Здравствуйте!
Я столкнулся с проблемой. Мне необходимо найти параметры (расход, температура, влажность вытяжного и приточного воздуха) при которых начнется обмерзание роторного теплоутилизатора.
К сожалению, я не смог найти ничего подобного. Как правило встречается технико-экономическое обоснование использование таких систем.
Может кому-нибудь встречались такие расчеты?
Скорее всего подобный расчет должен быть привязан к определенным моделям аппаратов.

С такой точно задачей не сталкивался. Но поскольку занимаюсь подобными конструкциями, могу посоветовать следующее. Момент начало обмерзания, а Вы задали именно такой вопрос, для роторного регенератора не будет отличаться от аналогичного параметра для противоточного теплообменника. То есть, если в конце теплого дутья удаляемый воздух на выходе из регенератора имеет температуру ниже 0С , будет обмерзание. При равенстве приточного и удаляемого потоков состояние удаляемого воздуха на выходе определяется соотношением Iудал.вых = Iудал.вх*(1-кпд)-Iприт.вх*кпд.
Значения энтальпий удаляемого комнатного воздуха Iудал.вх и наружного воздуха Iприт.вх Вы определите по диаграмме Меллера, зная их температуры и влажности. Далее следуя по диаграмме от точки состояния комнатного воздуха сначала вертикально вниз, а затем (вероятно это потребуется) вдоль линии насыщения, доходим до пересечения с найденной изоинтальпой. Если точка пересечения ниже 0С, то я Вас поздравляю. Оговорюсь только, что это примерный расчет. Во-первых, он не учитывает нестационарности реальных процессов. Он, например, не учитывает уноса капель потоком наружу. Но для технических расчетов подойдет. Другое дело, что достижение точки начала обмерзания в регенераторах, в отличие от противоточных теплообменников еще не означает выход аппарата из строя, нарушения его параметров. Я полагаю, Вас именно это волнует. Во-первых, процесс намерзания сопровождается процессом сублимации инея при холодном дутье. (Это, как сушка белья на морозе) Во-вторых, иней в рекуператре - это термическое сопротивление теплопередающей стенки. А в регенераторе - дополнительная поверхность и теплоемкая масса для теплопередачи. (Почувствуйте разницу!) Так что пока канал на перемерз полностью, ну Вы понимаете... Но вот приемлемых методов расчета, учитывающих эти процессы, мне найти не удалось.
Ну, а детальным исследованием этих интересных процессов, созданием методик расчета мне пока никого не удалось заинтересовать, а самому некогда. Может что-то и делалось в этом направлении, но мне не попадалось.

Есть программы расчёта фирм производителей. Пользуйтесь.
Выше много текста, но вот про вращение ротора забыто напрочь. Как и про изменяемую этого вращения скорость.
Расчёта "вручную" не найдёте

Добавлю. Ваш расчёт будет подходить именно к конкретной модели ротора. Так как много превходящих условий, отличающих один от другого - геометрия, плотность навивки, сам материал ленты, вид и степень гофрирования.

Если выполнен технико-экономический расчёт, то Вам просто не показывают первую часть, технические данные. Это просчитывается в первую очередь. Хотя и не доводится до потребителя, коим Вы тут и являетесь. За ненадобностью не доводится.

Если есть у Вас конкретная задача - давайте данные, я Вам прикину в программе что получается. Но повторю - это будет справедливо для конкретной модели и конкретных входящих данных.

На практике, в серьезных системах для наших погод, тупо ставят байпас делающий на входе колеса +5С. И никаких проблем с обмерзанием

А смысл тогда в рекуператоре, если входящую поднимать до +5, во-первых. И - всё замечательно, но это не маленький такой процент рециркуляции, во-вторых. То есть, ставим устройство, чтобы обеспечить 100% свежего воздуха, неслабо так вкладываемся, а затем количество свежего снижаем процентов до 30. Ещё доплатив за управляемый байпас.

Ну да, инженерненько так.

Skaramush, какие варианты?

В смысле проверить на риск или защищать от риска? Проверит - как писал, если есть модель (хотя бы размеры) ротора и исходные данные по удаляемому/подаваемому, могу прикинуть.
По защите - преднагрев. Но преднагрев именно при снижении наружной температуры ниже "заведомого риска" и до необходимо минимальной. Сохраняя КПД, насколько возможно и расходуя возможный минимум тепла.
Рециркуляция сразу сводит к нулю ценность и вообще необходимость рекуператора.

Skaramush, расчетная наружная -39. До скольки будем преднагрев в роторном теплоутилизаторе делать?

Ну это не для общеобменки, а для охлаждения технологии так делают. Соответственно объемы там бешеные и тепло таки беречь не нужно, а нужно отводить.

ставьте гликолевый рекуператор. и все будет хорошо.

Наружная - понятно. Каковы параметры удаляемого?
И второе - подаём и удаляем равные количества?
Условно взяв 2000 кубов и параметры удаляемого 20 градусов и 30%, программа утверждает, что для указанного ротора риска обмерзания нет. Ротор в данном случае не гигроскопичный.

Помнится вот тут http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=7547&st=280
уважаемый Skaramush выдал:
"Кхм...
А просто открыть оптимальные условия для жилых помещений - не судьба? 30% это нижняя допустимая граница."
Вот мне профану по рекуператорам интересно зачем в этом топике, он же приводит пример расчета при влажности 30 %...
Если вы такой принципиальный и правильный, то на мой вкус, логично приводить пример хотя бы для влажности в 40 %.
Пардон если я не прав.

Ув. Losev, если Вы обратили внимание, несколько выше в тексте был вопрос о конкретных условиях и конкретных данных. Это во-первых.
Во-вторых, у меня и взята именно нижняя допустимая граница. Не ниже, если Вы не заметили.
Ну и в-третьих. Увы, но при таком наружном минусе (-39) влагосодержание подаваемого воздуха настолько мало, что у меня и по поводу 30% относительной влажности в удаляемом большие сомнения. Без доувлажнения.

А последнее... Процитирую сам себя, с выделением одного слова:



И теперь, возьмём условно 20 градусов и 40%

Снова без обмерзания ротора. /Ошибка. Обмерзание уже есть. Корректные данные ниже, извиняюсь за неточность/

P.S. проблемой может стать отнюдь не ротор, а обмерзание вытяжного вентилятора.

Коллеги,
хочу поставить вопрос по другому.
Как рассчитывать основной теплообменник (стоящий после утилизатора). С какой температуры?
Есть ли какие нормы на этот случай?

Норм встречать не доводилось. Если искать некий общий результат, то для блоков, обслуживающих помещения офисного типа (без особых теплоизбытков и с низким влагосодержанием воздуха) подбор при расчёте на -20 наружной давал порядка +7 после ротора. Прикинул сейчас для ротора и расходов, взятых выше - то же самое. При -30 падение до +3. При заданных -39 после ротора +0,3.

Skaramush, Любопытно.
Давайте уточним условия.
4000 м.куб./час
наружная -39, влажность 85%.
греем до +20, влажность не регулируем.
на выходе из помещения +25, влажность 60%.

Данные для ротора при Ваших условиях такие (есть обмерзание):

Стоп. Приношу свои извинения. Есть обмерзание и в предпоследнем примере, перепроверил выход данных. Там где 40%.

А в Вашем конкретном случае, нижняя граница начала обмерзания это -10 градусов наружной температуры

Кстати ведь можно поставить два колеса. На первом вода конденсируется и увлажняет подаваемый воздух, ну а второе обеспечивает предподогрев чтобы избежать обмерзания.

Нет такого в расчёте, не дам вам ответа. Знаю, что на 400 кубов у литовцев такая установка есть. Но тут серьёзное препятствие. Даже два. Возрастание сопротивления и реактивный взлёт стоимости установки.

А вот надо попросить Skaramush просчитать этот вариант.
По моему может сработать. Процесс как бы обогнет фи 100%. не пересекая ее.
Кстатии програмка эта не фирмы Клигенбург?

Для Skaramush
"подбор при расчёте на -20 наружной давал порядка +7 после ротора. Прикинул сейчас для ротора и расходов, взятых выше - то же самое. При -30 падение до +3. При заданных -39 после ротора +0,3."

Тогда, если я рассчитываю приточную установку на -20, то основной теплообменник я должен считать с +7 до, например, + 18?
Думаю, что неправильно. Вытяжной воздух будет иметь минусовые температуры и будет иметь место процесс обмерзания, следовательно, скорость вращения меньше, приточный воздух будет иметь температуру существенно меньше +7.
Эта проблема не только роторного, а всех утилизаторов.
Раньше была норма основной теплообменник рассчитывать без учета утилизации.

Раньше и теплоутилизаторов таких не было.
Утилизирует немного ну и хорошо.

Нет, не Клингенбург, Рекуператор. Итальянцы.
Сработать может и для пластинчатых варианты расчёта есть без проблем. А вот роторы... Как писал, опасаюсь что всё упрётся в стоимость. Сам по себе ротор втрое дороже пластинчатого. А тут - два. Плюс немалый вес добавится в агрегат, тоже проблема.

Я бы сказал, всегда надо просчитывать с учётом параметров удаляемого воздуха. Не случайны "оговорки" у скандинавов о граничных значениях относительной влажности удаляемого воздуха. Именно удаляемого. Так как "не так страшен минус, как много влаги".
Условие предусматривать нагреватель без учёта утилизации, по моему, имеет право на жизнь, так как перекрывает варианты работы байпаса у пластинчатого и полной остановки ротора. А так как такие ситуации не исключаются - значит надо предусматривать.



Не было. Я на первых курсах института застал эксперименты с роторами из реек и плёнки для теплиц. Не так долог век утилизации в вентсистемах, всё ещё только нарабатывается.

Для Skaramush
Проблема в том, что нет нормы, поэтому кто-во что горазд.
Возвращаясь к примеру -20...+7.
Недобросовестные или непонимающие сути менеджеры дают мощность основного нагревателя, например 10кВт.
Более добросовестные (если не учитывать утилизацию)- (20+18)/(18-7)10=34,5 кВт.
Это два крайних варианта, остальные находятся внутри этого диапазона.
Естественно Заказчик выберет установку с 10 кВт.
Но ему никто не объяснит последующий шлейф проблем.

Как сказать. Если будет указано "Рабочая мощность нагревателя 10 кВт" с примечанием "пиковая аварийная" до 34,5 кВт, то, как говорится, возможны варианты.

Правильный подбор установок с требуемым коэфициентом утилизации - довольно интерестная тема. Общая идея подбора утилизатора состоит в том что бы верно определиться с параметрами воздушных потоков (от их выбора зависит коэффициент утилизации, а следовательно и поверхность теплообмена). Не следут думать что чем выше коэффициент утилизации - тем наилучший вариант установки мы подобрали. От принятых расчетных параметров наружного и вытяжного воздуха - зависит до какой темературы мы можем охладить вытяжной воздух что бы не было проблем с обмерзанием, а следовательно этим и ограничиваеться коэффициент утилициции.
Для решения проблемы обмерзания используются, как правило, способы: пред подогрев наружного воздуха, либо сокращения поверхности теплообмена.

Это не касаясь режима работы установки в режиме оттаивания теплообменника.

врёт программа

Допускаю. Потому как для 40% обмерзание, процент не указан. А количество конденсата близкое.

Для Skaramush
"подбор при расчёте на -20 наружной давал порядка +7 после ротора. Прикинул сейчас для ротора и расходов, взятых выше - то же самое. При -30 падение до +3. При заданных -39 после ротора +0,3."

Я предполагаю, что эти три варианта рассчитаны при одном и том же объемном расходе приточного воздуха на входе в ротор.
Эдуард, просьба, просчитайте, пожалуйста, то же самое, но при постоянном массовом расходе приточного воздуха, что более соответствует физике.
Интересно как изменится температура воздуха на выходе притока и ВЫТЯЖКИ.

Довольно интересная статья. Может кто и читал уже)

Беглый взгляд на статью- все вроде верно. То о чем мы всегда говорили, но здесь на цифрах.
Остается прежний вопрос, как рассчитывать основной теплообменник?
Нужны универсальные кривые предельной эффективности (разные массовые расходы, разные теплообменники и т.д.), тогда обратным расчетом можно определять температуру воздуха за рекуператором, которая будет являться исходной для расчета основного теплообменника.

Для этого необходимо иметь математическую модель процессов тепломассообмена в рекуператорах, и где ее взять?

Народ, вот уже 20 постов, как вы совсем забыли о влажности удаляемого воздуха.
В морозы воздух с пареметрами +25С/60% удаляется только из бань.

Есть фирма Энерговент которая занимаеться проблемами имитационного моделирования. Кому интересно - могут связяться с разработчиками ПО и пообщаться по данной теме, может какую программку и порекомендуют)

Коллеги, несколько замотан. В субботу сделаю для одного типоразмера расчёт для массового расхода и температур от -5 до -35 с шагом пять градусов. Удаляемый будет +20/30%. Если есть пожелания по иным данным - пожалуйста предлагайте.

Skaramush, для удаляемого влажность 45% примите.

Только, не совсем понял..Автор указывает на повышение температуры обмерзания, с уменьшением влажности удаляемого воздуха??? При 30% - минус 3, при 90%- минус 7..
Поправьте, пжлст..

Коллеги, извиняюсь, объект несколько выбил из ритма.
Кроме того связался с итальянцами и обновил расчётную программу, теперь есть возможность расчёта двух последовательно установленных роторов. Предполагаю, вторник-среду выложу варианты под +20/45% удаляемого воздуха и наружные температуры как обещал -5/-35
Если успею разобраться, на несколько значений сделаю иллюстрации ради вариант двух последовательных роторов.

P.S. Выложил бы тот перл проектантёра, который вызвал такой напряг, но боюсь, не поверите, что такое изобразить вообще возможно для спеца...

Ну, не в среду, в четверг...
Итак. Подобран по массовому расходу, расчёт для температур от -5 до -35 с шагом пять градусов. Риск обмерзания возникает при -17.