Zpětné získávání tepla

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

mohutné předehřívače vzduchu, sloužící k rekuperaci tepla při výrobě železa

Zpětné získávání tepla (ZZT) je systém používaný v řadě technických oborů. Důležité je využití ve vzduchotechnických systémech, které získávají teplo z odpadního vzduchu či jiných látek. Významnou oblastí zpětného získávání tepla je průmysl. Typické je to především v hutnictví, kde je vzduch, vstupující do pecí, předehříván teplem odcházejících kouřových plynů.

Tyto systémy se používají, protože k ohřátí médií je třeba mnoho energie, jíž je možno z odpadních plynů získat.

Zpětné získávání tepla z odváděného vzduchu se využívá pro předehřívání přiváděného vzduchu především tam, kde je nepřetržitý provoz.

[editovat] Rekuperační výměníky

[editovat] přímé ,,deskové“ (vzduch - vzduch)

Dochází v nich k přímé výměně tepla mezi proudem vzduchu s vyšší teplotou a vzduchu s nižší teplotou přes teplosměnnou desku.

- účinnost 60 - 70%

• výhody:
  • malé tlakové ztráty
  • vzduchové proudy jsou oddělené
  • nedochází k výměně vlhkosti
  • není potřeba el. čerpadel
• nevýhody:
  • pouze pro nižší množství tepla předaného
  • malá vzdálenost sacích a výfukových otvorů

[editovat] nepřímé (kapalina - vzduch)

Schéma kapalinového výměníku nepřímého výměníku
e - přívod vzduchu z exteriéru, i - přívod vzduchu z interiéru, 1 - kapalinový výměník, 2 - čerpadlo, 3- trojcestný ventil

Výměníky jsou umístěny v odváděcím i přiváděcím potrubí, kde teplo akumulujeme v teplonosné kapalině (většinou nemrznoucí směs).
- účinnost 45 – 65%.

• výhody:
  • oddělení vzduchových proudů (přiváděný a odváděný vzduchový proud může být od sebe značně vzdálen)
  • příjem tepla lze spojit z více míst
  • menší potřeba zastavěného místa.

• nevýhody:
  • systém je vhodný pouze pro vysoké rozdíly teplot vzduchu
  • vysoké tlakové ztráty (záleží na konstrukci výměníků)
  • nutnost použití čerpadel

[editovat] tepelné trubice

Schéma tepelné trubice
e - přívod vzduchu z exteriéru, i - přívod vzduchu z interiéru, 1 - trubka, 2 - žebrování, 3 - pára teplonosné látky, 4 - stékající kondenzát teplonosné látky ,5 - jímka teplonosné látky v kapalném stavu; A - kondenzační část, B - transportní část, C - Odpařovací část

Využívají odpaření a kondenzace teplonosné kapaliny v žebrových trubkách. Trubice jsou postaveny ve svislém směru, jejich konce (horní a dolní) zasahují do odváděcího a přiváděcího potrubí.
princip: ohřívaní spodní části trubice vznikají páry, které stoupají vzhůru, nahoře předají tepelnou energii, zkondenzují a stékají po stěnách dolů.
- účinnost 45 - 60 %

• trubice má 3. zóny:
  • odpařovací (dole),
  • transportní (uprostřed)
  • kondenzační (nahoře)

• Parametry:
  • minimální délka trubice je 2m (optimální délka je 3-4m)
  • kapalina: voda, alkohol, chladiva

• výhody:
  • oddělené vzduchové proudy
  • poměrně malé rozměry
  • nejsou pohyblivé části = jednoduchost

• nevýhody:
  • vzduchovody jsou blízko sebe
  • špatná regulovatelnost

[editovat] Kontaktní

Schéma kontaktního výměníku
e - přívod vzduchu z exteriéru, i - přívod vzduchu z interiéru, 1 - čerpadlo, 2 - pračka vzduchu

Principem je sprchování vzduch vhodnou kapalinou (např. roztok chloridu lithného LiCl), která snímá z horkého vzduchu nejen teplo zjevné, ve kterém ohříváme přiváděný vzduch.
-Účinnost až 70%.

• proces probíhá ve velkých pračkách vzduchu, kde kapalina cirkuluje pomocí čerpadel.
• teplo zjevné (citelné) - ve vzduchu
• teplo latentní - teplovodní páry

• výhody:
  • vyšší účinnost
  • výměna obou tepel (zjevné, latentní)
  • oddělení obou vzduchovodů
  • malý odpor vzduchu.

• nevýhody:
  • kontakt vzduchu s kapalinou
  • možnost přenosu škodlivin
  • použití čerpadel
  • vyšší provozní náklady.

[editovat] Regenerační výměníky

[editovat] Rotační

Diskový otáčecí výměník se otáčí buď neustále, nebo vždy o 180° a je postaven kolmo k proudění studeného a horkého vzduchu. Materiál výměníku přenášející teplo je buď suchý nebo je napuštěný roztokem chloridu lithného LiCl (vyšší účinnost). Zařízení lze využít v létě i v zimě k chlazení či ohřevu vzduchu.
- účinnost 80%

• výhody:
  • velmi dobrá účinnost
  • výměna obou tepel (teplo zjevné a latentní)
  • malé rozměry vzhledem k výkonu
  • malé tlakové ztráty
  • malé provozní náklady
  • snadná regulace (zrychlení a zpomalení kola)

• nevýhody:
  • možnost přisávání odpadního vzduchu do proudu přívodního vzduchu
  • možnost zanášení rotoru (nutnost použití kvalitních filtrů)
  • obsahuje elektrický pohon

[editovat] Přepínací

přes akumulační složku proudí střídavě odpadní a přívodní médium. Tento systém je typicky využíván například u vysokých pecí. Je také oblíben u některých konstrukcí teplovzdušných motorů (regenerátor stirlingova motoru)

• výhody:
  • jednoduchost
  • dobrá účinnost
  • možnost regulace přepínáním

• nevýhody:
  • styk vzduchu s deskami kontaminovaným odváděným vzduchem
  • nekonstantnost získaného tepla

[editovat] Související články

• Pasivní dům

Tento článek je příliš stručný nebo neobsahuje důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte nebo alespoň nahradíte tuto šablonu nějakou konkrétnější.

---