Комнатный рекуператор воздуха

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Микроманометр + самодельная трубка Пито.
Микроманометр легко варганится из силиконовой/ПВХ трубки d5-:-6мм и линейки с делениями по обе стороны.
Ну и формулы пересчета динамического давления в скорость, а потом в расход.

 

Мне даже захотелось пообщаться с этим человеком. Не пригласите его в эту ветку? Мы бы по обсуждали с ним некоторые моменты!
Лично я предпочитаю доверять физике и науке. На самом деле, рекуператоры до нельзя простые установки и с точки зрения объяснения физических процессов происходящих в них - и объяснять то нечего, школьная программа! И я не могу взять в толк от куда каждый раз берутся по 128 страниц обсуждений.
Много раз уже слышал про некий термин - КПД рекуператора, но не разбирался в причинно-следственной связи его появления. И вот мой внутренний диссонанс по поводу адекватности цифр применяемых в этой терминологии заставил меня расставить все точки над ё.
Внизу я накидал графики для разных режимов. Их три.
Первый про идеальный теплообменник типа "туда-сюда" (роторные рекупы тоже работают по принципу туда-сюда, поэтому и к ним эти графики подойдут). Но идеальной системы не бывает конечно. Особенно "туда-сюда", ведь в них не возможно рекуперировать энтальпию (влагу).
Второй график, это про ситуацию, когда вентилятор в "туда-сюда" работает более расчётного значения (в роторе - более медленное вращение ротора с сотами). В данном случае теплообменник (соты) нагрет, достигнуто тепловое равновесие между омываемым воздухом и сотами, потому что лимит теплоёмкости материала исчерпан. Всё время более этого предела воздух проходит через теплообменник не расходуя и не потребляя тепловую энергию, т. е. в случае притока с улицы нагнетается уличная температура, а при вытяжке - выбрасывается комнатная температура на улицу.
Третий график, это когда вентилятор в туда-сюда работает промежуток времени короче расчётного. Процесс немного другого характера и более сложный для понимания. Тепловой баланс цикла максимальный (50%), но потенциал теплообменника не используется на полную. Поэтому теплообменник не прогревается на 100%, как в первых двух случаях, а лишь частично. Как следствие, температурный диапазон переносимых температур будет заужен. (на графике позже заметил свою ошибку (опечатку) - КПД тепловой рекуперации будет =50%).
Эти графики показывают, что максимальный эффект рекуперации (тепловой КПД установки) может быть не более 50%. И при любых отклонениях от идеального (расчётного) баланса системы произойдёт уменьшение этого КПД, а именно снижение эффективности рекуперации системы.


Я подозреваю, что термин КПД рекуперации, применяемый продажниками и некоторыми производителями, в маркетинговых целях сильно профанировал в физическом смысле! Я пока не понимаю какой смысл заложен ими в данном, казалось бы общепринятом, понятии! Пригласите Вашего разработчика - подискутируем вместе!

 

Он и так в этой ветке. Если правильно понимаю, это @cryos.

Врывается в тему весь весь такой в белом и на коне, солидный мужчина, и начинает вещать, пуш-пул отстой, надо только приточку за 40Тыр...128 страниц.(сарказм)
А если серьезно, в теме описано достаточно много нюансов, разных устройств, на первый взгляд не значительных.

Мой обывательский расчет прост. Для притока с улицы 30м3/ч за сезон, необходимо затратить 1150кВт ЭЭ на подогрев, потому что в квартире, в основном можно только ЭЭ подогреть, стоимостью 5750 Рублей в Мск или около 2530 Рублей в Новосибирске (не пересчитывал по температуре). За счет рекуперации 50% этих денег можно не потратить или сэкономить, не затрачивая на подогрев приточного воздуха.

 

Про скакуна какбэ не понял о ком речь, ну да и ладно
А с вашими расчётами за потреблённые энергоресурсы и их экономию, в том числе и предыдущих постах, я согласен полностью!

 

Это тот кто потерялся с расчетами на 360-600М3/ч, на трешку. Эти же 360-600м3/ч в ЧС получает через приоткрытые "форточки". Он же во "все щели лепит" приточку за 40Тыр.

 

https://www.youtube.com/watch?v=tjIoEr-AstI
смотрим измерения температуры в конце цикла притока =+7грС при минус 13.6 на улице
если зависимости "КПД-температура-тепловая энергия" линейные, то:
при КПД 80% мы должны сохранить в доме 80% ОТ РАЗНИЦЫ ТЕМПЕРАТУР В ДОМЕ И НА УЛИЦЕ. Пусть улица -15, дом +20, разница 35гр., 80% от 35= 28гр, потеря в температуре7гр, то есть при возврате СРЕДНЕЙ температуры +13 имеем КПД 80%.
Из видео очевидно, что в начале цикла притока температура ВЫШЕ средней, в конце - НИЖЕ СРЕДНЕЙ, а в среднем как раз примерно 13 градусов. Если бы КПД было 50 %, то средняя температура была бы 20 - 35/2 = +2.5, что явно не соответствует эксперименту на видео, так как там даже в конце цикла температура больше.
https://www.youtube.com/watch?v=zQLjY111D5Q
ключевые фразы: атмосфера поменялась полностью, в хате стало всегда свежо
плесень и конденсат ушли даже из непроветриваемых комнат
согласованной противофазы у приборов нет, но все работает

 

Прямо лабораторные испытания, всё чётко, "щуп" из щели высовывает, и температура тут же подскакивает! Против такого видео законы физики бессильны.
Вы читаете и слышите то, что хотите услышать.
Я вам температурные графики нарисовал, основанные на физических законах, а вы даже не удосужились в них вникнуть!
Даже если, опустить не чистоплотность эксперимента, от куда вам известно, что в ситуации на видео в квартире, элементарно, нет избыточного давления? Верхний этаж вам не о чём не говорит?
Ещё раз повторюсь - объясните мне ФИЗИЧЕСКИ возможность рекуперации более 50% тепловой энергии при режиме нагрева-остывания и можете претендовать на все премии мира по изобретению вечного двигателя!
Для таких как вы объясню на пальцах - бросьте мячик на горку. Сколько мячиков скатится обратно?

 

Вот мы и пришли к интересному парадоксу:

С одной стороны – КПД не может быть более 50%, с другой- реально более 80%. Как быть?

Как мне кажется, вся путаница от слова КПД и неверной «точки отсчета» в графиках.

1. Что понимать под КПД? КПД преобразования эл. энергии электрокотла в тепловую (99%)? Возможно. КПД преобразования солнечной энергии в электроэнергию в солнечных панелях? Да. А что во что мы здесь преобразуем? Какое КПД в процессе наливания воды в стакан и последующего выливания воды из стакана? 100% за вычетом разлитой воды.

Какое КПД зарядки автомобильного аккумулятора и последующей разрядки? 100% за вычетом потерь саморазряда и в проводах. Какое КПД нагреть теплоаккумулятор (1 тонну воды до 80грС) при дровяном котле а затем передать накопленную тепловую энергию в дом на отопление? 100% за вычетом теплопотерь при хранении и транспортировке теплоносителя. Если применить графики (выше) к этим процессам, то следует утверждать, что никогда нельзя вылить из стакана более половины, никогда заряженный автомобильный аккумулятор не отдаст более 50% заряда, а теплоаккумулятор в системе отопления заставит 50% топлива сжигать напрасно.

Таким образом следует сделать вывод, что в керамическом теплоаккумуляторе пуш-пула мы сначала запасаем тепловую энергию (наливаем стакан, заряжаем аккумулятор), а затем расходуем ее на нагрев приточного воздуха за вычетом потерь. Почему обязательно (по определению) эти потери должны быть более 50%? Они вообще могут быть сведены к минимуму при создании экспериментальной установки пуш-пул с длинным большим теплообменником, мощными вентиляторами (чтобы продуть систему), толстом утеплении цилиндра итп. Уверен, что там потери будут менее 10% (так называемый КПД более 90%), просто такая установка неприменима в быту.

В общем путаница с понятием КПД. Вечный двигатель возникает, когда одна энергия преобразуется в другую из 100% в 101%. У нас же идет транспортировка, перенос энергии, но всегда с потерями (10-40%), но не обязательно более 50%.

Как же быть графиками?

Если посмотреть, откуда стартует красная линия – с минус 25гр То есть согласно графику мы должны полностью выморозить теплообменник до минус 25. В этом случае, действительно, КПД не будет выше 50%. Но производитель «схитрил» и не стал вымораживать теплообменник ниже +7. Линия поднялась вверх, график изменился, а с ним и КПД поднялся до искомых 60-90%. Ключевая ошибка графика- в старте с минус 25, а не с плюс 7.

 

Не надо мудрить, есть затраты энергии на подогрев воздуха, какую часть экономит устройство рекуператора - такой и КПД.

 

Вы не правильно понимаете суть процесса.
Я же описывал процесс переноса тепла в ТО в пуш-пуле и роторниках. Прошу вас, прочитайте по ВНИМАТЕЛЬНЕЕ. Вкратце: в начале нагрева идёт полное поглащение тепла и чем процесс ближе к концу, тем тем меньше будет теплообменник принимать тепло (под конец и вовсе будет всё тепло выбрасывать наружу). А так как скорость воздушного потока одинакова на всём протяжении отдельно взятого цикла, то и кол-во теплоты проходящей через рекуператор будет одинаковым, поэтому все графики в виде прямоугольников.
Вы ошибаетесь, подсчитывая КПД с двух циклов! Кстати, возможно, именно к такому трюку и прибегают производители дабы привлечь внимание покупателей. Не добросовестно, но ведь работает! В наш маркетинговый век обман - стал уважаемым понятием и важнейшим бизнес-инструментов.
Так о циклах. В каждом цикле теряется половина тепла (график тому визуальное подтверждение), и если таких циклов будет два или стопятьсот - в сумме потеряется всё те же 50% тепла! Ещё не понятно? Да что ж такое то, прям тролинг какой то!

 

Если бы мы просто брали уличный воздух и грели его до комнатного и выкидывали в таком виде - то это КПД = 0% (получаем -15, выбрасываем +20)
Если мы допустим получаем на половину нагретый (+2.5) воздух а выбрасываем по прежнему +20 то это КПД 50% потому что половину энергии мы экономим.
Если мы получаем холодный воздух, а выбрасываем на половину остывший +2.5 то тоже 50% КПД так как греем то мы воздух только на половину.
Если эти 2 процесса чередуются то КПД не меняется. мы всё время греем половину.

Но у данного прибора характеристику судя по тестам приведённым выше, лучше
получаем +7 (а не +2.5), выдуваем х. з. какой воздух (и тут пробел) - но в принципе КПД у прибора вдох-выдох может быть больше 50%

 

И снова вы плюсуете КПД с двух закрытых тепловых процессов, протекающих последовательно! Ваша логика подходит к пластинчатым теплообменникам, там оба процесса происходят параллельно, поэтому теплообменник не накапливает в себе тепло для дальней передачи в следующем интервале, а тут же передаёт тепло встречному потоку. Поэтому в пластинчатом мы считаем КПД по другому принципу и именно по этому КПД пластинчатого в идеале в два раза больше роторного или пуш-пула.
И не забываем, что 50% это при идеальных условиях, т. е. на бумаге. В реальности, из-за отсутствия энтальпии, наличия разности давлений помещение/улица КПД снизится существенно!

 

@Konstantin_96, а если пересчитать и перерисовать графики с учетом замечания про +7 в конце и +20 вместо 24 в начале ?
КПД изменится ?

Считать КПД каждого цикла отдельно ?
А как высчитать КПД одного полного цикла приток/вытяжка ?

У меня логика такая, мы нагрели аккумулятор, запасли энергию (столько то энергии), потом остудили, получили (столько то энергии) обратно.
Очень важное замечание, мы не остудили/нагрели аккумулятор до температуры уличного/комнатного воздуха.

Дисбаланс по давлению на верхних этажах, предлагаю обсудить отдельно.
Если правильно понимаю, то КПД в нашем случае снижается за счет высокой скорости вентилятора, на максимальных оборотах, чем выше обороты, тем выше потери, потому что аккумулятор не может усваивать/отдавать тепло на высокой скорости.
Чем скорость вентилятора ниже, тем выше теплопередача и выше КПД.

 

На счёт +7 скажу одно - в квартире дисбаланс давлений помещение/улица (как правило на верхних этажах это повсеместно). От сюда и трабл по температуре. То есть из квартиры выдувает больше, чем нагнетает в неё. КПД при этом упадёт разумеется. Чтобы это зафиксировать, нужен качественный эксперимент. НО для того, чтобы по каждому случаю не устраивать утопические опыты и существует наука с уже доказанными физическими процессами. На самом деле тут всё просто как дважды два.
Видимо нужно скорее нарисовать по другому два цикла, чтобы визуально стало видно то, что я пытаюсь донести. Попробую как-нибудь порисовать для вас.

 

НЕТ! не верно. Уважаемый, блин!
Хорошо, давайте с аккумулятором. Цикл зарядки аккумулятора закрытый, имеет начало и имеет конец. Представьте что ток зарядки постоянный (как тепловой поток через рекуператор). По мере накопления заряда на пластинах аккум будет постепенно всё меньше и меньше забирать ток. В самом начале, когда банки пустые, весь ток будет уходить на заряд. Ближе к концу аккум уже не будет брать от поступающего тока ничего. Но в нашем случае ток не останавливается и продолжает идти дальше мимо аккумулятора. Это система чем то напоминает движение постоянного тока в цепи с конденсатором. И куда же не израсходованный ток будет уходить? Именно, в нашем случае - на улицу. (на моих рисунках верхний график).
При реверсе системы будет тоже самое только со знаком минус. Например подцепим к нашему аккумулятору бесконечно горящую лампочку и постоянно потребляющую ток (наш тепловой поток постоянный, не забываем). В самом начале процесса лампочка будет потреблять ток от аккумулятора. Далее постепенно высасывая из последнего энергию ток будет заимствован. с улицы. Под конец процесса, когда аккум сдохнет, ток в полной мере будет забираться с улицы, наполненной нескончаемыми амперами под знаком Цельсия!
Сухой остаток: в начале обоих циклов КПД 100%, а в конце 0%. Среднее арифметическая - 50%.
Донёс или нет? только честно!