Обмерзание рекуператоров. Решение проблемы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Читали https://www.forumhouse.ru/threads/147709/ ?

Я тоже раздумывал насчет "колхоза" из сотового поликарбоната. По идее из 4х листов 1.05х2 должен выйти приличный рекуператор с двойным теплообменником Стоимость выйдет около $125. Теперь озадачен вопросом есть ли смысл проводить эксперимент?.. Кстати кто-нибудь знает как поликарбонат в плане вредности для этого дела?

 

Вот как раз и думаю с той темы. Вопрос только в обмерзании, формально за счет того что двойной теплообменник, на первом можно конденсат ловить в нишу и отводить, но есть шанс, что на втором будет конденсат в любом случае.
Да и фильтры ставить нужно и кухня сразу идет отдельно.

 

Это поверхность теплообменника 16м2 ? Это при расходе воздуха 100м3 и температурах +20 (дома), -10 (на улице). Мощность теплообмена 1000вт. А через квадратный метр 62,5вт. Чё-то сильно много. Поликарбонат гладкий -> поток не будет турбулентным ->КПД будет маленьким.
Кстати о КПД, когда я экспериментировал с моделькой рекуператора у меня получалось, например, температура приточки (после рекуператора) градусов +16, а температура выхлопа (после рекуператора) градусов 0 или +2 (это при температуре на улице -30). Более высокая температура приточки после рекуператора определяется плохой теплоизоляцией самого рекуператора и вентиляционных труб и возможным дисбалансом выхлоп-приточка. Я понял, что КПД рекуператора определяется только разностью температур между улицей и выхлопом (после рекуператора) на улицу. Все остальное потерями не является т. к. тепло осталось в доме (всякие утечки через неплотности).
Самой большой проблемой оказалось поддержание постоянной разности температур улица-выхлоп т. е постоянного КПД.
Сначала пытался поддерживать равные потоки на выхлопе и приточке. В каналах на осях висели фанерки. Оси являлись продолжением осей переменных резисторов, которые через мощные транзисторы изменяли ток на вентиляторах (эмиттерный повторитель). Получилась фигня, система входила в автоколебания и кроме того ветер с улицы раскачивал мои фанерки. Сделал обратный клапан на вытяжке. Сделал клапан на притоке, который прикрывался при порывах ветра (обратный клапан с пружинкой, установленный наоборот). Автоколебания остались.
При регулировании по температуре результат был лучше, но из-за достаточно большого времени прохода воздуха через рекуператор (около 1 минуты) надо было делать задержку регулирования (опять автоколебания).
Самый лучший эффект получился от такого устройства.
Две одинаково накаченные волейбольных камеры. Одна на улице, другая в выпускном канале рекуператора. Давят на пластинки, прикреплённые к одной оси. При изменении разности температур улица-выхлоп воздух в камере, которая в выпускном канале рекуператора, охлаждается (нагревается), изменяет свой объём и давление -> ось поворачивается -> изменяются обороты у вентиляторов или приоткрываются (прикрываются) заслонки в каналах рекуператора. За счет большой инерционности конструкции (воздух в волейбольной камере греется-охлаждается) регулирование получилось плавным и без автоколебаний.

 

Правильно поток не может быть турбулентным, ибо это посчитано для скорости воздуха в рекуператоре порядка 1м/с. По теплообмену. Более менее реальные цифры по теплообмену для гладкого теплообменника с небольшой (порядка 1м/с) скоростью потока воздуха 20Вт/м2С. При площади теплообмена 16м2 получаем 320Вт/С. Теперь считаем допустим вход +22С, на улице 0С. На нагрев 100м3 нужно грубо 730Вт, значит на теплообмениике потеряется 730/320 = 2.3С. Т. е. максимальный КПД грубо будет 89%. Даже если принять теплообмен в два раза менее интенсивный 10Вт/м2С, то разница температур будет 4.6С, а максимальный КПД 79%. Не вижу проблемы получить КПД более 50% в реальности - т. е. одного порядка с установками за много $$$...

Но я все еще в раздумьях стоит ли экспериментировать - у меня разводка получается при наличии рекуператора неудобная - длинные трассы по которым ходит холодный воздух (приточки до рекуператора и вытяжки после) и сводить все в одну точку не удобно, боюсь как бы не поиметь больше проблем, чем выгоды.

P. S. А Вы мегаэкспериментатор я смотрю - респект!

 

Да, поликарбонат гладкий, и чтоб не было ламинарного течения воздуха нужен узкий поликарбонат в 4 мм.
И исходя из того что будет двойной теплообменник, то воздух на входе в каждый теплообменник будет прилично вилять.

Появилась мысль!
sov1178, sad1,
Есть вариант для создания турбулентности в каналах поликарбоната и возможность плавить лед.

Это вставить в каждый канал медную или еще какую проволочку, причем не ровную, чтоб она там неравномерно легла, она будет создавать турбулентность. На на нее лед будет намерзать с невиданной силой.
И можно по таймеру, али еще как, по этим проволочкам пускать электрический ток тем самым плавить лед в канале.

По моему реально, тут главное с напряжением не перемудрить, чтоб пластик не по плавить. А тепло потраченное все одно в дом вернется.

 

Не все вернется, т. к. намерзает в вытяжном канале

Ага, более толстый нет смысла применять вне зависимости от течения воздуха - КПД сильно упадет.

 

Ну я предполагаю как раз что выходной будет по диагонали вверх идти, так что, то что растает из второго теплообменника потечет вниз, в секцию между теплообменниками. Оттуда и планирую отводить конденсат, туда же по идее будет сливаться самотеком конденсат из первого. Так что то что намерзло в верхней точке будет оттаивать и уходить вниз, одновременно нагревая входящий воздух.

Тут главное как бы не получилось, что весь воздух так нагреваться будет

 

эта конструкция (на мой взгляд) самая реалистичная. чтоб понять а какова собственно говоря экономия нужно посчитать потери давления в одной и во второй системе (с рекуператором и без) подобрать вентиляторы и сравнить их энергопотребление, возможно, что экономия сильно подкосится. касаемо турбулентных и ламинарных течений... шероховатость и наличие проволочек на это не влияет, только скорость воздуха

 

Сильно она не подкосится, просто изначально я не рассчитывал на рекуператор, из-за этого много конструктивных неудобств и выполнена некоторая лишняя работа, куплены или имеются лишние комплектующие.

Вот краткий расчет. Рекуператор 36 пластин 300х300мм из поликарбоната. Зазор 3мм, просвет в поликарбонате пусть тоже будет где-то 3мм. Сечение рекуператора 36*0.003м*0.3м = 0.03м2. Скорость воздуха при 130м3/ч 1.2м/с - приемлемо.
Считать сопротивление думаю смысла нет - точно не вычислить. Можно прикинуть ориентируясь на имеющиеся аналоги. Итак Вентс ПР 150 - одна секция рекуператора с размерами очень похожими на наши из алюминиевых пластин. При 130м3/ч сопротивление 20Па.
Думаю можно с достаточным запасом принять сопротивление одной секции 30Па, двух 60Па.

Теперь по моей сети:
С притоком все просто - он удлинится метра на 2..3 и добавится рекуператор. Т. е. сопротивление увеличится на 60..70Па. Имеющийся вентилятор R150 (который планировался в приток изначально) более чем достаточен.
С вытяжкой все сложнее, ибо она планировалась раздельная из туалета с ванной одна ветка и вторая из коридора-кухни (так было удобней делать). Их придется объединить и свести в одну точку. Из-за этого на самой длинной ветке образуется порядка 8м дополнительной трубы и глушитель 8Па + 15Па + 60Па = 83Па, со всякими поворотами пусть будет 100Па. Но если использовать запланированный канал Ф125 для выброса всего воздуха сопротивление у него вырастет еще в 4 раза (по нему теперь будет идти в два раза больше воздуха) т. е. еще нужно добавить 45..60Па и всего будет 160Па. Или переделывать вытяжку другим диаметром (150/160мм). Т. е. имеющиеся R125 придется заменить на R150 или R125L (+1000грн, +30..40Вт потребления). Еще в воздуховоде поднимется скорость почти до 7м/с - может появиться шум, а он запланирован в стене в спальне около кровати. Переделка воздуховодов еще порядка 1500грн. Сам рекуператор 1000грн. А теперь самое интересное - ящик с рекуператором, фильтр, воздуховоды притока и вытяжки надо утеплить, но если раньше "холодный" воздуховод приточки был длиной менее 0.5м, а для утепления ящика (в котором фильтр, калорифер и заслонка) хватало 1м2 утеплителя, то теперь это более 10м трубы и намного больший ящик с фильтрами и рекуператором и, возможно, вентилятор на притоке. По прикидкам минимум 10м2 утеплителя. Если брать хороший утеплитель (вспененный каучук), то выйдет под 2000грн. Утеплять ватой это дело боюсь - потечет потом конденсат в стене - будет экономия ... Еще потребуется еще один фильтр, и неплохо бы байпасный клапан, но эти расходы опустим.

Итого бюджет эксперимента 5500грн = $687.

Если все будет работать с КПД 80% и без обмерзаний, существенно снижающих КПД я смогу каждый сезон экономить порядка 4000кВт*ч, что в деньгах от 320 до 3500грн., наиболее реальный вариант около 1000грн., т. е. срок окупаемости более 5 лет (реально думаю еще больше). Учитывая затраты времени на весь этот колхоз, ИМХО, неприемлемо ... А еще я очень чувствительный к шуму, сейчас вытяжная часть вентиляции работает абсолютно бесшумно, даже в режиме интенсивной вентиляции (300м3/ч), а вот как будет с рекуператором - загадка (разместить вентиляторы за пределами жилого пространства с рекуператором не выйдет, скорости и давления растут) ...

 

Ваши 130 кубов меня смущают, со всем остальным согласен.

 

Пока запланировано три режима работы вентиляции:
1. 80..100м3/ч (~0.3объема/ч) - когда никого нет, или ледниковый период настал или еще что-то подобное
2. 130..180м3/ч (~0.5объема/ч) - это нормальный режим.
3. 200..300м3/ч (~1объема/ч) - интенсивная вентиляция.

На 100м2 и 1..3 чел. должно хватить. Ну и 4й режим - отключено (хотя в нынешней конфигурации, если открыть окошко ЕВ работает весьма неплохо).

 

сортиров сколько? по расчету на людей нормально. на объем 200 кубов рекуператор экономически нецелесообразен

 

Один

 

Откуда это? Можно ссылочку.
Вот там (https://www.forumhouse.ru/threads/147709/#post-3895044) два товарища спорят на эту тему. Вроде даже не смогли сойтись на значении 9,88 (Вт/м*К).

В СНИПе тоже коэффициент теплоотдачи =8,7 (Вт/м*К).

А если поставить два рекуператора. Сначала один. Посмотреть на эффект. Потом другой. Второй получится лучше, т. к. мастерство вырастет.

Лучше так не делать.
1. Сопротивление вырастет многократно.
2. Тоненькие канальчики забьются пробочкой где-то в районе точки росы. Если по проволочке пустить ток, то там где нет пробочки проволочка будет плавить пластмасску, а там где пробочка будет плавить пробочку. После растапливания пробочки в остальных местах будут дырочки.

 

Ссылочку не могу - помнится как-то на авоке читал.

Вы сравниваете разные величины (обратите внимание на размерность, или у Вас описка).

Зайдем с другой стороны. Рекуператор Аэростар SR40-20. 50 пластин 0.16м2 каждая, сухой КПД при скорости воздуха 1.2м/с 40%. Две секции по идее дадут КПД 64%. При этом площадь пластин у них такая же как и в обсуждаемом "поликарбонатном". Так что на КПД больше 50% можно надеяться с большой вероятностью. Но я наверное обойдусь без рекуператора ...