Skuteczność odzyskiwania ciepła z powietrza wentylacyjnego w wymiennikach krzyżowych pracujących w układzie pojedynczym lub podwójnym

• Autorzy: Jedlikowski A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2017.7.7

Warianty tytułu

EN

Heat Recovery Efficiency from Ventilating Air of Cross-Flow Plate Heat Exchangers Operating in Single or Dual-Unit Configuration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule dokonano charakterystyki dwóch układów wentylacji z zastosowaniem krzyżowych wymienników ciepła. Omówiono budowę central wentylacyjnych wyposażonych w pojedynczy i podwójny wymiennik krzyżowy. Szczegółowo przedstawiono budowę i zasadę działania sekcji odzyskiwania ciepła. Przeanalizowano indywidualną i wspólną pracę rekuperatorów. W tym celu wykorzystano oryginalny model matematyczny wymiany ciepła i masy. Następnie opracowano program komputerowy do przeprowadzania symulacji pracy urządzeń z wykorzystaniem języka programowania Pascal. Przedstawiono wyniki symulacji systemów z jednostopniowym oraz dwustopniowym odzyskiwaniem ciepła. Obliczenia numeryczne przeprowadzono w warunkach ujemnych wartości temperatury powietrza zewnętrznego. Wyznaczono strefy aktywnej wymiany ciepła i masy wewnątrz rekuperatorów. Ujawniono powstawanie trzech stref aktywnej wymiany ciepła i masy w kanałach powietrza wywiewanego krzyżowych wymienników ciepła. Przedstawiono graficznie przykłady bezpiecznej i niebezpiecznej pracy rekuperatorów. Otrzymane wyniki potwierdzają możliwość zwiększenia odzyskiwania ciepła z powietrza wywiewanego. Oprócz tego wykazano, że dwustopniowy układ odzysku ciepła jest bardziej narażony na powstawanie szronu. Dalsze wyniki optymalizacyjne posłużą do prac zmierzających do przeprowadzenia oceny możliwości racjonalnego wykorzystania wymienników krzyżowych, w zależności od konkretnych warunków klimatycznych.

EN

In this paper two ventilation systems using cross-flow plate heat exchangers were described. The construction of air handling units with single and double cross-flow plate heat exchanger has been discussed. The build and principle of operation of heat recovery section were described in detailed manner. Individual and group operation of recuperators have been analyzed. The original mathematical model of heat and mass transfer was used for this purpose. Then, the computer program for simulation of the device operation was written in the Pascal programming language. The results of single and two-stage heat recovery systems were presented. Numerical calculations were carried out under subzero outdoor airflow temperature conditions. The heat and mass transfer areas inside the recuperators were determined. Three heat and mass transfer zones in the return air channels of cross-flow plate heat exchangers were revealed. The examples of safe and unsafe operation were presented graphically. The received results confirm the possibility of increasing heat recovery from return airflow. Moreover, it has been shown that a two-stage heat recovery system is more susceptible to frost formation. The further optimization results will be used for evaluation the possibility of rational use of cross-flow plate heat exchanger, depending on the specific climate conditions.

Słowa kluczowe

PL

rekuperator; odzyskiwanie ciepła; wentylacja; krzyżowy wymiennik ciepła; bezpieczeństwo funkcjonowania

EN

recuperator; heat recovery; ventilation; safe operation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 48, nr 7
• Strony: 301--308
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jedlikowski A.

• Katedra Klimatyzacji,Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska ul. Norwida 4/6, 50-373 Wrocław

Bibliografia

• [1] Anisimov Sergey, Andrzej Jedlikowski, Demis Pandelidis. 2015. „Frost formation in the cross-flow plate heat exchanger for energy recovery". International Journal of Heat and Mass Transfer. (90): 201-217.
• [2] Dan-Poltherm. Centrale wentylacyjne i klimatyzacyjne DP Basic, http://danpoltherin.pl/wpcontent/uploads/2014111/DP_Basic_CentraleKlimatyzacyjne_Centrala_Wentylacyjna_Klimatyzacja_Wentylacja.pdf (dostęp: 17.01.2017).
• [3] Grundfos Pompy Sp. z o.o., Pomoc techniczna - Encyklopedia wiedzy - Krzyżowy wymiennik ciepła http://pl.grundfos.com/support/encyclopedia-searchkross-flow-heat-exchanger.html (dostęp: 17.01.2017).
• [4] Jedlikowski Andrzej, Aldyn Dadar. 2011. „Realizacja bezpiecznej pracy krzyżowych wymienników stosowanych do odzysku ciepła w układach wentylacyjnych w warunkach ujemnych temperatur powietrza zewnętrznego”. Nowoczesne rozwiązania w inżynierii i ochronie środowiska, pod. red. nauk. Sergeya Anisimova, Jana Danielewicza, Edwarda Szczechowiaka, Grzegorza Bartnickiego, Marcina Klimczaka, T.1. Politechnika Wrocławska. Wrocław. 263-268.
• [5] Jedlikowski Andrzej. 2009. „Wymiana ciepła w ożebrowanych krzyżowych wymiennikach ciepła w układach wentylacji i klimatyzacji". Efektywność układów grzewczych i klimatyzacyjnych, pod red. Sergeya Anisimova, Politechnika Wrocławska. Wrocław. 55-63.
• [6] Jedlikowski Andrzej. 2012. „Wymiana ciepła w wymiennikach krzyżowych w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych z odzyskiem ciepła z powietrza wywiewanego", Praca Doktorska, Promotor: Sergey Anisimov. Politechnika Wrocławska.
• [7] Obwieszczenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 18 września 2015 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz. U. nr 0, poz. 1422.
• [8] Pawiłojć Adam, Waldemar Targański, Zenon Bonca. 1999. Odzysk ciepła w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, Wyd. IPPU MASTA sp. z o.o. Gdańsk.
• [9] Pro-vent, Rekuperatory Mistral Duo, Intp://www.pro-vent.pl/rekuperatory/rekuperatory-mistral-duo/ (dostęp: 17.01.2017).
• [10] Rozporządzenie Delegowane Komisji (UE) nr 1254/2014 z dnia 11 lipca 2014 r. uzupełniające dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/30/UE w odniesieniu do etykiet efektywności energetycznej systemów wentylacyjnych przeznaczonych do budynków mieszkalnych Tekst mający znaczenie dla EOG.
• [11] Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1253/2014 z dnia 7 lipca 2014 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla systemów wentylacyjnych Tekst mający znaczenie dla EOG.
• [12] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz. U. nr 75, poz. 690.
• [13] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz. U. nr 0 poz. 926 z 2013 r.
• [14] VBW Engineering, Nowa sekcja podwójnego wymiennika krzyżowego CROSS-DUO https://vbw.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=862:nowa-sekcja-podwojnego-wymiennika-krzyzowego-w-ofercie-vbw-engineering&catid=34&Itemid=325&lang=PL (dostęp): 17.01.2017).
• [15] Ventia, Centrale wentylacyjne i rekuperacyjne z podwójnym wymiennikiem krzyżowym http://www.ventia.pl/centrale-wcntylacyjne-komfovent/produkty-komfovent/centrale-verso-1000-34000-m3h/product/centrale-z-podwojnym-wymiennikiem-krzyzowym-verso-px2-10-90 (dostęp: 17.01.2017).
• [16] Jedlikowski Andrzej, Sergey Anisimov. 2014. „Propozycja lokalizacji czujnika pomiaru temperatury w krzyżowych wymiennikach ciepła stosowanych w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych." Air, heat & energy in buildings 2014, Politechnika Wrocławska, s. 93-98.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).