Самодельный рекуператор с автоматикой

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А если увеличить время цикла? Тогда, по идее, тепло дойдет до самой толщи кирпича. Во второй фазе - когда кирпич будет отдавать тепло, при большем времени все тепло пойдет в дело. Здесь еще мне кажется важно чтобы тепло из глубинных слоев керамики поспевало передаваться наружу - нужно учитывать скорость потока воздуха. При большой скорости потока воздух может пролетать через каналы и не получать нужного количества тепла. Металл в этом смысле вне конкуренции.

Закрутить бы как-то поток воздуха, завихрения сделать, чтобы успеть прогреть его по всему объему. При этом, правда можно получить повышенный акустический шум при его прохождении.

 

Извиняюсь, что плохо изложил.
30м2 ошибся в размерности. Это 30 м3 в час - производительность рекуператора. Коэффициент 3600/90 это сколько циклов в час (90с такт. 3600 с в часу). Поделив на это число получил объем воздуха в одном такте (не забыв умножить на 2 т. к. воздух гоняем туда сюда).

Дальше умножив на 1.3 (плотность воздуха) получим массу.

Тут расчеты обратные приведенным мной. Они простые, напишу как можно подробнее:

1) Энергию запасенного теплообменника 5*0,444*40=88,8кДж.
Где
масса железного теплообменника 5 кг.
Теплоемкость железа 0,444 кДж/кг*К
Изменение температуры возьмем 40 градусов. Цифру, для наглядности, подставлю, но потом она сократиться, т. к. воздух охлаждается на туже температуру.
2) Масса нагретого воздуха (88,8/40)/1,03=2,15кг
Энергия 88,8кДж из пред. пункта
теплоемкость 1,03 кДж/кг*К
Изменение температуры возьмем 40 градусов

3) Объем воздуха 2,15/1,3= 1,7 м3
где 1,3 кг/м3 плотность воздуха
2,15 кг из пред. расчета

4) Длинна такта 3600*1,7/(30*2)=102 с
где 3600с в одном часе
1,7 из пред. расчета
30*2 производительность в м3/час, 2 т. к. воздух гоняется два раза за такт.

Хорошо бы увеличить массу теплообменника в два раза при заданном такте т. к.
А) теплообменник работает не полностью (в какой-то момент уже частично прогрелся)
Б) температура теплообменника не полностью передастся воздуху (в расчете и там и там была 40 градусов). Зависит только от площади теплообменника.
PS: В пред. расчете брал 90 сек, а здесь получил 102 с за счет округления.(цифры одни и те-же)

Время зависит от двух факторов:
1) Время лучше поменьше, что бы теплообменник имел достаточно энергии и хороший КПД.
2) Воздуха достаточно много подавалось зараз, что бы не гонять его взад-вперед.
Таким образом при достаточном времени по пункту 2, увеличивать его дальше не надо. И думаю в любом случае это около 50-100с. Если по расчетам получается меньше, надо увеличивать теплообменник.

Нормальный материал, только достать трудно.

 

Doubtpoint
Спасибо за доступный и подробный ответ.
Время цикла наверно нужно делать фиксированным где-то в районе 70 сек. Так и программа частично упрощается.
Я не совсем понял по поводу вашего ответа с проблемой доставания сотового поликарбоната - им завалены все рынки и строительные магазины. А сотовый полипропилен менее распространен, но тоже есть в конторах, занимающихся изготовлением рекламы. Кстати, по - моему эти материалы меньше по плотности, и массу теплобменника из этих материалов не догнать даже до 5 кг при разумных размерах теплообменника и канала в стене.

 

Из тех листов, что есть в продаже массы теплообменника в 2,5-3кг при разумных габаритах не получить.

А если кирпич использовать в качестве теплообменника, то только увеличив продолжительность цикла результата не будет. Как я уже сказал, верхний слой остынет, а тепло изнутри к поверхности подойти не успеет. Решить можно, увеличив вместе с длиной циклов также и длину каналов, но тогда это будет уже не 300 а наверное 600мм.

 

Kugel
Вообще, насколько я понял слова разработчика УВРК, сотовый теплообменник у него из пластмассы...
Может там материал какой-то особенный (например с вкраплениями частиц металла, или что-то в этом роде)?

 

Врядли что-то там особенное. Разве только делают им на заказ теплообменники точно в размер.

Пластик, как и керамика могут быть очень разными по свойствам. Я исходил из того, что у производителей керамика по свойствам близка к свойствам кирпича. А пластик- сотовый поликарбонат, который так привлекателен своей доступностью. Однако если их сравнить, то выходит, что при почти равной теплоемкости плотность у поликарбоната почти в два раза ниже, т. е. удельная плотность в два раза ниже. Соответственно по массе надо поликарбоната тоже брать больше.

 

В УВРК диаметр канала больше - 200 мм, за счет этого и масса теплообменника может быть больше.

 

В соседней ветке разработчик УВРК говорил, что вес прибора без всяких козырьков 5-6кг. Производительность до 80м3/ч, диаметр 200 и длина 410мм. Минус вентилятор и все остальное, получается вес самого теплообменника 4-5кг. И это с расчетом на 80м3/ч. А мне хватит воздухообмена в два раза меньше.

Пардон, ошибся. Разработчик сказал 4-5кг. Соответственно вес самого теплообменника 3-4кг.

Если ограничится 40м3/ч, то вес стального теплообменника можно сделать те же 3-4кг.

 

Kugel, как там у вас дела? Что-то продвигается? Как вы будете делать решетку в квартиру, и будете ли ставить клапан для перекрытия канала?

 

Время идет, дело потихоньку двигается. Собрал макет контроллера для управления реверсом и скоростью вентиляторов. Скоро допаяю все детали и выложу его фотографии. Конструктив делал для установки в обычный подрозетник. Места там катастрофически мало и особенно не разгонишся, поэтому функционал будет пока простейший, без датчика температуры и пока без управления шаговым двигателем (планировал заложить такую функцию на будущее, чтобы прикрывать канал - у нас часто сильные ветры). Дальше посмотрим. В ближайшее время начну уже писать и отлаживать программу. По окончании испытаний планирую выложить на форуме схему приборчика и прошивку.

 

Допаял почти все детали. Вот выкладываю несколько фото платки управления.


По центру спереди видно ИК фотодатчик от дистанционки. Пока писать под него программу не буду - надо разбираться с кодами посылок от пульта - это на будущее. Управление 3 кнопки. Одноразрядный цифровой индикатор - удобно показывать режимы работы и скорость вентиляторов. Есть оптронный датчик пересечения "0" сети, это позволяет реализовать любой алгоритм регулировки скорости вентиляторов - от число-импульсного с "Брезенхемом" и до фазо-импульсного, но в последнем случае придется еще навесным монтажем паять на симисторы RC цепочки для подавления помех. Чуть ниже на столе это блок питания от зарядки Нокии - полная гальваническая развязка от сети. Блочек свободно помещается внутри подрозетника за основной платкой управления. Белую рамку и кнопочную панель подобрал от фирмы EFAPEL. Еще нужно будет проделать в передней панели прямоугольное отверстие по цифровой индикатор и отверстия под кнопки. На обратной стороне вверху видно клеммы подключения 220в и вентиляторов (два одновременно, но с реверсным включением обмоток), зеленым цветом это держатель предохранителя. Занял почти половину платки .
Пока урывками, в свободное время, которого очень мало, пытаюсь писать программу.
Кстати, можно будет добавить в программу и просто дополнительный режим регулировки мощности, и платку можно будет использовать как простой регулятор, например, для какого-то нагревателя. Мощность правда ограничена тепловыделением симисторов без радиаторов, но думаю, что где-то до 1 кВт можно будет использовать.

 

Очень интересно. На чем программу пишите? Какой контроллер используете? Я пока сталкивался только с antmega на ассемблере.

 

Пишу на Си. Контроллер поставил от Signal - С8051F352, но здесь это не принципиально, просто у меня уже было несколько таких контроллеров для других целей, и я решил сюда их тоже применить. Вообще сюда подойдет любой, даже самый примитивный, совместимый малогабаритный кристал архитектуры 8051, а программа на Си корректируется под другие порты-выводы, главное только определиться с частотой тактирования и связанными с этим настройками внутренних таймеров выбранного кристалла - основа программы будет построена на внешних прерываниях от датчика "0" сети. Потом будет добавлено второе внешнее прерывание от ИК датчика дистанционного управления. Выбор 51-го семейства был не случайным - у меня есть некоторый опыт работы с этими устройствами и у меня есть программатор под Сигналовские процессоры.

 

Красивая платка вышла, аккуратная. И даже предохранитель поместился. У меня они почем-то никогда не влазиют.

 

Megavolt
Привет! Хотел тебе сегодня на почту сбросить сообщение по форуму - платку посмотреть, а ты тут как тут.
Да, сидел несколько вечеров, чтобы все разместить, но все равно места мало - хотел добавить еще разъемчик для термодатчика (может даже для двух), но уже некуда. Думал еще пристроить здесь управление шаговым двигателем от привода CD/DVD для управления заслонкой канала, но тоже не получается. Думаю, что если применить более глубокий подрозетник, то на двух отдельных платках можно уже все разместить - скажем одна платка - управление с индикацией, а вторая - силовая часть.