Комнатный рекуператор воздуха

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Маэстро, не перестаю восхищатся Вашими подборками и тезисами!

 

Если это возможно, скиньте ссылку на публикацию. Я сейчас не занимаюсь другими устройствами, но почитать, разобраться интересно. Я не занимался целенаправлено переносом влаги по нескольким причинам. Главная из них: бытовое устройство должно быть просто и дешево. А значит доступ ко многим технологиям закрыт. Ну, а вторая, для работы в условиях климата РФ главная задача - избежать перемерзания регенератора.
Какие сомнения вызывает адсорбция.
1. Адсорбенты - мелкопористые (сейчас уже модно нанопористые) структуры. Пока речь идет о положительных температурах все нормально. А что будет при отрицательных? Вода в порах замерзнет, расширится, и? Сколько циклов потребуется для полного разрушения адсорбента? Я кстати, и к керамике с неким подозрением отношусь, она тоже бывает микропористая (кирпич).
2. Адсорбент создает преимущество в накоплении влаги, препятствует ее уносу в виде паров и капель. А вот как быть с ее возвратом в поток свежего сухого воздуха? Что является движущей силой для процесса такого возврата? Разность концентраций (давлений паров воды в потоке и на поверхности. Но, простите, точно такая же движущая сила действует и на капли воды на поверхности, на кристаллы инея на неадсорбционной поверхности. Какую дополнительную движущую силу для отдачи влаги, десорбции создает слой адсорбента? Я ее не обнаруживаю. Скорее наоборот, адсорбент удерживает воду лучше чем кусок железа или пластика. Был бы поток свежего воздуха теплее уходящего комнатного, было бы как-то понятно. Для десорбции чаще всего используют именно нагрев. Но увы, поток холоднее. То есть движущая сила процесса процесса возврата влаги при сублимации/испарении и при десорбции в приведенных условиях одна. Но боюсь, что условия процесса лучше в первом случае. Иней имеет развитую поверхность (если хотите, об этом можно отдельно).
Про процессы в адсорбенте при отрицательных температурах рассуждать не буду.
Итог: эффективно накопить влагу с помощью адсорбента конечно можно. А вот отдать назад сложно. А именно этот процесс является определяющим для возврата.
Я не занимался этой темой, так что данный пост -импровизация на тему.

 

А давайте наоборот. Экзаменатором буду я, а не Вы. Ваша уверенность внушает уважение. Напишите, какую роль в физике процессов в регенераторе играет теплопроводность.

 

Давайте сначала завершим с влагой.
Перенос пуш-пулами влаги это нормальный режим работы или это аварийный режим нескольких циклов ведущих к полному обростанию инием?
На вопрос по теплопроводности... разумеется я разверну свою мысль, но вначале хотелось бы от вас услышать - теплопроводностью можно пренебречь?

 

Я уже выше писал, что не занимался специально влагопереносом, не исследовал его. Меня этот процесс интересовал исключительно потому, что в российском климате все теплообменники и регенераторы и рекуператоры перемерзают. Избавится от этого можно методом описанным выше Sasha, но во-первых, это уже не совсем энергосбережение, а во-вторых, я побаиваюсь электронагревателей в конструкции (нужен строгий контроль производства, чего в малых фирмах трудно обеспечить, уверенность в грамотном монтаже и эксплуатации. И все равно любой пожар спишут на тебя) Перемерзают не полностью, поскольку источником влаги является воздух, а когда он перестает идти, то и поступлений влаги нет. Но перемерзают достаточно, чтобы критически снизить воздухообмен. Мне не понятна Ваша градация нормальный / аварийный режим работы и связанные вопросы. По мне - это обычный режим работы, реальность нашего климата.
Я не рассматривал прибор как устройство для переноса влаги. Я лишь констатирую, что любой регенератор (любой) лучше переносит влагу, чем самый навороченный рекуператор. в силу того, что в процессе переноса отсутствуют сопротивления для перемещения влаги через стенку, плюс поверхность для массообмена выше (в одном случае это поверхность стенки, а в другом - стенки плюс поверхность кристаллов инея или капелек влаги. Насколько лучше, судить не берусь, не исследовал, но лучше.
Добавлю еще немного не по теме. Регенераторы в наших условиях лучше рекуператоров еще и потому, что выпадение инея (что неизбежно) в рекуператоре ухудшает теплообмен, а в регенераторе, как это для Вас может быть и парадоксально, улучшает.
Закончили.

Вперед!

 

Соглашусь с вами лишь в одном - вы говорите парадоксальные вещи!
Вкратце подытожу ваше мнение:
1. Регенератор в чистом виде лучше рекуперирует влагу, чем энтальпийные пластинчатые девайсы, при этом тепловое КПД даже увеличивается!
2. Теплопередача в регенераторе практически не участвует и ею можно пренебречь!
Всё верно? Просто - да, нет

 

Нагреватель установлен внутри помещения, с целью подогреть холодный приточный воздух, но даже и без него не "перемерзало". Полагаю почувствовал бы, если бы приток-вытяжка из пуш-пул прекратились.
Как можно устроить пожар 60 Ваттной лампочкой накаливания ? - это необходимо сильно постараться.
Но в целом по пожарам с Вами согласен, могут назначить крайним производителя.
С другой стороны, "реле или клапан" который держит жалюзи пуш-пул открытыми во время работы, гораздо горячей чем пленка "теплого пола" в трубе.
У меня площадь теплообмена между пленкой "теплого пола", сложенной вдвое и завернутой в форму трубы, 0.5 метра в вентиляционной трубе.
Керамических такой небольшой мощности 50-100 Ватт не нашел.
По температуре, пленка "теплого пола" еле теплая в морозы, не выше 40 градусов, ей даже обжечься нельзя.
При -5 тоже теплая.
Даже если выключить проветриватель, +60 у пленки максимально возможная температура.
Пусть в трубе будет жарче, если выключен пуш-пул, но все же будет холодный приток сквозь неплотности и не герметичность проветривателя, остужающий пленку.

PS: При -25 приток -5 ооочень неприятно.

 

Нет

Нет.
В дальнейшем пользуйтесь по возможности формулировкой "Вкратце подытожу мое понимание вашего мнения". Мне будет легче общаться.

 

Да я не осуждаю. Я даже не знаю, какой прибор Вы используете (видимо, ТвинФреш, судя по описанию клапана). Описываемое Вами вполне логично, неплохое решение. Я просто оценил опасности, связанные с электронагревом, и решил не связываться. Я ведь не хозяин производства, не могу влиять на многие вопросы, я только разработчик.

 

Ладно, поясню вам, как работает ваш пуш-пул.
Теплопроводность в регенераторах играет самую важную роль, хотите вы это признавать или нет!
В пуш-пулах, традиционно используют материалы теплообменников (далее ТО) с высокой теплоёмкостью и низкой теплопроводностью – керамика, пластик, не знаю, может ещё чего применяют.
При нагреве ТО через каналы, происходит конвективный нагрев материала, например керамики. Теплоёмкость керамики очень высока, НО теплопроводность очень низкая, т. е. керамика поглощает тепло очень медленно. В керамической стенке появляется значительная дельта температур между наружной поверхностью и внутренним телом. Возникает явление поверхностного нагрева – это злейший враг всех регенераторов. Чем ниже теплопроводность теплового аккумулятора, тем выраженнее поверхностный нагрев.
Поверхностный нагрев плох тем, что он позволяет поверхности керамики нагреваться достаточно быстро, лишь частично передавая тепло в тело керамики. Раз поверхность нагрелась быстро, то и отнимать тепловую энергию от проходящего мимо воздуха она перестаёт так же быстро. В результате тепловая энергия воздушного потока поглощается частично, остатки выбрасываются наружу (читайте на улицу). Поэтому, вдоль теплообменника появляется равномерно распределённый температурный градиент в несколько градусов, намного ниже перепада между улицей и помещением. Чем выше скорость воздушного потока, тем ниже дельта этого температурного градиента и наоборот. Это разницу температур (между входом и выходом ТО) мы будем наблюдать постоянно в течении всего полуцикла нагрева ТО или его остывания.
Для теплового КПД эта величина не играет никакой роли, но играет роль другая величина – время прогрева керамики. Нагретая поверхность будет постоянно, медленно передавать тепло внутрь тела, пока керамика не прогреется до определённой температуры, необходимой для дальнейшей отдачи тепла в обратном направлении в следующем полуцикле.
Низкий коэффициент теплопередачи керамики, с одной стороны, губит КПД пуш-пула, с другой стороны позволяет работать продолжительное время, что тоже необходимо.
В роторах теплопередача работает по другому и там совсем иные цифры теплового КПД.
Ясно изложил или картинку нарисовать?

 

Теперь объясню за взаимосвязь теплопередачи и пресловутого инея.
Итак, низкая теплопередача порождает поверхностный нагрев, через который происходит накопление тепловой энергией тела ТО. Теплоёмкость поверхности тела весьма не велика в единицу времени, так как поверхность по сути отделена от тела высоким термическим сопротивлением. Если обдуть охлаждённую керамическую пластину влажным комнатным воздухом, скажем RH=40%, то влага неминуемо либо сконденсируется, либо десублемирует на поверхности отдав ей не хилые Джоули тепла. Поверхность нагреется. Далее вода начнёт нагреваться и испаряться, как вы понимаете, в момент испарения поверхность ТО нагреваться не будет, а тело ТО и подавно. После испарения влаги сухая поверхность начнёт дальше передавать тепло в тело ТО. И весь этот процесс займёт немного времени, нежели нагрев тела ТО на всю его глубину. Главное, понять хронологию - сначала испарение влаги, потом прогрев ТО.
И если к концу полуцикла нагрева ТО, окажется, что иней не растаял и даже влага не испарилась, значит в наличие критический дисбаланс потоков или времени полуциклов - а это уже ахтунг, при котором ни о каком КПД и говорить нечего!

 

@Konstantin_96, @Konstantin_96,

Еще раз спасибо за ссылку. Я нашел эту публикацию. Более того я, года 4 назад был в этой лаборатории, возможно пересекался с кем-то из авторов.
Очень интересная идея. Они размещают адсорбент и рассматривают адсорбцию только в зоне положительных температур. Сначала осушают воздух, а потом уже подают его в холодную зону, избегая конденсации и замерзания.
Идея чистая, красивая. Займитесь, кому интересно. Должно работать. Насколько пригодно для серийного производства оценить не берусь.

 

У меня все 6 модулей с вентом в стене, из них 3 модуля с блоком регенератора внутри стены и 3 модуля с внешним регенератором в утепленном боксе.
У Вакио еще были модицикации с синхронизацией по WiFi, если бы сейчас брал, то ставил бы такие. При наличии нескольких модулей, автосинхронизация очень добавляет удобства.

Столкнулся с этим при полном замерзании рекупа. Разморозка получалась только после длительной работы на приток.

 

Здесь, думаю, ключевое слово длительной. Белье на морозе сохнет. При работе на вытяжку эффект был бы достигнут быстрее. (хотя я не знаю Ваших погодных условий).

 

А том то и дело, что при полной или практически полной заморозке регенератора - режим притока давал лучший эффект.