Приточно-вытяжные установки с рекуперацией тепла, БЕЗ КОНДЕНСАТА

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Мне очень интересны ваши рассуждения по поводу мембран. У меня работает Airlaska. Хотите, давайте ее проверим? Что этот рекуператор пропускает, а что нет? Я бы хотел это сделать. Вопрос как?
Я себе представляю работу мембраны проще. Мембрана - это гигроскопичный пропускающий влагу материал, именно влагу, а не пар, потому что если она будет пропускать пар, то естественно с паром она будет пропускать и много чего другого, чего нам не надо. Так вот, она пропускает влагу, а что происходит в рекуператоре когда холодный поток встречается с теплым - влага конденсируется на стенках рекуператора. Если материал рекуператора не пропускает влагу, то это обычный рекуператор, в нем вода стекает в дренаж. А если пропускает, то он (материал рекуператора - мембрана) намокает, промокает насквозь и встречный поток воздуха ее, мембрану, сушит. И устанавливается некий постоянный баланс влажности мембраны. Я немного утрировал чтобы донести идею. В реальности не идет речь о потоке воды и мокрой насквозь мембране, она просто становится немного увлажненной и это кстати улучшает ее теплопроводные свойства, этим в том числе обусловлены ее фантастические показатели - 95% рекуперации тепла. Вот так я себе представляю ее работу.

 

В действительности реализовать такой принцип в полной мере сложно. Наиболее эффективным способом является наполненные водой поры, но есть ряд сложностей - это ограничение по насыщению воздуха влагой (перенос в приточный воздух должен быть при давлении паров ниже, чем в порах), вторая большая сложность - постоянство гигроскопичности пор, реализующих эффект поровой конденсации.
Такие решения есть в природе, для осушительных установок, но я полагаю там речь о влажности не более 20%(отн.).

Чтобы намокал - должна быть поровая конденсация, которая ограничивает максимальную влажность которую можно создать за мембраной. Не верю я что такой режим можно эффективно реализовать при любых температурах наружного воздуха и влажностях внутреннего. Да и подтвердить выкладками можно мое неверие.

Интересно было бы доподлинно увидеть состояние мембраны в процессе эксплуатации. Сдается мне, что она почти вся сухая, а значит как и любая пористая мембрана пропускает через себя все диффузионным образом. Т. е. вместе с парами воды прекрасно формальдегид бензипрен и прочее возвращается из вытяжного потока в приточный. Т. е. это рециркуляция, а не рекуперация.
Вот если бы была мокрая насквозь, по всей площади - тогда это эффективное решение. Но еще раз.
Если в точке вытяжного потока влажность скажем H1, в мембране поровая конденсация при данной температуре происходит при влажности H2, а в вытяжном потоке H3, то должно выполняться условие:
H1>H2>H3, более того, для симметричных мембран H1-H2~H2-H3.
И данное соотношение должно выполняться для любой точки рекуператора и любого режима.
H2 определяется химией и структурой мембраны помимо температуры и не зависит от никаких других внешних условий, соответственно нарушение требования в части рекуператора будет с 99% вероятностью.
Далее, наличие данного требования ограничивает достижимую степень рекуперации влаги. Если H2 скажем 50%(отн.), то в приточном воздухе будет всегда меньше, чем 50% при любой вытяжной влажности.
Более того, если вытяжная влажность станет ниже 50% мембрана вся высохнет, и будем опять иметь рециркуляцию, а не рекуперацию. Т. е. эффект от такого рекуператора только отрицательный. (И загрязнения вернули и воздух частично охладили, лучше бы не вентилировали вовсе).
Далее, с поровой конденсацией все может быть еще и терпимо, но избежать замерзания воды в порах при снижении до -20 и ниже тоже целое дело. Мембрана должна выделять огромное количество электролитов в сконденсированную воду, которые могут уносится с каплями воды за счет пульсаций давления. Те же электролиты позволяют задать H2, но чем ниже мы пытаемся подобным образом реализовать рабочие температуры, тем ниже будем получать H2 - рабочую влажность аппарата.

Я очень утрирую говоря про относительные влажности, подразумевая что речь идет о выходной (с теплой стороны) части.

Иными словами, чтобы рекуператор влаги эффективно работал в разных режимах он должен быть на основе постоянной (твердой) селективной мембраны. А таких мембран с идеальной селективностью (или близкой к тому) не существует в природе. И такой параметр, как селективность, например по паре H2O/CO2 является ключевым параметром характеризующим эффективность мембраны.

Про теплопроводность - да намокание улучшает ее. Надо ли? Зависит от толщины мембраны. Если мембрана сильно тоньше канала воздуха, то увеличивать теплопроводность ни к чему.

Проверить - от имеющегося оборудования зависит как. По простому - с индикаторным газом можно попробовать (с отдушкой от баллонного газа к примеру), только аккуратно. Но лучше конечно по CO2 - как минимум нужен датчик углекислого газа, но и баллон с данным газом также желателен.
- сделать добавку CO2 заданным потоком в вытяжной поток,
- рассчитать и измерить содержание CO2 в вытяжном потоке (Свыт)
-.измерить содержание CO2 в наружном воздухе (Cнар)
- измерить содержание CO2 в приточном воздухе на выходе установки. (Cприт)
Далее посчитать степень рециркуляции как n=(Cприт-Cнар)/(Свыт-Cнар)
Зная n понимать, что вентиляцию для обеспечения заданного качества воздуха следует увеличивать по отношению к более традиционным системам где нет перетока загрязнителей. Увеличивать надо в 1/(1-n) раз. Ну и соответственные дополнительные энергозатраты и материалозатраты тоже можно тогда оценить.
При этом следует понимать, что n зависит от внутренней влажности, наружной температуры и потока в рекуператоре.
Далее целесообразно измерить ту же степень рециркуляции (назовем ее n2) и уже по влаге, где в качестве концентраций воды взять абсолютную влажность. Рекуператор тепла и влаги имеет смысл только тогда, когда n2>n (n2=n=1 это чистая рециркуляция, n2=n<1 рециркуляция с добавкой наружного воздуха). Идеальный рекуператор тепла и влаги должен иметь n2 много больше n (скажем в 10 раз хотя бы).

 

@mfcn, аэрозоль какая-нибудь с запахом, типа освежителя воздуха не подойдет? Т. е. пшикаем духами в вытяжку и стоим нюхаем в притоке?)

 

Пробовали... Проникновение запаха есть, но ничтожное по сравнению с объемом прокачиваемого воздуха.

 

Надо бы что-нибудь низкомолекулярное. Ацетон (C3H6O) наверное - макс. И то желательно неактивное что-то. Чтобы с мембраной взаимодействовало поменьше. Растворители будут проникать лучше чем обычные газы.

А как "сила" запаха на вытяжке и притоке? Сравнима?

 

Я уже пшикал духами, где-то в теме есть этот момент. Лично у меня не пахло. Зато фильтр на вытяжку благоухал, когда я открыл установку.

Другой момент, что если рассуждать логически, если малекула газа и т. д. меньше молекулы воды, то она пройдет. Я думаю как-то так.

 

Дело тут не в размерах молекул. Разделение газов происходит по принципам существования этих самых молекул в связанном с мембраной состоянии. Эдакая физико-химия, размеры молекул в которой играют лишь одну из ролей. В частности, через полимерные мембраны, практически через все, бензины проникают значительно лучше чем водород.

Пористые мембраны аля бумага - слишком крупнопористые чтобы реализовывать какую-то значительную селективность в смысле проникновения молекул. Пористые цеолиты способны отделить пары воды от более крупных в какой-то степени, но они низкопроизводительны и дороги. В сабжевых устройствах AFAIK не применяются.

Так фильтр забрал все и запах не дошел до рекуператора получается?

 

По поводу бензинов и т. д. спорить не буду так как в этом не подкован, а где у Вас дома бензины?

Т. е. по вашему если дышать через фильтр или намоченный духами или туалетной водой фильтр, то не будет чувствоваться запах?)

 

Ну а водород где? Я просто к примеру.

Я не знаю что у вас за фильтр. Потому и спрашиваю. У меня воздухоочиститель в квартире есть, запахи он убирает угольным фильтром, хоть и не полностью. Духи всякие не пробовал, а сигаретный запах за несколько проходов вполне.

 

Без понятия, где водород. Но мы рассматриваем жилое помещение, а не производственное...

Обычный фильтр, который стоит на вент установках, похож на сентипон.

 

Понял. В принципе одеколоны, духи и т. п. могут на нем частично осесть, да и в вентканале самом.
В конце концов дамы душат одежду и полдня запах в одежде сохраняется не смотря на достаточно хорошую наружную вентиляцию. Надо бы пшикать за фильтром, хотя тоже малопоказательно, на конструкции осядет и выделяться в оба потока будет в течении какого-то периода...

Задерживается ведь по вашему эксперименту.

Я просто говорю о том, что размер молекулы не показателен в плане селективных свойств. Не важно какую пару газов мы возьмем.
Точно также в паре газов CO2/O2 первый практически всегда лучше проникает через полимерные мембраны.

 

Специфика настройки... Система настроена с "небольшим перекосом".

 

Я не отрицаю, что задерживается, запах то дальше идет. На днях попробую без фильтра, жена прибьет я ее духами пробую)

 

19 сентября в городе-герой Санкт Петербург пройдет семинар для проектировщиков по оборудованию компании TURKOV.

Семенар. "Комплексные энергоэффективные решения по отоплению, вентиляции и кондиционированию на базе приточно-вытяжных систем с энтальпийным рекуператором."

Организатор семинара АВОК. Семинар пройдет в аудитории АВОК.

Приглашаем всех желающих.

 

Я бы сходил. Как попасть на него?