задуманных 3×0,7×0,092). Или если уже пошли таким путем, то и длину сделать 1,5... Тогда получится 1,5×0,5×0,252...

 

Никому не приходила мысль также делать?

 

Ну так это получается эквивалент разделения длинной щели на два теплообменника половинной ширины, с увеличением эффективности в 1.47 раза, ну за счет потерь на тройники, уменьшим до 1.3 раза.


Части тепплообменника можно разнести, чтобы лучше состыкавались повороты и тройники.