Ротационные теплообменникиs.siteapi.org/9b623619c21cc1d/docs/aa47a7d0104a3d... · 2 0 2 0.4 0.6 0.8 0.9 1 0.7 0.5 3 1 2 0 2 4 6 8 10 Конденсационный

Ротационные теплообменникидля рекуперации тепловой энергии в вентиляционных установках

Справочник по проектированию, монтажу и эксплуатации

Приводной двигатель3-фазный редукторный двигатель с ременным шкивом и клиновым ремнем установлен на балансир в углу корпуса. Число оборотов плавно регулируется.

Радиальное уплотнениеПружины с нулевой жесткостью постоянно прижимают износостойкое уплотнение по периметру к корпусу. Патентуемая в настоящее время система минимизирует утечки и позволяет тем самым рассчитать параметры для вентиляционного устройства с небольшой производительностью воздуха.

Регулируемый сектор очисткиРазмер сектора очистки регулируется индивидуально. Патентуемое в настоящее время устройство уменьшает загрязнение приточного воздуха посредством отработанного воздуха, одновременно снижая потери циркулируемого воздуха и энергии до минимума.

Аккумулирующая тепловая емкостьКомпания Hoval предлагает аккумулирующую тепловую емкость в исполнении из трех материалов: для конденсационных, энтальпийных и сорбционных роторов. Сорбционное покрытие гарантирует постоянно высокий КПД рекуперации влажности, в том числе при летних условиях.

1

1 Технология изготовления и принцип действия ______________________ 21.1 Теплопередача1.2 Влагопередача1.3 Герметичность1.4 Предел замерзания1.5 Коэффициент возврата тепла1.6 Падение давления1.7 Разность давлений1.8 Гигиена

2 Регулировка мощности __________ 7

3 Конструкция ___________________ 8

3.1 Ротор3.2 Корпусы3.3 Привод

4 Опциональное оборудование _____11

4.1 Привод4.2 Регулятор4.3 Блок управления4.4 Контроль числа оборотов4.5 Люк для проведения осмотров4.6 Зона продувки4.7 Канальное исполнение4.8 Корпус с покрытием4.9 Внецентренное положение ротора

5 Размеры теплообменника _______ 15

6 Типовое обозначение __________ 16

7 Указания при проектировании ___ 18

7.1 Программа расчета Hoval CARS7.2 Параметры расчета7.3 Проверенные данные7.4 Правила и директивы7.5 Условия места установки, положение при

монтаже7.6 Тип ротора7.7 Регулировка мощности7.8 Использование и настройка зоны продувки7.9 Байпас7.10 Предел замерзания7.11 Загрязнение7.12 Увлажнение приточного воздуха

7.13 Опасность коррозии7.14 Диапазоны применения7.15 Опасность загрязнения7.16 Конденсация в теплом воздушном потоке7.17 Технические характеристики

8 Транспортировка и монтаж ______ 23

8.1 Транспортировка8.2 Механический монтаж8.3 Гидравлическое подключение8.4 Монтаж датчиков8.5 Электромонтаж8.6 Монтаж ротационного теплообменника,

разделенного на сегменты

9 Ввод в эксплуатацию и техобслуживание ______________ 249.1 Ввод в эксплуатацию9.2 Техобслуживание

10 Краткое описание изделия _____ 25

10.1 Конденсационный ротор10.2 Энтальпийный ротор10.3 Сорбционный ротор

Содержание

2

1 Технология изготовления и принцип действия

Согласно директивам по рекуперации тепловой энергии (например, VDI 2071) ротационные теплообменники Hoval - это рекуператоры с вращающимся теплоносителем (категория 3).Тепловая энергия отводящего и воспринимающего воздушного потока нагревает или охлаждает в противотоке вращающуюся воздухопроницаемую аккумулирующую тепловую емкость. При этом в зависимости от качества воздуха и поверхности материала тепловой емкости может переноситься и влага. Таким образом, приточный и отработанный воздух должны подаваться совместно и одновременно проходить через теплообменник.Аккумулирующая тепловая емкость состоит из небольших треугольных, коаксиально расположенных каналов, выполненных из тонкой металлической фольги. Глубина (по направлению движения воздуха), как правило, составляет 200 мм; высота слоев обычно равна 1,4-1,9 мм, в зависимости от применения. При таких размерах в роторных каналах аккумулирующей тепловой емкости создается ламинарное течение.

Наружный воздух

t21x21

Приточный воздух

t22x22

Отводимый воздух

t12x12

Отработанный воздух

t11x11

Рис. 1: Функциональная схема и качество воздуха

Определение параметров согласно VDI 2071

Коэффициент возврата тепла холодного воздуха

t22 - t21 Φ2 = t11 - t21

Коэффициент возврата влаги холодного воздуха

x22 - x21 Ψ2 = x11 - x21

Обозначения: t = температура воздуха [K; °C]x = абсолютная влажность [г/кг]

1-й индекс: 1 теплый воздух 2 холодный воздух

2-й индекс: 1 вход устройства регенерации тепла 2 выход устройства регенерации тепла

1.1 Теплопередача

Ротор вместе со своими коаксиально расположенным гладкими каналами служит в качестве аккумулирующей тепловой емкости, одна половина которой нагревается теплым воздухом, а вторая половина охлаждается движущимся в противотоке холодным воздухом. Таким образом, температура аккумулирующей тепловой емкости зависит от осевой координаты (глубины ротора) и угла поворота.Принцип работы легко понять, если проследить за состоянием роторного канала в течение одного оборота (см. Рис. 3). По этому процессу можно узнать о теплопередаче следующее:

■ Температура воздуха после теплообменника различна; она зависит от угла поворота.

■ Изменяя число оборотов, можно изменять коэффициент возврата тепла.

■ С помощью аккумулирующей тепловой емкости можно изменять коэффициент возврата тепла. Это возможно путем использования роторных каналов разного поперечного сечения, различной толщины материала емкости или путем изменения глубины ротора. Однако, во всех случаях при этом изменяется и падение давления.

■ Удельная тепловая мощность зависит от разности температур между теплым и холодным воздухом. Таким образом, ротационный теплообменник пригоден для рекуперации тепла и холода, то есть для работы в зимний и летний период.

Рис. 2: Геометрия акку-мулирующей тепловой емкости

Рис. 3: Состояния в зависимости от угла поворота

Технология изготовления и принцип действия

3

Вход теплого воздухаПри вращении аккумулирующей тепловой емкости рассматриваемый роторный канал входит из холодного воздуха в теплый воздух. Материал аккумулирующей емкости охлаждается практически до температуры холодного воздуха. Это происходит прежде всего со стороны входа холодного воздуха (= стороны выхода теплого воздуха). Теперь теплый воздух проходит через этот канал в противотоке по отношению к температуре и при этом сильно охлаждается. Аккумулирующая тепловая емкость, напротив, нагрева-ется. Локальный коэффициент возврата тепла, то есть непосредственно на входе в теплый воздух, очень высок. Соответственно, очень легко может образоваться конденсат.

Середина теплого воздухаТеперь рассматриваемый роторный канал уже прошел половину своего времени пребывания в теплом воздухе. Аккумулирующая тепловая емкость нагревается проходящим теплым воздухом, таким образом теплый воздух больше не охлаждается так, как в зоне входа. Теперь пристенная температура на входе и выходе примерно одинакова. Конденсация происходит только при большой разности влажности.

Выход теплого воздухаТеперь рассматриваемый роторный канал находится недалеко от входа в холодный воздух. На стороне входа он уже почти достиг температуры отработанного воздуха. Передаваемая мощность незначительна.Время пребывания в теплом воздухе такое же как время пребывания в холодном воздухе, то есть решающим для мощности ротационного теплооб-менника является число оборотов. Оно зависит от аккумулирующей тепловой емкости (плотности, геометрии), тепло-передачи и скорости воздуха.

Выход холодного воздухаРассматриваемый воздушный канал прошел область холодного воздуха. Аккумулирующая тепловая емкость сильно остыла, в области входа почти до температуры холодного воздуха. После перехода на сторону теплого воздуха описанный процесс начинается заново.

Середина холодного воздухаТеперь половина времени пребывания в холодном воздухе уже прошла. Аккумулирующая тепловая емкость уже заметно остыла. Температуры на входе и выходе примерно одинаковы.

Вход холодного воздухаПосле перехода от теплого воздуха в холодный теперь рассматриваемый роторный канал продувается холодным воздухом в противотоке (относительно температуры). За счет большой разности температур передаваемая мощность очень высока, то есть холодный воздух очень сильно нагревается, и наоборот, аккумулирующая тепловая емкость сильно охлаждается. Возможный конденсат на поверхности теплообмен-ника (частично) поглощается нагретым холодным воздухом.

1.1 Теплопередача

Ротор вместе со своими коаксиально расположенным гладкими каналами служит в качестве аккумулирующей тепловой емкости, одна половина которой нагревается теплым воздухом, а вторая половина охлаждается движущимся в противотоке холодным воздухом. Таким образом, температура аккумулирующей тепловой емкости зависит от осевой координаты (глубины ротора) и угла поворота.Принцип работы легко понять, если проследить за состоянием роторного канала в течение одного оборота (см. Рис. 3). По этому процессу можно узнать о теплопередаче следующее:

■ Температура воздуха после теплообменника различна; она зависит от угла поворота.

■ Изменяя число оборотов, можно изменять коэффициент возврата тепла.

■ С помощью аккумулирующей тепловой емкости можно изменять коэффициент возврата тепла. Это возможно путем использования роторных каналов разного поперечного сечения, различной толщины материала емкости или путем изменения глубины ротора. Однако, во всех случаях при этом изменяется и падение давления.

■ Удельная тепловая мощность зависит от разности температур между теплым и холодным воздухом. Таким образом, ротационный теплообменник пригоден для рекуперации тепла и холода, то есть для работы в зимний и летний период.

Рис. 2: Геометрия акку-мулирующей тепловой емкости

Рис. 3: Состояния в зависимости от угла поворота

ТЕ

ПЛЫЙ ВОЗДУХ

ХО

ЛОДНЫЙ ВОЗДУХ


4

1.2 Влагопередача

С помощью ротационных теплообменников помимо тепла можно передавать и влагу. При этом решающее значение имеет материал или поверхность аккумулирующей тепловой емкости. По результатам измерений роторов различных производителей, проведенных в испытательной лаборатории инженерных систем зданий и сооружений института в Люцерне, можно составить кривые характеристик для различных вариантов исполнения. При этом базовым параметром для коэффициента передачи влаги является конденсационный потенциал; это разность между влажностью теплого воздуха и влажностью насыщения холодного воздуха (см. Рис. 4).

Рис. 4: Определение конденсационного потенциала κ

Сорбционный ротор

Энтальпийный ротор

Конденсационный ротор

Вход теплого воздуха (t11, x11)

Вход холодного воздуха (t21, x21)

Влажность насыщения холодного воздуха

Конденсационный потенциал теплого воздуха κ

Коэф

фиц

иент

воз

врат

а вл

аги

Ψ2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

0.9

1.0

0.7

0.5

0.3

0.1

-4 -2 0 2 4 6 8 10

Конденсационный потенциал κ [г/кг]

Необходимо учесть следующее: ■ Чем больше конденсационный потенциал, тем больше

ожидаемое количество конденсата со стороны теплого воздуха.

■ Если конденсационный потенциал равен нулю или меньше нуля, то конденсат не образуется. Таким образом, передача влаги возможна только путем сорбции.

■ Полученные характеристики отражают типичные значения для соотношения массовых потоков 1 : 1 и падения давления ок. 130 Па при высоте слоев 1,9 мм.

■ Область действия базового параметра κ, то есть конденсационного потенциала, ограничена обычными свойствами вентиляционной техники. Коэффициент возврата тепла должен составлять не меньше 70 %. Влагопередача не должна ограничиваться линией насыщения (например, при очень низких температурах наружного воздуха).

Рис. 5: Типичная характеристика изменения коэффициента возврата влаги различных роторов в зависимости от конденсационного потенциала

Тем

пера

тура

Вод

аО

тн. в

лаж

ност

ь


5

Существуют 3 различных варианта исполнения:

Конденсационный роторАккумулирующая тепловая емкость выполнена из гладкого необработанного алюминия, при этом влага передается только в том случае, если со стороны теплого воздуха образуется конденсат, который снова (частично) поглощается холодным воздухом. При больших разностях температур коэффициенты возврата влаги могут достигать более 80 %.Использование конденсационных роторов для тепло- и влагопередачи рекомендуется прежде всего в установках вентиляции без механического охлаждения, то есть для работы в зимний период.

Энтальпийный ротор (гигроскопический ротор)Поверхность металлической аккумулирующей тепловой емкости в результате обработки приобрела капиллярную структуру. Влага передается путем сорбции и конденсации, причем доля сорбции очень мала. Таким образом, влагопередача в солнечный летний период (κ < 0) также очень мала.

Сорбционный роторВ этом случае аккумулирующая тепловая емкость имеет поверхность, которая передает влагу исключительно сорбцией (то есть без конденсации). Таким образом, коэффициент передачи влаги практически не зависит от конденсационного потенциала. Незначительный возврат можно объяснить одновременно возникающей незначительной разностью температур.Использование сорбционных роторов особенно рекомендуется в установках с механическим охлаждением. Благодаря высокой рекуперации влаги наружный воздух осушается даже в летний период. Тем самым следует инсталлировать меньшую холодопроизводительность, и затраты на энергию для охлаждения снижаются максимально на 50 %.

1.3 Герметичность

Обычно компоненты вентиляционной техники, такие как заслонки, каналы, а также корпуса устройств никогда не бывают воздухонепроницаемыми на 100 %. Однако, утечки должны находиться в технически допустимых пределах. Директива VDI 3803, лист 5 (проект) определяет расчет коэффициента утечек ротационных теплообменников и его влияние на расчет конструктивных параметров.Следует различать негерметичность наружу (внешние утечки) и негерметичность между приточным и отработанным воздухом (внутренние утечки). Если герметизация утечек наружу обычно не представляет никаких проблем (это, прежде всего, вопрос качества монтажа), то внутренние утечки в первую очередь зависят от конструкции. Для ротационных теплообменников важность представляют 3 момента:

Совместное вращениеВ результате вращения аккумулирующей тепловой емкости происходит незначительное перемешивание обоих воздушных потоков. В зависимости от скорости нагнетающего потока и числа оборотов перемешивается примерно от 1 % до 3 % количества воздуха. Передача от отводимого воздуха к наружному воздуху может сильно снизиться за счет зоны продувки.

Радиальное уплотнениеРешающее значение для внутренних утечек ротационного теплообменника имеет уплотнение по периметру. Для этого компания Hoval использует заявленную для получения патента систему, в которой пружины с нулевой жесткостью постоянно прижимают износостойкое уплотнение по периметру к корпусу. Таким образом утечки через внутреннюю полость корпуса ротора в течение всего срока службы сводятся к минимуму.

Поперечное уплотнениеМежду холодным и теплым воздухом также требуется уплотнение. Для этого компания Hoval использует трехкратное кольцевое уплотнение U-образного профиля. Благодаря этому непосредственная передача от теплого воздуха к холодному (и наоборот) снижается до минимума.


6

1.4 Предел замерзания

Если теплый воздушный поток остывает очень сильно, то возможно не только выпадение конденсата, но даже его замерзание. Температура холодного воздуха, при которой начинается замерзание, называется "пределом замерзания".

■ Конденсационный ротор, энтальпийный ротор: Конденсат, образующийся в результате остывания теплого воздуха, при низких температурах наружного воздуха может замерзнуть. При одинаковых массовых потоках холодного и теплого воздуха существует опасность замерзания, если средняя температура на входе для обоих воздушных потоков ниже 5 °C.

■ Сорбционный ротор: При газообразной влагопередаче путем сорбции конденсация, как правило, не происходит; опасность замерзания снижается.

1.5 Коэффициент возврата тепла

Принципиально с помощью соответствующей конструкции и последовательного включения можно реализовать практически любое значение коэффициента возврата тепла. "Правильный" коэффициент возврата тепла зависит от действующих предписаний и расчета экономической эффективности, то есть от таких параметров эксплуатации как стоимость энергии, срок службы, время работы, температура, затраты на техобслуживание, арендная плата и т. д. Важно, чтобы оптимальные значения, полученные при расчете, были реализованы и при исполнении. Даже незначительные изменения (коэффициент возврата тепла ниже на несколько процентов, падение давления больше на несколько паскалей) могут привести к явно худшим значениям эксплуатационных затрат и периода амортизации.

1.6 Падение давления

Устройства рекуперации тепла вызывают падение давления как отводимого, так и наружного воздуха, что приводит к повышенным эксплуатационным затратам. При крайних условиях, действующих в настоящее время, экономичные значения для роторов лежат между 80 Па и 130 Па. Однако для снижения затрат снова и снова монтируются устройства рекуперации тепла, в которых значения падения давления лежат выше этих экономически обоснованных значений. Тем самым ухудшается рентабельность установки.

1.7 Разность давлений

Различают внутреннюю разность давления (между наружным и отводимым воздухом) и внешнюю разность давлений (между теплообменником и окружающей средой).

Внешняя разность давлений:Она является определяющей для внешних утечек теплообменника. Однако при правильном и тщательном монтаже в системе каналов этим воздействием можно пренебречь.

Внутренняя разность давлений:Внутренние утечки между обоими воздушными потоками также очень сильно зависят от разности давлений. Хотя ротационные теплообменники Hoval очень герметичны по сравнению с другими конструкциями, однако при их проектировании необходимо учесть следующие указания:

■ Разность давлений для ротационного теплообменника должна быть как можно меньше.

■ В тех случаях, когда существует опасность возникновения неприятного запаха, перепад давления и, следовательно, возможные утечки должны быть направлены от наружного воздуха к отводимому воздуху.

Однако под действием внутренней разности давлений может произойти деформация корпуса; поэтому следует избегать разности давлений больше 1500 Па.

Указание Разность давлений зависит от расположения вентиляторов. Избыточное давление с одной стороны и разрежение с другой стороны складываются.

1.8 Гигиена

Ротационные теплообменники Hoval были подвергнуты испытанию на соответствие санитарно-гигиеническим нормам в институте гигиены воздуха в Берлине. При этом критериями проверки были санитарно-гигиенические требования к использованию в общих системах кондиционирования воздуха и в больницах. Все санитарно-гигиенические требования выполнены.

Рис. 6: Сертификат соответствия санитарно-гигиеническим нормам


7

2 Регулировка мощности

Ротационный теплообменник Hoval всегда работает как устройство выравнивания температуры между обоими воздушными потоками. При этом направление перетекания тепла не имеет значения, то есть в зависимости от перепада температур между отработанным и наружным воздухом происходит рекуперация либо тепла, либо холода. Таким образом регулировка мощности ротационного теплообменника не требуется, если температура отработанного воздуха идентична заданной температуре. В этом случае температура наружного воздуха за счет теплообменника всегда повышается или понижается в направлении заданного значения температуры.Однако в большинстве случаев в вентилируемом помещении имеются источники тепла (люди, машины, освещение, солнечное излучение, технологические установки), повышающие температуру воздуха в помещении, то есть температура отработанного воздуха выше заданного значения. При этом, если нельзя установить допуск, необходимо проверить, начиная с какой температуры наружного воздуха при полной мощности ротационного теплообменника происходит нагрев системы, таким образом, необходимо регулировать мощность теплообменника.

В ротационных теплообменниках снизить мощность как при тепло-, так и при влагопередаче можно очень просто и экономически выгодно путем снижения числа оборотов. Поэтому все ротационные теплообменники Hoval могут поставляться с регулируемым приводом.Естественно, помимо этого существует возможность направить один или оба воздушных потока через байпас на роторе. Этот способ, используемый прежде всего в технологических процессах и при различной производительности по воздуху, должен быть предусмотрен заказчиком.

Отн

осит

ельн

ая р

екуп

ерац

ия в

лаги

0 5 10 15 20 250 %

20 %

40 %

60 %

80 %

100 %

Число оборотов [об/мин]

Рис. 8: Зависимость рекуперации влаги от числа оборотов

Отн

осит

ельн

ая р

екуп

ерац

ия т

епла

0 5 10 15 20 250 %

20 %

40 %

60 %

80 %

100 %

Число оборотов [об/мин]

Рис. 7: Зависимость рекуперации тепла от числа оборотов

Регулировка мощности

8

3 Конструкция

Работоспособный ротационный теплообменник состоит из ротора, корпуса и привода.

3.1 Ротор

Аккумулирующая тепловая емкостьВ качестве аккумулирующей тепловой емкости наматывают друг на друга гофрированную и гладкую металлическую фольгу. При этом образуются треугольные, коаксиально расположенные каналы. В зависимости от области применения толщина материала составляет от 60 мкм до 120 мкм.Обработка поверхности также зависит от цели применения; существуют 3 серии:

■ Серия A: конденсационный ротор, выполнен из высококачественного алюминия.

■ Серия E: энтальпийный ротор, выполнен из алюминия с энтальпийным покрытием

■ Серия S: сорбционный ротор, выполнен из несущей алюминиевой фольги, покрытой для влагопередачи сорбентом (например, силикагелем). Благодаря этому

Рис. 9: Друг на друга нама-тывается соответственно гофрированная и гладкая металлическая фольга.

Рис. 10: Изготовление на самых современных машинах гарантирует постоянно высокое качество.

Рис. 11: Крупногабаритные роторы распиливаются на несколько сегментов.

достигается газообразная влагопередача без конденсации.

КонструкцияГлубина ротора составляет 200 мм. Ротор стабилизируется двойными спицами, прикрученными (или приваренными) к ступице и приваренными к оболочке ротора (см. Рис. 12). Это обеспечивает длительный срок службы.Для обеспечения стабильности и передачи роторы большого диаметра необходимо изготавливать из сегментов. Диаметр ротора выбирается произвольно с шагом 10 мм.Снаружи ротор удерживается обшивочным алюминиевым листом (сваренным). Это гарантирует бесперебойное вращение и позволяет максимально использовать поверхность ротора.

Ступица с внутренним подшипникомВ ступице, размер которой зависит от диаметра ротора, с помощью 2 расположенных внутри шарикоподшипников закреплена ось. Она крепится к поперечным траверсам корпуса. Такая конструкция дает следующие преимущества:

■ Расположенные внутри подшипники защищены от грязи и занимают меньше места.

■ Осевое предохранительное устройство с упорными кольцами позволяет быстро и просто выполнить монтаж и демонтаж.

■ Оба подшипника установлены в ступице, то есть в одной детали. Этим гарантируется их точное расположение по одной оси (в отличие от подшипников, расположенных снаружи). Благодаря этому не сокращается срок службы шарикоподшипников.

■ Положение оси, ступицы и ротора точно зафиксировано путем закрепления расположенных внутри шарикоподшипников с помощью ступицы и упорных колец.

■ Неподвижная ось соединяет обе траверсы корпуса. Благодаря этому значительно повышается его устойчивость.

Рис. 12: Ротор долговременно стаби-лизируется внутренними сваренными двойными спицами.

Рис. 13: Ступица с износостойким внутренним подшипником с непре-рывной смазкой

Конструкция

9

3.2 Корпусы

В зависимости от диаметра ротора и от того, поставлен односекционный ротор или состоящий из сегментов, существуют различные конструкции корпуса:

Корпус из листовой сталиДля односекционных роторов диаметром до 2620 мм используются стандартные несущие корпуса из стального листа, покрытого сплавом алюминия и цинка.

Профильный корпусДля многосекционных роторов диаметром свыше 1500 мм используется профильная конструкция из алюминия. Такой корпус характеризуется высокой стабильностью и гибкостью размеров. Кроме того, можно быстро и просто снять и снова смонтировать листовую облицовку, что важно для монтажа роторов, разделенных на сегменты. Высота и ширина профильного корпуса ограничена размером 4,2 м. Для специальных установок предлагаются корпусы больших размеров (сварная конструкция, оцинкованная).

Диаметр ротора (мм)

1-секционный роторКорпус из листовой стали

(поставка в сборе)

4-секционный роторПрофильный корпус

(поставка по отдельности)

8-секционный роторПрофильный корпус

(поставка по отдельности)

Требуемый движущий момент

500 Нм

400 Нм

300 Нм

200 Нм

100 Нм

0 Нм

Табл. 1: Обзор вариантов исполнения и размеров ротора (для стандартного корпуса)

600

1500

2500

2620

3800

5000

Корпусы сконструированы для монтажа в вентиляционной установке. Поэтому стороны открыты; через них при необходимости можно выполнить осмотр и техобслуживание.

Варианты корпусовДля адаптации к соответствующей монтажной ситуации поставляются различные варианты корпусов (см. также главу 4 "Опциональное оборудование"):

■ Специальные размеры: Высоту и ширину корпуса можно выбрать произвольно (например, для адаптации к внутреннему сечению вентиляционной установки). Возможно также внецентренное расположение ступицы.

Указание Для реализации специальных размеров конструкции корпуса могут быть изменены по сравнению с таблицей 1.

■ Канальное исполнение: Боковые стенки корпуса закрыты (для подсоединения каналов).


10

Радиальное уплотнениеВ ротационных теплообменниках с корпусом из листовой стали на оболочке ротора смонтированы автоматически регулируемые пружины с нулевой жесткостью; они прижимают износостойкое скользящее уплотнение к корпусу. Патентуемая в настоящее время система минимизирует утечки и позволяет тем самым рассчитать параметры для устройства с небольшой производительностью по воздуху.Для профильного корпуса используется уплотнение по периметру с доступными снаружи двойными пружинами. Они прижимают уплотнение к корпусу по периметру и к ротору.

Поперечное уплотнениеПоперечное уплотнение между обоими воздушными потоками выполнено из регулируемого листа с покрытием из сплава алюминия и цинка и трехкратным кольцевым резиновым уплотнением U-образного профиля.

Рис. 14: Автоматически регулируемое радиальное уплотнение в корпусе из листовой стали

Рис. 15: Радиальное уплотнение в профильном корпусе

3.3 Привод

Привод ротора выполняется с помощью электродвигателя и ремня. Как правило, двигатель крепится слева или справа в корпусе на балансире. Поскольку изготовители вентиляционных установок и монтажники иногда устанавливают свой собственный привод, компания Hoval предлагает этот компонент в качестве опционального оборудования.

Различают 2 версии:

Постоянное число оборотовДвигатель включается и выключается простым выключателем или контактом. Регулировка мощности (то есть изменение коэффициента возврата тепла или влаги) невозможна.

Регулируемое число оборотовПриводной двигатель регулируется с помощью блока управления. Как правило, для этого используется преобразователь частоты (ПЧ). В качестве дополнительных функций используются контроль числа оборотов (с помощью индуктивных датчиков) и так называемый повторно-кратковременный режим работы. В этом режиме, если рекуперация тепла не требуется, ротор во избежание загрязнений периодически движется крайне слабо.Управление блоком управления и, следовательно, ротором, обычно выполняется путем регулирования температуры воздуха в помещении, при котором ротационный теплообменник как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения представляет собой энергетический ресурс, к которому прибегают в рамках каскадной концепции регулирования.


11

4 Опциональное оборудование

4.1 Привод

Роторы приводятся в движение с помощью двигателя с червячным или цилиндрическим редуктором через клиновой ремень; при этом вид и размеры двигателя определяются диаметром ротора:

■ Привод Y Для работы непосредственно от сети. Возможен только режим включения/выключения с постоянным числом оборотов.

■ Привод A Число оборотов двигателя и, следовательно, мощность ротационного теплообменника можно регулировать. Для этого требуется регулятор (опция R).

Обозначение двигателя A 60 A 250 A 370 A 750

Мощность двигателя кВт 0,06 0,25 0,37 0,75

Ведомый вал мм 18 x 34 20 x 55 20 x 65 25 x 60

Ток Y (работа непосредственно от сети) A 0,25 0,83 1,09 1,92

Ток Δ (с регулятором) A 0,46 1,44 1,90 3,40

Степень защиты Привод Y – IP 44 IP 55 IP 55 IP 55

Привод A – IP 54 IP 55 IP 55 IP 55

Номинальное число оборотов двигателя n1 мин1 1600 1320 1380 1400

Число оборотов ведомого вала n2 при 50 Гц мин1 100 132 138 140

Номинальный крутящий момент двигателя m1 Нм 0,5 1,81 2,60 5,10

Крутящий момент ведомого вала m2 Нм 6,1 14 21 45

Диаметр ротора мм до 1300 до 1800 до 2620 до 3800

Регулятор Модель R / 370 R / 370 R / 370 R / 750

Табл. 2: Таблица с данными привода ротора

Опциональное оборудование

12

4.2 Регулятор

КонструкцияВ качестве регулятора используется преобразователь частоты модульной конструкции; с его помощью можно плавно регулировать число оборотов двигателей трехфазного тока. Для монтажа в вентиляционной установке предусмотрена степень защиты IP 54. Имеется защита силового блока от падения напряжения, перенапряжения или недопустимой температуры преобразователя. Алюминиевый корпус, а также серийный входной и выходной фильтр повышают помехозащищенность. Сообщения об ошибках можно увидеть прямо по мигающему LED.Регулятор принципиально поставляется в состоянии, готовом к эксплуатации, с предустановленными на заводе-изготовителе параметрами. Существует возможность изменять различные настройки с помощью дополнительно заказываемого блока управления.

Принцип действия ■ Регулятор можно использовать в зависимости от

числа оборотов для конденсационных, энтальпийных и сорбционных роторов. При этом принимаются все существующие на практике сигналы регулятора.

■ По отношению к максимальной частоте выбранного набора параметров возможно на выбор использовать квадратичное (стандартное) или линейное преобразование заданного значения в частоту вращения поля.

■ Если входной сигнал ниже установленного порогового значения, ротор прекращает вращаться. По истечении регулируемого времени простоя включается повторно-кратковременный режим работы, ротор в течение нескольких секунд вращается с установленной скоростью.

■ Для контроля числа оборотов можно подключить индуктивный датчик (опция D).

■ Сигнал готовности к работе и возможные сообщения о неисправностях можно выводить с помощью реле.

Указания при проектировании ■ Регулятор не создан для монтажа под открытым

воздухом. ■ Обычно регулятор устанавливается на боковой стене

здания. ■ Положение при монтаже только вертикальное. Для

отвода тепла необходимо обеспечить достаточную вентиляцию.

Рис. 16: Регулятор R

Монтаж

Осторожно Все работы по транспортировке, монтажу, вводу в эксплуатацию и ремонту должны выполняться квалифицированным персоналом (соблюдать требования IEC 364 или VENELEC HD 384, или DIN VDE 0100, или отчета IEC 664, или DIN VDE 0110 и национальные правила техники безопасности или VGB 4).

Квалифицированный персонал с точки зрения основополагающих правил по технике безопасности - это лица, хорошо знакомые с правилами установки, монтажа, ввода в эксплуатацию и эксплуатации изделий и обладающие достаточной квалификацией для своей деятельности (определено в IEC 364 или DIN VDE 0105).

Ввод в эксплуатацию ■ Перед вводом регулятора в эксплуатацию должна

быть гарантирована надлежащая работа ротационного теплообменника.

■ Направление вращения ротора можно изменить путем переключения 2 фаз двигателя.

■ При безупречной работе горит зеленый LED. ■ Возможные причины ошибок отображаются на регуля

торе.


13

R/370 (Тип: F-D 370-WT VECTOR IP54)R/750 (Тип: F-D 750-WT VECTOR IP54)

7

1

2

3

4

5

6

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

B1

10k

Опорное напряжение +10 ВАналоговый вход для заданного значенияЗаземление (аналоговая клемма)Аналоговый выход+15 В (макс. 100 мА)Запуск правого вращенияВнешний датчикПреимущественное число оборотовПереключение набора параметровРазблокировкаЗаземление (цифровая клемма)Выход реле 1 (замыкающий контакт)Выход реле 1 (общий контакт)Выход реле 1 (размыкающий контакт)Терморезистор с положительным ТКС для контроля температуры двигателяТерморезистор с положительным ТКС для контроля температуры двигателя

Выход реле 2 (замыкающий контакт)Выход реле 2 (общий контакт)Выход реле 2 (размыкающий контакт)

Клеммы 1, 2, 3 Подключение сигнала регулятора

Клеммы 5, 7, 11 Подключение индуктивного датчика для контроля числа оборотов

Клемма 6 Запуск ротора (клемма 10 должна быть задействована)

Клемма 9 не нагружена Режим работы сорбционного ротора

Клемма 9 нагружена Режим работы конденсационного/энтальпийного ротора

Клемма 10 Функция сброса при кратковременном исчезновении напряжения, квитирование неисправностей

Клеммы 15, 16 Подключение термоконтакта двигателя

Клеммы 17, 18, 19 Беспотенциальный выход для вывода неисправностей через реле

Табл. 3: Схема соединений управляющих входов регуляторов

R / 370 R / 750

Выход со стороны двигателя Макс. мощность двигателя кВт 0,37 0,75

Выходной номинальный ток А 2,2 4,0

Макс. выходное напряжение В 3 x 230 3 x 230

Выходная частота Гц 0..500 0..500

Вход со стороны сети Ном. напряжение В 230 230

Частота сети Гц 50/60 50/60

Предохранитель A T 6 8

Общие характеристики Степень защиты IP 54 IP 54

Температура окружающего воздуха °C 0..40 0..40

Влажность воздуха % 20..90 20..90

Мощность потерь Вт 35 45

Габариты В x Ш x Г мм 282 x 112 x 70 282 x 112 x 70

Табл. 4: Технические характеристики регуляторов


14

4.3 Блок управления

С помощью блока управления можно выполнить индивидуальные настройки регулятора. Задание параметров выполняется быстро и просто с помощью жидкокристаллического графического дисплея и благодаря наглядной структуре меню (на немецком или английском языке) и параметрам, отображаемым в текстовом сообщении.

Рис. 17: Блок управления

4.4 Контроль числа оборотов

Число оборотов ротора можно контролировать с помощью индуктивного датчика. Таким образом, можно быстро распознать возможную остановку, вызванную, например, порванным клиновым ремнем, и устранить причину.

4.5 Люк для проведения осмотров

Через люк для проведения осмотров можно выполнить визуальный контроль двигателя и клинового ремня. Такой контроль рекомендуется, если нельзя выполнить осмотр сбоку.

Указание При небольших размерах корпуса монтаж люка для проведения осмотров не всегда возможен. При известных условиях это отображается в программе расчета Hoval CARS. Более подробную информацию по этому вопросу можно получить в отделе консультации по использованию компании Hoval.

4.6 Зона продувки

При правильном расположении зона продувки снижает передачу отработанного воздуха в приточный воздух. Размер настраивается индивидуально, так что потери циркуляции и энергии можно снизить до минимума.Указания по оптимальной настройке приведены в главе ‘7.8 Использование и настройка зоны продувки’.Заводская настройка: 3°



Рис. 18: Зона продувки

4.7 Канальное исполнение

В ротационных теплообменниках Hoval канального исполнения боковые стенки корпуса закрыты. В результате они пригодны для подсоединения каналов.

4.8 Корпус с покрытием

Для использования при очень высоких санитарно-гигиенических требованиях (например, в больницах) имеются ротационные теплообменники Hoval в корпусе с покрытием: лист, покрытый сплавом алюминия и цинка, с порошковым покрытием красного цвета (RAL 3000).

4.9 Внецентренное положение ротора

Для оптимальной адаптации к монтажу (например, при монтаже в вентиляционной установке) возможно внецентренное расположение ступицы.


15

5 Размеры теплообменника

Минимальные размеры корпуса определяются диаметром ротора. Наружные размеры могут быть выбраны индивидуально.

A

B

290

70

30

60

Размеры корпуса мин. макс.

Размер A Ø + 80 1350

Размер B Ø + 80 1350

Табл. 5: Габаритный чертеж малого корпуса из листовой стали (размеры в мм)

A

B

320

100

45

80


Размер A Ø + 80 2850

Размер B Ø + 80 2700

Табл. 6: Габаритный чертеж большого корпуса из листовой стали (размеры в мм)

A

B

430

70

70

70


Размер A Ø + 200 4200

Размер B Ø + 200 4200

Табл. 7: Габаритный чертеж профильного корпуса (размеры в мм)

Размеры теплообменника

16

6 Типовое обозначение

AV-A1-1500/1.6-A1580xB1580

Подвод воздухаВариант A, B, C или D

Положение при монтажеV = вертикально, под углом до 20 %H = горизонтально

Исполнение ротораA = конденсационный ротор из алюминияE = энтальпийный ротор с энтальпийным покрытиемS = сорбционный ротор с сорбирующим покрытием

Конструкция ротора и исполнение корпуса1 = ротор 1-секционный, корпус из листовой стали, поставка в сборе4 = ротор 4-секционный, профильный корпус, поставка по отдельности8 = ротор 8-секционный, профильный корпус, поставка по отдельности

Диаметр ротора (мм)На выбор любой с шагом 10 мм

Высота слоев (мм)1,4 мм1,6 мм1,9 мм2,9 мм

Размеры корпуса (мм)Размер A x размер BНа выбор любой с шагом 1 мм

Пример типового обозначения – часть 1

Типовое обозначение

17

A1,RN,B,D,SR,I1,K,AX0830BX0800

ПриводA = привод регулируемыйY = привод для постоянного числа оборотов

(режим работы непосредственно от сети)1…3 определяет положение

РегуляторRN = регулятор, поставляется отдельно в составе

комплекта поставки

Блок управленияB = блок управления на немецком языкеO = блок управления на английском языке

Контроль числа оборотовD = контроль числа оборотов

Зона продувкиSR = зона продувки, монтируется в положении для направления вращения вправоSL = зона продувки, монтируется в положении для направления вращения влевоSN = зона продувки, поставляется отдельно в составе комплекта поставки

Крышка для проведения осмотровI = люк для проведения осмотров с 2 противоположных сторон1…3 определяет положение

Исполнение корпусаK = канальное исполнениеC = корпус с покрытием

Эксцентриситет, ммAX = расстояние от края корпуса до оси ротора по размеру ABX = расстояние от края корпуса до оси ротора по размеру B

Пример типового обозначения – часть 2 (опции)

Типовое обозначение

18

7 Указания при проектировании

7.1 Программа расчета Hoval CARS

Для быстрого и точного расчета параметров ротационных теплообменников Hoval существует программа расчета Hoval CARS (= Computer Aided Rotary Heat Exchanger Selection). Она разработана для Microsoft® Windows и предлагает следующее:

■ Надежность проектирования благодаря данным, сертифицированным Eurovent и TÜV

■ Точный расчет для определенного ротационного теплообменника Hoval

■ Расчет всех целесообразных ротационных теплообменников для определенного проекта

■ Расчет класса эффективности согласно EN 13053 ■ Расчет коэффициента утечки согласно VDI 3803

(проект) ■ Стоимость соответствующих ротационных теплооб

менников

Указание Программу расчета Hoval CARS можно бесплатно загрузить с нашего сайта (wrg.hoval.com).

Программа также существует в виде DLL-файла Windows и может, таким образом, встраиваться в другие расчетные программы (по запросу).

Рис. 19: Расчет ротационных тепло-обменников быстро и просто выполняется с помощью компьютерной программы Hoval CARS.

7.2 Параметры расчета

Как и при любом проектировании, достижение заданных значений зависит от правильных исходных данных. Для воздухотехнических параметров это зачастую является проблемой. Причина заключается в температурной зависимости удельной плотности и удельного тепла. Даже пары воды, содержащиеся в воздухе, имеют решающее значение для расчета. Поэтому для точного расчета теплообменника нужно знать параметры, существующие на входе в теплообменник.

Теплый воздух

Производительность по воздуху на входе в теплообменник

V11 м³/ч

Отн. влажность на входе в теплообменник

rF11 %

Температура на входе в теплообменник

t1 °C

Макс. падение давления Δp1 Па

Холодный воздух


V21 м³/ч

Отн. влажность на входе в теплообменник

rF21 %

Температура на входе в теплообменник

t21 °C

Макс. падение давления Δp2 Па

Табл. 8: Параметры расчета

При определении данных необходимо избегать следующих ошибок:

■ Объемный поток не равен массовому потоку. Поэтому для точного расчета необходимо знать массовые потоки приточного и отработанного воздуха.

■ При эксплуатации зимой влажность отработанного воздуха в большинстве случаев воспринимается гораздо большей. (Откуда берется влажность?)

■ Действительно ли на практике существуют температуры (наружного воздуха, отработанного воздуха) или речь идет о желаемых представлениях?

7.3 Проверенные данные

Для ротационных теплообменников с относительно сложными процессами тепло- и массопередачи важно подтвердить теоретически определенные значения результатами измерения. Поэтому ротационные теплообменники Hoval всегда тестируются в независимых проверяющих инстанциях (например, в испытательной лаборатории инженерных систем зданий и сооружений института в Люцерне). Все технические характеристики базируются на этих измерениях. Поэтому существуют

Указания при проектировании

19

надежные данные для инженеров-проектировщиков, монтажников и эксплуатирующих организаций.

Рис. 20: Компания Hoval принимает участие в программе Eurovent по сертификации ротационных тепло-обменников; сертифицированные характеристики сертифицированных типов теплообменников представлены в каталоге Eurovent.

Рис. 21: Программное обеспечение для расчета ротационных тепло-обменников Hoval проверено и сертифицировано согласно директиве RLT 01 зарегистрированного союза производителей систем кондициони-рования воздуха.

7.4 Правила и директивы

Перед проектированием необходимо проверить, какие директивы и правила необходимо соблюдать. Например, для некоторых областей применения (например, в больнице) применение некоторых систем рекуперации тепла исключено или же допустимо только по соответствующему подтверждению.

Указание Ротационные теплообменники Hoval проверены и сертифицированы для применения в больницах согласно DIN 1946-4. Для этой цели необходимо использовать ротационные теплообменники с опцией "Корпус с покрытием".

Расчет согласно директиве VDI 3803, лист 5 (проект)Директива VDI 3803, лист 5, определяет требования к системам рекуперации тепла. Проект от апреля 2011 г. в первую очередь посвящен теме утечек в роторах. Он предписывает, что для роторов принципиально следует исходить из утечек в размере 10 %. Это значит, что при расчете параметры обоих воздушных потоков вентиляционной установки должны быть на 10 % больше, если только отсутствуют данные по утечкам для конкретного ротора. В этих случаях следует считаться с фактическими утечками. Далее директива VDI 3803, лист 5, предписывает, что утечки должны указываться в зависимости от средней разности давлений через ротор. Разность давлений в

первую очередь зависит от расположения вентиляторов и очень сильно влияет на утечки ротора. Она рассчитывается следующим образом:

Δpm = p11 – p22 + p12 – p21

2

Согласно VDI 3803 программа расчета Hoval CARS автоматически рассчитывает коэффициент утечек на основании конкретных расчетных данных и средней разности давлений. На основании этих данных можно задать минимальные размеры вентиляционных установок с ротационными теплообменниками и, следовательно, сэкономить на затратах при изготовлении и потреблении энергии при работе.

7.5 Условия места установки, положение при монтаже

■ Где должно быть установлено устройство рекуперации тепла?

■ Какой подвод воздуха оптимален? ■ Какие размеры допустимы?

Указание Необходимо учесть, что ротор должен быть доступен для техобслуживания и чистки. Поэтому компания Hoval рекомендует предусмотреть перед и после ротора свободное место размером 600 мм (= ширина смотровой двери).

7.6 Тип ротора

Решение вопроса, какой тип ротора необходимо использовать, зависит от конкретного случая применения. Рекомендуется следующее:

■ Для вентиляционных установок без механического охлаждения и без регулировки влажности пригоден конденсационный или энтальпийный ротор.

■ Для вентиляционных установок с механическим охлаждением рекомендуется использовать сорбционные роторы. Благодаря высокой рекуперации влаги наружный воздух осушается даже в летний период. Тем самым следует инсталлировать меньшую холодопроизводительность, и затраты на энергию для охлаждения снижаются максимально на 50 %.

7.7 Регулировка мощности

Необходимо проверить, какие тепловые нагрузки имеются внутри вентилируемого помещения. Если следует ожидать, что температура отработанного воздуха будет явно выше заданного значения, то необходимо предусмотреть регулировку мощности (регулировку числа оборотов).


20

7.8 Использование и настройка зоны продувки

Зона продувки снижает передачу отработанного воздуха в приточный воздух. Она в некоторой степени направляет наружный воздух в байпас через ротор к отводимому воздуху. Поэтому для предотвращения ухудшения коэффициента возврата тепла зона продувки не должна быть очень большой.Для ротационных теплообменников Hoval размер зоны продувки настраивается индивидуально, так что потерю энергии можно снизить до минимума. Оптимальный размер зоны продувки определяется:

■ типом ротора, ■ имеющимся давлением продувки, ■ высотой слоев аккумулирующей тепловой емкости.

Опт

имал

ьная

нас

трой

ка з

оны

про

дувк

и [°

]

0

1

2

3

4

5

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Имеющееся давление продувки [Па]

Конденсационный/энтальпийный ротор – высота слоев 1,9 мм



Сорбционный ротор – высота слоев 1,9 мм



График 1: Диаграмма настройки зоны продувки

Необходимое давление продувки ΔpSp зависит от расположения вентиляторов:

ΔpSp = pприточ. воздух – pотвод. воздух ΔpSp = pнаружн. воздух – pотработ. воздух

Оба вентилятора со стороны всасывания:Минимальное необходимое давление продувки 100 Па.Приточный воздух Наружный воздух Наружный воздух Приточный воздух

Отработанный воздух Отводимый воздух Отводимый воздух Отработанный воздух

Отводимый воздух со стороны всасывания, наружный воздух с напорной стороныДля минимизации производительности воздуха в зоне продувки и, следовательно, потерь энергии давление продувки необходимо поддерживать на минимальном уровне. Необходимо избегать давления продувки > 800 Па.Приточный воздух Наружный воздух Наружный воздух Приточный воздух


Оба вентилятора с напорной стороны:Минимальное необходимое давление продувки 100 Па.Приточный воздух Наружный воздух Наружный воздух Приточный воздух


Отработанный воздух с напорной стороны, приточный воздух со стороны всасывания:При таком расположении использование зоны продувки невозможно.Приточный воздух Наружный воздух Наружный воздух Приточный воздух



21

7.9 Байпас

При различных объемных потоках в рециркуляционном режиме и режиме смешанного воздуха имеет смысл параллельно с ротором использовать байпас. При этом должны быть назначены такие размеры, чтобы падение давления при прохождении через байпас было таким же, как и при прохождении через ротор.



Байпас для наружного воздуха

Байпас для отводимого воздуха

Циркулирующий воздух

Рис. 22: Расположение байпаса

7.10 Предел замерзания

Если существует опасность, что при конденсации ротор замерзнет, необходимо принять соответствующие меры (предварительный обогрев, байпас и т. д.). Опасность замерзания существует, если температура обоих воздушных потоков на входе ниже 5 °C.

Указание При газообразной влагопередаче путем сорбции конденсация, как правило, не происходит; поэтому опасность замерзания сорбционных роторов сильно снижается.

Также необходимо учитывать, что при низких температурах наружного воздуха образуется конденсат снаружи воздушных каналов, так что они даже могут обледенеть.

7.11 Загрязнение

В роторах принципиально следует считаться с обоюдным загрязнением воздушных потоков. Поэтому без специальных мер необходимо соблюдать требования VDI 6022: "Рекуператоры с ротором можно применять только в том случае, если по санитарно-гигиеническим соображениям возможно использование циркулирующего воздуха". Причины загрязнения следующие::

■ Совместное вращение: Некоторое количество воздуха (зависящее от числа оборотов, скорости воздуха и геометрии ротора), "совместно вращаясь", переносится из одного воздушного потока в другой.

■ Утечки: Утечка возникает через радиальные и поперечные уплотнения и зависит от перепада давления и качества уплотнения.

■ Загрязнение: Поскольку аккумулирующая тепловая емкость попеременно находится в обоих воздушных потоках, они оказывают друг на друга обоюдное влияние. Так, например, вместе с мельчайшими частицами может переноситься запах (к примеру, сигаретный дым).

■ Массопередача: Роторы переносят и газообразные вещества. Количество переносимого вещества зависит от типа ротора и собственно от вещества. К сожалению, по этому вопросу существует недостаточно результатов измерений, с другой стороны, практический опыт показывает, что для обычных установок очистки воздуха это не составляет никакой проблемы.

В редких случаях пахучие веществ из отработанного воздуха могут "скапливаться" в роторе и при чрезвычайных свойствах наружного воздуха (при очень высокой относительной влажности) снова выделяться. В этом случае это может привести к возникновению запаха. Однако, обычно этого можно избежать путем специальной регулировки режима очистки или уменьшения числа оборотов до минимума.

Указание Благодаря высокому качеству уплотнений в ротационных теплообменниках Hoval загрязнение сведено к минимуму. Они даже сертифицированы для использования в больницах.

7.12 Увлажнение приточного воздуха

Увлажнитель, включенный после ротора, должен иметь такие размеры, чтобы заданное значение могло быть достигнуто даже при минимальной влажности наружного воздуха. Поскольку, как правило, число оборотов ротора регулируется в соответствии с температурой приточного воздуха, при определении размеров увлажнителя необходимо учитывать соответствующее содержание влаги.


22

7.13 Опасность коррозии

Ротационные теплообменники Hoval наилучшим образом зарекомендовали себя в установках вентиляции и кондиционирования воздуха. Если существует опасность коррозии, например, при использовании на кухнях или в определенных промышленных областях и т. д., то в этом случае в отделе консультации по использованию компании Hoval можно получить информацию о том, что рекомендуется для конкретного случая применения.

7.14 Диапазоны применения

Перед выбором ротационного теплообменника следует проверить, не будут ли в ходе работы превышены диапазоны применения.

Температура -40…70 °C

Разность давлений макс. 2000 Па

Избыточное давление/разрежение макс. 2000 Па

Падение давления Рекомендуется от 80 Па до 100 Па.

Табл. 9: Пределы применения

7.15 Опасность загрязнения

В "обычных" установках вентиляции воздушные потоки чаще всего очищаются с помощью фильтров крупной пыли. Благодаря этому ротационные теплообменники не подвергаются опасности загрязнения. Если этого следует опасаться в специальных случаях применения, то этот фактор необходимо учесть при проектировании:

■ Устанавливать теплообменник таким образом, чтобы его можно было чистить в смонтированном состоянии, или

■ Предусмотреть смотровые люки впереди и сзади ротационного теплообменника.

■ Если можно, чистить воздушный поток путем его фильтрации, чтобы исключить загрязнение или увеличить интервалы очистки.

Практика показала, что обычно опасность загрязнения гораздо ниже предполагаемого уровня. Однако обоснованные выводы можно сделать только по результатам опытных исследований. В этом случае также можно получить информацию в компании Hoval.

7.16 Конденсация в теплом воздушном потоке

Если из теплого воздуха конденсируется больше воды, чем может поглотить (нагретый) холодный воздух, образуется конденсат. Так как в соответствии

с термодинамической функцией он выпадает в первой трети теплой стороны ротора, то его часть уносится теплым воздушным потоком. Это следует учитывать для последующих компонентов системы. В принципе, в этом случае необходимо устанавливать ванны для конденсата со стороны теплого и холодного воздуха. Дополнительно необходимо проверить или предусмотреть следующее:

■ Как отводится конденсат? ■ Существует ли опасность обледенения?

7.17 Технические характеристики

Выбранный ротационный теплообменник и его мощность полностью определяется следующими данными.

Модель

Масса кг

Высота x ширина x длина мм

Диаметр ротора мм

Высота слоев мм

Теплый воздух:


V11 м³/ч

Температура на входе в теплообменник t11 °C

Отн. влажность на входе в теплообменник rF11 %

Отн. влажность на выходе из теплообменника rF12 %

Температура на выходе из теплообменника t12 °C

Падение давления (с возможной конденсацией) ∆p1 Па

Холодный воздух:


V21 м³/ч

Температура на входе в теплообменник t21 °C

Отн. влажность на входе в теплообменник rF21 %

Отн. влажность на выходе из теплообменника rF22 %

Температура на выходе из теплообменника t21 °C

Падение давления ∆p2 Па

Соотношение массовых потоков m2/m1

Указание Для однозначного определения ротора необходимо кроме расчета для эксплуатации в зимний период, указать также его мощность при работе летом.


23

8 Транспортировка и монтаж

Перед монтажом необходимо выполнить следующие общие проверки:

■ Был ли ротационный теплообменник поврежден при транспортировке (визуальный контроль корпуса и ротора)?

■ Поставлена ли правильная модель (исполнение, серия, размеры, опции)?

■ Как должен монтироваться теплообменник (зона продувки)? (Соблюдать надписи на теплообменнике!)

8.1 Транспортировка

■ При транспортировке ротор всегда должен располагаться вертикально.

■ Ротационный теплообменник следует поднимать за поперечные траверсы корпуса. При этом направление движения должно быть вертикальным, чтобы траверсы не получили повреждения.

■ Принципиально действует следующее: Теплообменник нельзя поднимать с точечным креплением, следует всегда использовать кран-балку (Рис. 23).

8.2 Механический монтаж

■ В корпусе для подключения каналов на торцевых поверхностях на расстоянии от края до 4 см могут располагаться отверстия или заклепки с резьбой (Рис. 24).

Внимание Корпус ротора не должен подвергаться дополнительной нагрузке (например, воздушных каналов).

■ При установке ротора в вентиляционную установку размеры корпуса должны быть согласованы с размерами устройства (Рис. 25).

■ При необходимости корпус устройства можно легко подогнать снаружи по поперечному сечению с помощью пластин.

Внимание При креплении необходимо следить за тем, чтобы ротор не было просверлен или заблокирован и чтобы уплотнения не были повреждены.

Рис. 23: Рекомендация по подвешиванию

Рис. 24: Область сверления

Рис. 25: Габаритные размеры корпуса, соответствующие устройству

Транспортировка и монтаж

24

■ Ротационные теплообменники Hoval предназначены для вертикального монтажа (макс. угол наклона 20°).

Указание По дополнительному запросу можно заказать ротационные теплообменники для горизонтального монтажа. При этом корпус должен поддерживаться в опорных местах.

■ После монтажа необходимо проверить отсутствие торцевого биения при вращении ротора. При необходимости дополнительно отрегулировать уплотнения.

8.3 Гидравлическое подключение

Если ожидается образование конденсата, то необходимо обеспечить его беспрепятственный слив. Целесообразно установить ванны для сбора конденсата с обеих сторон, то есть для обоих воздушных потоков. Необходимо предусмотреть сливы, имеющие соответствующие размеры.

8.4 Монтаж датчиков

Если в корпусе необходимо установить, например, датчик температуры, при этом не должна быть нарушена работоспособность теплообменника.

8.5 Электромонтаж

Непрерывный режим работыНа заводе-изготовителе выполнено подключение редукторного двигателя (по схеме "звезды"). Двигатель должен иметь соответствующую защиту. Направление вращения можно изменить путем переключения фаз.

Регулируемый приводРегулятор поставляется отдельно в составе комплекта поставки. Подключение двигателя к регулятору и подключение регулятора должны выполняться силами заказчика.

8.6 Монтаж ротационного теплообменника, разделенного на сегменты

Руководство по монтажу роторов, разделенных на сегменты, имеется для загрузки в интернете. Для обеспечения правильного функционирования рекомендуется выполнять монтаж под руководством специалистов компании Hoval или авторизованного специализированного предприятия.

9 Ввод в эксплуатацию и техобслуживание

9.1 Ввод в эксплуатацию

■ Проверить правильность направления вращения ротора; оно обозначено стрелкой на корпусе.

■ Проверить исправность работы блока управления. ■ Убедиться в том, что воздушные потоки могут беспре

пятственно проходить через ротационный теплообменник.

■ Проверить, правильно ли выполнен монтаж теплообменника и не могут ли быть превышены диапазоны применения (по температуре, разности давлений, материалу и т. д.).

■ Проверить натяжение приводного ремня и крепление двигателя.

■ Осмотреть уплотнения ротора. При дополнительной регулировке убедиться в том, что ротор легко вращается и не заедает. Не превышать необходимые значения движущего момента, указанные в Табл. 1.

9.2 Техобслуживание

Техобслуживание ограничивается регулярным визуальным контролем. Интервалы осмотров должны составлять в начале эксплуатации около 3 месяцев, а при получении соответствующего опыта в эксплуатации могут быть увеличены до 12 месяцев. Необходимо проверить следующее:

■ натяжение приводного ремня ■ уплотнение редукторного двигателя ■ качество подшипников (диагностировать по шуму во

время их работы) ■ функцию скользящего уплотнения ■ функцию поперечного уплотнения ■ состояние корпуса ■ состояние ротора

Согласно результатам многолетнего практического применения в обычных установках вентиляции и кондиционирования воздуха загрязнение теплообменников не происходит. Если, тем не менее, в особых случаях применения на теплообменнике образуются отложения грязи, его необходимо чистить следующим образом:

■ Пыль и волокнистые вещества удалить волосяной щеткой или пылесосом. При продувке сжатым воздухом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить ротор. Соблюдать расстояние!

Ввод в эксплуатацию и техобслуживание

25

■ Масла, растворители и пр. можно удалить горячей водой (макс. 70 °C) или жирорастворяющим чистящим средством путем промывки или погружения. Чистка устройствами высокого давления возможна при выполнении следующих условий: – использование плоскощелевого сопла 40° (тип WEG40/04) – макс. давление воды 100 бар

Внимание При чистке теплообменник не должен получить ни механические, ни химические повреждения: → выбирать совместимые чистящие средства. → не чистить слишком "жестко". Толщина мате

риала менее 0,1 мм!

10 Краткое описание изделия

10.1 Конденсационный ротор

Ротационный теплообменник для передачи тепла, состоит из ротора и корпуса; пригоден для определения оптимальных размеров согласно директиве VDI 3803, лист 5 (проект) путем расчета коэффициента утечек с помощью программы расчета CARS.

РоторАккумулирующая тепловая емкость состоит из намотанных слоев волнистой и гладкой коррозионностойкой алюминиевой фольги. При этом образуются мелкие, коаксиально расположенные гладкие каналы для ламинарного течения воздуха. Снаружи аккумулирующая тепловая масса удерживается оболочкой ротора; внутри имеется ступица с подшипниками качения, имеющими непрерывную смазку и не требующими техобслуживания, и ось. Ротор стабилизирован внутренними спицами между оболочкой ротора и ступицей.Аккумулирующая тепловая емкость выполнена из полированного алюминия.

Корпусы Корпус из листовой стали (для односекционных

роторов) Несущая конструкция из листа с покрытием из сплава алюминия и цинка, пригодна для монтажа в вентиляционных установках. Автоматически регулируемое износостойкое скользящее уплотнение с пружинами с нулевой жесткостью снижает утечки до минимума. В качестве поперечного уплотнения используется кольцевое уплотнение U-образного профиля. В корпусе может быть смонтирован двигатель для привода ротора.

Профильный корпус (для многосекционных роторов) Конструкция из прессованных алюминиевых профилей с обшивкой из листа с покрытием из сплава алюминия и цинка, пригодна для монтажа в вентиляционных установках. Высококачественное уплотнение по периметру в пружинах двойного действия с обеих сторон снижает внутренние утечки до минимума. В качестве поперечного уплотнения используется кольцевое уплотнение U-образного профиля. В корпусе может быть смонтирован двигатель для привода ротора.

Опциональное оборудование Привод: 3-фазный редукторный двигатель с ременным

шкивом и клиновым ремнем. Регулятор: для плавной регулировки числа оборотов;

класс изоляции IP 54. Программное обеспечение включает контроль числа оборотов и повторно-кратковременный режим работы для очистки.

Краткое описание изделия

26

Блок управления: позволяет изменять программу регулировки и имеет ручной режим (устанавливается на регулятор).

Контроль числа оборотов: с помощью датчика и соответствующего индуктивного датчика на окружности ротора.

Зона продувки: при перепаде давления между входом приточного воздуха и выходом отводимого воздуха препятствует совместному вращению от отработанного воздуха к приточному воздуху, может регулироваться для сведения к минимуму потерь циркуляции и энергии.

Люк для проведения осмотров: позволяет визуально контролировать двигатель и клиновой ремень.

Канальное исполнение: корпус с закрытыми боковыми стенками для подсоединения каналов.

Корпус с покрытием: при использовании в областях с очень высокими санитарно-гигиеническими требованиями (порошковое напыление красного цвета RAL 3000)

Внецентренное расположение ротора: для оптимальной подгонки при монтаже.

10.2 Энтальпийный ротор

Ротационный теплообменник для передачи тепла и влаги, состоит из ротора и корпуса; пригоден для определения оптимальных размеров согласно директиве VDI 3803, лист 5 (проект) путем расчета коэффициента утечек с помощью программы расчета CARS.

РоторАккумулирующая тепловая емкость состоит из намотанных слоев волнистой и гладкой коррозионностойкой алюминиевой фольги с энтальпийным покрытием для влагопередачи. При этом образуются мелкие, коаксиально расположенные гладкие каналы для ламинарного течения воздуха. Снаружи аккумулирующая тепловая масса удерживается оболочкой ротора; внутри имеется ступица с подшипниками качения, имеющими непрерывную смазку и не требующими техобслуживания, и ось. Ротор стабилизирован внутренними спицами между оболочкой ротора и ступицей.Аккумулирующая тепловая емкость выполнена из коррозионностойкой алюминиевой фольги с энтальпийным покрытием.


роторов) Несущая конструкция из листа с покрытием из сплава алюминия и цинка, пригодна для монтажа в вентиляционных установках. Автоматически регулируемое износостойкое скользящее уплотнение с пружинами с нулевой жесткостью снижает утечки до минимума. В качестве поперечного уплотнения используется

кольцевое уплотнение U-образного профиля. В корпусе может быть смонтирован двигатель для привода ротора.












10.3 Сорбционный ротор

Ротационный теплообменник для передачи тепла и влаги, состоит из ротора и корпуса; пригоден для определения оптимальных размеров согласно директиве VDI 3803, лист 5 (проект) путем расчета коэффициента утечек с помощью программы расчета CARS.

РоторАккумулирующая тепловая емкость состоит из намотанных слоев волнистой и гладкой коррозионностойкой алюминиевой фольги с покрытием из силикагеля для


27

влагопередачи. При этом образуются мелкие, коаксиально расположенные гладкие каналы для ламинарного течения воздуха. Снаружи аккумулирующая тепловая масса удерживается оболочкой ротора; внутри имеется ступица с подшипниками качения, имеющими непрерывную смазку и не требующими техобслуживания, и ось. Ротор стабилизирован внутренними спицами между оболочкой ротора и ступицей.Аккумулирующая тепловая емкость выполнена из коррозионностойкой алюминиевой фольги, покрытой для обеспечения влагопередачи высокоэффективным сорбирующим средством.


роторов) Несущая конструкция из листа с покрытием из сплава алюминия и цинка, пригодна для монтажа в вентиляционных установках. Автоматически регулируемое износостойкое скользящее уплотнение с пружинами с нулевой жесткостью снижает утечки до минимума. В качестве поперечного уплотнения используется кольцевое уплотнение U-образного профиля. В корпусе может быть смонтирован двигатель для привода ротора.













28

Для заметок

Теплотехника HovalБудучи нейтральным с точки зрения поставки энергии, компания Hoval при выборе инновационных системных решений консультирует в отношении самых разных источников энергии, таких как тепловые насосы, биомасса, солнечная энергия, газ, нефть и центральное теплоснабжение. Компания предоставляет свои услуги как частным лицам, так и крупным промышленным проектам.

В ответе за энергию и экологиюКомпания Hoval относится к ведущим в мире предприятиям, предлагающим решения для создания климата в помещении. Более 65 лет опыта дают нам возможность и мотивацию вновь и вновь находить необычные решения и воплощать технически совершенные разработки. Максимизация энергоэффективности и соответственно бережное отношение к окружающей среде дают нам одновременно уверенность и стимул. Компания Hoval приобрела известность как комплексный поставщик интеллектуальных систем отопления и вентиляции, экспортирующий свою продукцию более чем в 50 стран.

Комфортная вентиляция от компании HovalБольше свежего воздуха при эффективном использовании тепловой энергии как в частных домах, так и в промышленных помещениях: свежий, чистый воздух в жилых и рабочих помещениях обеспечивают изделия для комфортной вентиляции. Инновационная система для создания здорового климата в помещении работает при помощи рекуперации тепла и влажности, экономя тем самым ресурсы и сохраняя здоровье.

Климатические системы Hoval для производственных помещенийКлиматические системы для производственных помещений обеспечивают самое лучшее качество воздуха и экономическую эффективность. Уже много лет компания Hoval делает ставку на децентрализованные системы. Это подразумевает комбинацию нескольких – в том числе самых разных – агрегатов для кондиционирования воздуха, которые регулируются индивидуально, а управляются совместно. Так компания Hoval гибко реагирует на различные требования в сфере отопления, охлаждения и вентиляции.

Рекуперация тепловой энергии от HovalЭффективное использование энергии благодаря рекуперации тепла. Компания Hoval предлагает два разных решения: как пластинчатые так и ротационные теплообменники в качестве рекуперативной системы.

Hoval AktiengesellschaftAustrasse 709490 Vaduz, LiechtensteinТел. +423 399 24 00Факс +423 399 27 [email protected]

Ротационные теплообменники HovalМы оставляем за собой право на технические изменения Арт. № 4 212 747 – издание 02 / 2014© Hoval Aktiengesellschaft, Лихтенштейн, 2011

Documents

Ротационные теплообменникиs.siteapi.org/9b623619c21cc1d/docs/aa47a7d0104a3d... · 2 0 2 0.4 0.6 0.8 0.9 1 0.7 0.5 3 1 2 0 2 4 6 8 10 Конденсационный