Теплообменник для вентиляции и кондиционирования: типы, расчёт
Теплообменник для вентиляции и кондиционирования: типы, расчёт
Теплообменники для систем вентиляции и кондиционирования: водяные калориферы, пластинчатые рекуператоры, фрикулинг. Расчёт тепловой нагрузки, схемы подключения и подбор по расходу воздуха.
Содержание
Типы теплообменников для вентиляции
Нагрев, охлаждение и рекуперация в системах ВиК
В системах вентиляции и кондиционирования теплообменники решают три задачи: нагрев приточного воздуха, охлаждение и рекуперация тепла вытяжного воздуха.
Водяной калорифер
Нагревает приточный воздух за счёт горячей воды из системы теплоснабжения. Устанавливается в приточных установках (ПУ) и центральных кондиционерах. Мощность от 10 до 500 кВт.
Пластинчатый рекуператор
Передаёт тепло от вытяжного воздуха приточному без смешения потоков. КПД 50–85%. Окупаемость 1–3 года за счёт снижения затрат на отопление приточного воздуха.
Водяной охладитель
Охлаждает приточный воздух холодной водой от чиллера. Аналогичен калориферу по конструкции, но работает в режиме охлаждения. Каталог: пластинчатые ТО.
Роторный рекуператор
Вращающийся теплообменник с КПД до 85%. Допускает частичное смешение потоков (2–5%), поэтому не применяется в чистых помещениях и медицинских объектах.
Рекуперация тепла в вентиляции
Экономия 50–85% затрат на нагрев приточного воздуха
Пластинчатый рекуператор — теплообменник с перекрёстным током, в котором тёплый вытяжной воздух нагревает холодный приточный через тонкие металлические или полимерные пластины. Потоки не смешиваются.
КПД рекуперации
- Пластинчатый рекуператор — КПД 50–70%. Простая конструкция, без движущихся частей
- Роторный рекуператор — КПД 70–85%. Требует электропривода, допускает смешение потоков
- С промежуточным теплоносителем — КПД 40–60%. Для разнесённых притока и вытяжки
Экономический эффект
При расходе воздуха 10 000 м³/ч и перепаде температур 30°C рекуператор с КПД 70% экономит ~100 кВт тепловой мощности. При стоимости тепла 2500 руб./Гкал годовая экономия составляет 200–400 тыс. руб.
Водяной калорифер: принцип и подбор
Нагрев приточного воздуха горячей водой
Схема подключения
Горячая вода подаётся от теплового пункта (ИТП или ЦТП) к калориферу приточной установки. Регулирование — трёхходовым клапаном по датчику температуры приточного воздуха. Защита от замерзания — обратный клапан с минимальным расходом воды.
Пластинчатый ТО в качестве калорифера
В крупных системах пластинчатый теплообменник используется как промежуточный: разделяет контур тепловых сетей и контур калорифера. Защищает калорифер от давления и загрязнений теплосети. Подробнее: Теплообменник для ИТП.
Фрикулинг — бесплатное охлаждение
Использование холодного наружного воздуха для охлаждения
Сухой фрикулинг
Теплообменник (сухая градирня) охлаждает воду контура кондиционирования наружным воздухом при температуре ниже +10°C. Полностью заменяет чиллер в холодное время года, экономя 100% электроэнергии компрессора.
Водяной фрикулинг
Пластинчатый теплообменник разделяет контур кондиционирования и контур градирни. Позволяет использовать разные теплоносители и давления. Каталог: кожухотрубные ТО.
Нужен подбор теплообменника для вентиляции?
Инженеры МСМТепло рассчитают нагрузку и подберут оптимальный теплообменник для вашей системы ВиК
Калькулятор тепловой нагрузки вентиляции
Расчёт мощности калорифера по расходу воздуха
Частые вопросы о теплообменниках для вентиляции
Какой теплообменник нужен для приточной вентиляции?
Для нагрева приточного воздуха используется водяной калорифер, подключённый к системе теплоснабжения здания. Мощность определяется расходом воздуха и разницей температур. Для экономии рекомендуется установка рекуператора тепла перед калорифером.
Какой КПД у пластинчатого рекуператора?
Пластинчатый рекуператор обеспечивает КПД 50–70% в зависимости от площади теплообмена и расхода воздуха. Роторный рекуператор достигает 70–85%, но допускает частичное смешение потоков. Выбор зависит от требований к чистоте приточного воздуха.
Как рассчитать мощность калорифера?
Q = G × ρ × c × ΔT, где G — расход воздуха (м³/с), ρ — плотность (1,2 кг/м³), c — теплоёмкость (1,005 кДж/кг·К), ΔT — перепад температур. При наличии рекуператора ΔT уменьшается на его КПД. Используйте наш калькулятор выше.
Что такое фрикулинг и когда он эффективен?
Фрикулинг — охлаждение здания наружным воздухом через теплообменник вместо компрессорного чиллера. Эффективен при температуре наружного воздуха ниже +10°C. Экономит 100% электроэнергии компрессора в холодное время года, окупаемость 1–2 года.
Нужен ли рекуператор в приточной установке?
Рекуператор экономически оправдан при расходе воздуха более 1000 м³/ч и перепаде температур более 20°C. Окупаемость 1–3 года. По ФЗ-261 об энергосбережении рекуперация обязательна для новых зданий с расходом вентиляции более 5000 м³/ч.
Как защитить калорифер от замерзания?
Основные меры: установка обратного клапана с минимальным расходом воды, датчик защиты от замерзания на обратке, смесительный узел с циркуляционным насосом. При отключении вентилятора вода продолжает циркулировать через калорифер.
Какой теплообменник для чиллера?
Между чиллером и контуром фанкойлов устанавливается пластинчатый теплообменник для разделения контуров с разным давлением и теплоносителями. Обычно паяный ПТО из нержавеющей стали. Каталог: пластинчатые ТО.
Как подобрать рекуператор по расходу воздуха?
Площадь теплообмена рекуператора определяется расходом воздуха, требуемым КПД и допустимым аэродинамическим сопротивлением (обычно 150–300 Па). При расходе 10 000 м³/ч и КПД 70% требуется площадь 80–120 м². Точный расчёт — по запросу.
Остались вопросы по теплообменникам для вентиляции?
Инженер рассчитает нагрузку и подберёт оборудование для вашей системы вентиляции