Обмерзание рекуператоров. Решение проблемы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А мне вот интересно было бы развернуть поток снизу вверх, чтобы капли конденсата стекали в теплую зону, а не в холодную. Тогда есть шанс, что они не будут замерзать и температура при которой рекуператор замерзнет будет ниже.

Попробуйте у гугля спросить что-то типа "десублимация образование инея".

Удачи Вам! Мне вот тоже надо достроить, но с другой стороны надо бы воздуховоды проложить учитывая (или не учитывая) рекуператор. Так что если решу попытаться поколхозить его, то придется это делать до окончания постройки, а еще лучше до окончания морозов

 

Я сначала тоже так хотел сделать, но потом стало жалко терять теплоту фазового перехода вода-лёд.
Кроме того, если делать рекуператор с высоким КПД, нужна большая площадь поверхности теплообменника и при малом зазоре между пластинами (плёнками) будут нужны очень могучие вентиляторы.
При малом зазоре, во избежание загрязнения и затыкания этих зазоров, надо ставить фильтры на выхлоп значит нельзя использовать воздух из кухни и санузла. А это самые тёплые места в доме.
При больших зазорах можно обойтись без фильтров на выхлопе, вентиляторы можно использовать маломощные, но скорость потока воздуха в рекуператоре будет маленькой (сечение большое).
Если поток снизу вверх, то он направлен в сторону противоположную направлению конвекции в зазорах.
И если скорость потока окажется сравнима со скоростью конвективного потока, то холодный воздух в рекуператоре будет перемешиваться с тёплым, температура усредняться, КПД падать.

 

Sad1, Ваша концепция понятна. Но я бы фильтры поставил по-любому, ибо без них велики санитарные риски - можно поиметь какую-нить заразу из вентиляции.

 

У меня в квартире есть вентиляция (из квартиры на крышу) на вентиляционных решётках нет никаких фильтров и эту вентиляцию никто никогда не чистил (по крайней мере последние 40 лет). Может быть там и живёт какая-нибудь зараза, но направление потока воздуха из квартиры на улицу не даёт возможности заразе попасть в квартиру.
В моей схеме рекуператора воздух движется из дома на улицу сверху рекуператора вниз практически за счёт конвекции (вентиляторы нужны только для преодоления сопротивления подводящих труб). При этом внизу рекуператора оказывается самый холодный воздух, который и выбрасывается наружу, т. е. обеспечивается максимальный КПД. За счет периодического намораживания и стряхивания льда нижняя часть плёнок теплообменника самоочищается. Влаге застаиваться негде. Лёд падает в яму под рекуператором, а летом тает и вода уходит в грунт (спасибо за идею). Рекуператор предполагаю использовать только в холодное время года, поэтому в подводящей части (с улицы в дом) влаги тоже не будет.
Кстати, на всякий случай надо будет сделать съёмную стенку (боковую) на случай если захочется помыть (из шланга) поверхность плёнок теплообменника (при расстоянии между плёнками в 4см. это вполне возможно.)

ЗЫ. На модельке рекуператора лёд отпадал при включении "музыки" где-то за 3 минуты. Реальный рекуператор будет в 6 раз больше, громкой музыки может не хватить для отлипания ледышек. Для облегчения процесса обтряхивания можно на это время в подводящий канал рекуператора (с улицы в дом) пускать тёплый чистый воздух, например, из гостиной. Тогда тепло, проходящее через плёнку, будет подтапливать тонкий слой льда на поверхности плёнки и ледышкам будет легче отлипнуть или соскользнуть вниз, на дно, в мусорную яму.

 

сначала морозим, потом разогреваем. Остапа понесло

 

Морозим много (толстый слой льда и изморози), разогреваем мало (делаем тонкую водяную пленочку подольдом)

 

Вам фантастические рассказы писать. какая толщина льда? как изменится теплообмен? на сколько упадет кпд? это ли не оттайка от которой в начале разговора вы и пытались уйти? как контролировать тонкую водяную пленочку и контроль сваливания? самое главное верить не в то, что получится, а в то, что говоришь

 

Тэкс. Толщина льда определяется периодичностью обтряхивания. Вот в этом посте (https://www.forumhouse.ru/threads/193327/page-3#post-5576615) я подсчитывал:

То есть если даже половина всей поверхности теплообменника перестанет работать, то КПД=96% у рекуператора всё равно будет.
Но эта половина поверхности не перестанет работать, т. к. теплопроводность льда = 2,21 Вт/(м*градус),
теплопроводность инея = 0,47 Вт/(м*градус)
Вот там (https://www.forumhouse.ru/threads/193327/page-2#post-5522374) я считал коэффициент теплопередачи для полиэтиленовой плёнки. Можно посчитать для полиэтиленовой плёнки со льдом. Например, предположим, что 255м2 плёнки в теплообменнике покрыта слоем льда в 1мм. (а это 255 (м2)*0,001 (м)=0,255м3 или 255 литров воды).
Тепловое сопротивление полиэтилена 200 мкм. = 0,0006 (м2*градус)/Вт
Тепловое сопротивление слоя льда 1 мм = 1/1000/2,21=0,00045 (м2*градус)/Вт
Сопротивление теплопередаче вертикальной стенки из полиэтилена и слоя льда в 1 мм= 1/8,7 + 0,0006 +0,00045+ 1/8,7 = 0,2309 кв. м·°С/Вт или коэффициент теплопередачи = 1/0,2309 = 4,33 вт/(м2*градус)
Напомню, что коэффициент теплопередачи полиэтиленовой плёнки без льда = 4,34 вт/(м2*градус)
Как видите слой льда практически не влияет на возможности теплообменника. Другое дело, если-бы льдом и инеем нарушился воздухообмен по поверхностям теплообменника, но заткнуть льдом 4 см. щель между пластинами весьма затруднительно.

Оттайка - растапливание снега и льда и выведение полученной жидкости из устройства.
Я же предлагаю способ облегчения отпадания замёрзшего конденсата от полиэтиленки.

А чё её контролировать. Десять минут поиграла музычка и подул вентилятор и хватит. Что не отпало сейчас - отпадёт в следующий раз.

 

с какой радости? температура поверхности стенки со стороны притока будет ниже нуля, температура приточного воздуха на выходе из рекуператора тоже ниже нуля. При кпд 96%, температура на входе должна быть 16-18 градусов

 

Выхлоп у рекуператора идет сверху-вниз. Приток снизу-вверх. Где-то посередине высоты рекуператора начинается обледенение. Почему температура приточного воздуха на выходе из рекуператора ниже нуля?

 

это вам британские ученые сказали?

 

У Вас вдоль стенок будет слой малоподвижного воздуха течение которого будет сильно отличаться от течения воздуха в середине канала (пограничный слой) именно он и окажет решающее воздействие на теплопередачу. Толщина слоя и характер течения воздуха в нем будет зависеть в том числе и от шероховатости поверхности, которая будет разная у пленки и обмороженной пленки. Так что все выйдет немного сложнее. Кстати с точки зрения максимизации теплообмена лучше всего турбулентный поток воздуха в канале малой ширины.

Вы наоборот уменьшили скорость до минимума, течение потока будет ламинарным, но размеры у Вас намного больше, чем обычно - что выйдет в итоге не берусь прогнозировать...

Хоть про пластинчатые рекуператоры и пишут, что перетоков воздуха нет в большинстве конструкций они есть, хоть и в совсем малых объемах. Так что лучше держать в чистоте и отток и приток.

Даже если предположить отсутствие влаги приток придется оборудовать фильтром от пыли, насекомых, пуха и т. п. загрязнителей. От фильтров не уйти.

 

Битлджус, вообще то sad1, уже делал натурные испытания, так что полоса обледенения у него начиналась по середине и ходила вверх вниз в зависимости от температуры входного воздуха.

Мне интересно 4 см между слоями это не слишком много, воздух "налипать" к стенкам не будет? А то будет двигаться воздух будет по центру такого сегмента не участвуя в теплообмене.

 

sov1178, опередил с вопросом о размерах.

Я из-за этого думаю все-таки о 4мм поликарбонате, там по идее тоже налипания будет не таким сильным как к металлу, а вибратор поставить ультразвуковой на по стоянку, сделать его из пьезокристалла или катушку намотать и пусть вибрирует.

 

Согласен. Коэффициент теплоотдачи при конвекции очень сильно зависит от шероховатости, но есть некие усреднённые цифры.
Коэффициент теплоотдачи вертикальной стенки (теплоотдача за счет конвекции вдоль этой стенки) по справочнику HUTTE (там пачка эмпирических формул), получился 10,5 вт./(м2*градус).
По СНиП II-3-79 - строительная теплотехника.
Коэффициент теплоотдачи стен, полов, гладких потолков = 8,7Вт/(кв.м · °С) (Таблица 4)
Наверное эти 8,7 некое усреднённое значение. Я для расчёта сопротивления теплопередаче вертикальной стенки взял наименьшее из значений = 8,7.
Мне кажется, что получившееся значение сопротивления теплопередаче вертикальной стенки из полиэтилена = 1/8,7 + 0,0006 + 1/8,7 = 0,2305 кв. м·°С/Вт или коэффициент теплопередачи = 1/0,2305 = 4,34 вт/(м2*градус) с очень большим запасом (в реальности будет значительно больше). Полиэтилен штука довольно гладкая.

Около стенки воздух охлаждается -> плотность увеличивается->опускается вниз.
В центре воздух более тёплый, соответственно стремится оказаться как можно выше. Возникает противодавление движению общего потока. Мне кажется, что вдоль стенок скорость потока будет выше, чем в центре.

Ультразвук для здоровья вреден. Если будет постоянно пищать, могут быть проблемы.
Мне кажется, что лучше один раз в день в течение 10 минут послушать громкую музыку из вентиляции. Здоровее будешь.