4. Podobieństwa i różnice w termodynamicznych parametrach ...

• • Podobieństwa i różnice w termodynamicznych parametrach konstrukcji rekuperatorów przeciwprądowych i regeneratorów

  •  
    

              Ważną zaletą regeneratorów zarówno obrotowych jak też nieobrotowych jest to, że posiadają one układ przeciwprądowy.

                Zarówno w przypadku rekuperatorów jak też i regeneratorów najbardziej znaczącym składnikiem w sumie oporów cieplnych decydującej o intensywności wymiany ciepła,  jest opór przejmowania  ciepła „na granicy faz”  -  to jest na styku między powietrzem jako gazem, oraz aluminiowymi płytami jako ciałem stałym. Stąd również w przypadku braku "pełnego" przenikania ciepła przez przeponę – tak jak to jest w regeneratorach obrotowych i nieobrotowych, ten właśnie opór na granicy faz ma decydujące znaczenie dla łącznej intensywności wymiany ciepła.  To że w urządzeniach dostępnych na rynku można zauważyć  większą intensywność wymiany ciepła w regeneratorach w porównaniu z rekuperatorami  -  wynika to z bardziej pofałdowanej powierzchni występującej w regeneratorach, przy czym wynikający stąd wzrost strat ciśnienia został w tej konstrukcji skompensowany skróceniem drogi przepływu powietrza. W przypadku rekuperatorów krzyżowych nie jest możliwy ten kierunek rozwoju ich konstrukcji, natomiast w przypadku rekuperatorów przeciwprądowych jest to możliwe w nieco mniejszym stopniu niż jest to w regeneratorach  -  ale jednak tylko w nieco mniejszym stopniu. Po stronie powietrza wywiewanego zarówno w regeneratorach jak też i w rekuperatorach może występować wzrost intensywności wymiany ciepła dzięki ewentualnemu wykraplaniu się pary wodnej. Stąd w zakresie powyższych parametrów  między regeneratorami i rekuperatorami przeciwprądowymi  jest „remis”.

                Można  zgodzić się z tym, że większa intensywność wymiany ciepła w regeneratorach w porównaniu z rekuperatorami, wynika z występowania   (w fazie nagrzewania powietrza)   odparowania rosy z powierzchni masy akumulującej ciepło -  nagromadzonej w fazie chłodzenia. Jest to jednak jedyna przewaga regeneratorów nad rekuperatorami przeciwprądowymi.  Może więc ona występować jednak tylko  w tym jednym ogniwie  całego łańcucha parametrów mających wpływ na uzyskiwaną intensywność wymiany ciepła. Stąd ta jedyna przewaga nie może mieć tak znaczącego skutku  w wyższych wartościach parametrów pracy,  które uzyskiwane są wg danych katalogowych regeneratorów obecnie oferowanych na rynku. 

                Mając powyższe na uwadze, jest bardzo prawdopodobne, że wnioski wynikające z charakteru zależności przytoczonych w punktach 2 i 3 niniejszego artykułu odnoszą się również do regeneratorów  obrotowych  oraz nieobrotowych.

                Natomiast w przypadku regeneratorów nieobrotowych jedyną możliwą przyczyną uzyskiwania  w pomiarach  testujących tak zaskakująco wysokich wartości sprawności temperaturowej,  może być niedostateczna  szczelność tylko niektórych  z  tego tak licznego zestawu 8 przepustnic. Można przypuszczać, że  adwersarze  starający się polemizować z tym  twierdzeniem i bronić dostatecznej niezawodności tych wszystkich przepustnic  -  mogą posłużyć się argumentem znacząco większej kubatury masy akumulującej ciepło niż to jest w przypadku regeneratorów obrotowych.   W regeneratorach obrotowych w przypadku  braku śluzy płuczącej, strumień powietrza wywiewanego przedostającego się do strumienia powietrza świeżego jest wprost iloczynem prędkości obrotowej rotora oraz jego kubatury „netto” , która jest proporcjonalna do wzdłuż osiowego jego wymiaru wynoszącego najczęściej 0,2 m.  W  przypadku regeneratorów nieobrotowych strumień ten również jest iloczynem częstości rotacji cyklu nagrzewania i chłodzenia tej masy akumulującej i jednak znacznie większej  kubatury tutaj miarodajnej przestrzeni, gdyż przestrzeń ta obejmuje nie tylko masę akumulującą ciepło, lecz znacznie większą  ( 4 do 6 krotnie większą)   przestrzeń ograniczoną w/w przepustnicami.

                Trzeba zgodzić się z tym, że ta różnica konstrukcyjna między regeneratorami nieobrotowymi oraz regeneratorami obrotowymi jest bardzo istotna, lecz:

    -         po pierwsze różnica ta nie pozwoliła by  na tak znaczący wzrost -  zmierzonej w testach -  sprawności temperaturowej (gdyby informacje w katalogach  o sprawności temperaturowej  95 %  dotyczyły obu strumieni powietrza), wówczas można przypuszczać, że ten tak duży wzrost tej sprawności wynika właśnie z trudności w dążeniu do uzyskania idealnej pracy tej baterii przepustnic,

    -         po drugie jest to cecha, która w niekorzystnym świetle stawia regeneratory  nieobrotowe, gdyż nawet zastosowanie takiej idealnej  baterii przepustnic nie pozwoli ona na ograniczenie tego niepożądanego strumienia „przecieków” poniżej w/w iloczynu częstości rotacji i kubatury ograniczonej tymi przepustnicami, przy czym w przypadku regeneratorów obrotowych jest możliwe zastosowanie śluzy płuczącej, natomiast w przypadku regeneratorów nieobrotowych uzyskanie takiej śluzy wymagało by  absurdalnej już komplikacji tej konstrukcji. Natomiast stosowanie śluzy płuczącej znacząco obniża sprawność temperaturową regeneratorów obrotowych.

    W ofertach co najmniej jednej z firm można  spotkać się z przechwałkami, że w oferowanych  urządzeniach zastosowano aż trzystopniowy układ  odzyskiwania ciepła, przy czym tym trzecim stopniem jest właśnie recyrkulacja powietrza wywiewanego do powietrza świeżego.  Taka manipulacja marketingowa, w której oferenci liczą na taki brak czujności swoich kontrahentów - odbiorców jest, pewnym świadectwem  braków w uporządkowaniu pojęć, które powinny obowiązywać w tym zakresie. Więc wskazane jest aby tutaj jeszcze raz podkreślić, że recyrkulacja nie może być zaliczana do sposobów odzyskiwania ciepła z powietrza wyrzucanego do atmosfery przez instalacje wentylacyjne.

     

    dalej >

  • Wersja do druku