Cewka biegowa
Wężownica obiegowa jest rodzajem wymiennika ciepła z odzyskiem energii , najczęściej umieszczanym w strumieniu powietrza nawiewanego i wywiewanego systemu wentylacyjnego lub w gazach wylotowych procesu przemysłowego w celu odzyskania energii cieplnej. Ogólnie odnosi się do dowolnego strumienia pośredniego używanego do przenoszenia ciepła między dwoma strumieniami, które nie są bezpośrednio połączone ze względów bezpieczeństwa lub praktyczności. Może być również określany jako pętla okrężna , wężownica pompująca lub wymiennik ciepła sprzężony z cieczą .
Opis
Typowy system wężownic obiegowych składa się z dwóch lub więcej wielorzędowych wężownic rurowych połączonych ze sobą pompowanym obiegiem rurociągów. Orurowanie jest wypełnione płynem wymiany ciepła, zwykle wodą, która odbiera ciepło z wężownicy powietrza wywiewanego i oddaje ciepło do wężownicy powietrza nawiewanego przed powrotem. W ten sposób ciepło ze strumienia powietrza wywiewanego jest przekazywane przez wężownicę rurową do płynu obiegowego, a następnie z płynu przez wężownicę rurową do strumienia powietrza nawiewanego.
Zastosowanie tego systemu jest generalnie ograniczone do sytuacji, w których strumienie powietrza są rozdzielone i nie można zastosować innego typu urządzenia, ponieważ sprawność odzysku ciepła jest niższa niż w przypadku innych form odzysku ciepła powietrze-powietrze. Wydajność brutto mieści się zwykle w zakresie od 40 do 50%, ale co ważniejsze, sprawność sezonowa tego systemu może być bardzo niska ze względu na dodatkową energię elektryczną zużywaną przez obwód pompowanego płynu.
Obieg płynu zawierający pompę obiegową zawiera również naczynie wzbiorcze, aby dostosować się do zmian ciśnienia płynu. Ponadto istnieje urządzenie do napełniania, które zapewnia, że system pozostaje naładowany. Istnieją również elementy sterujące do obejścia i wyłączenia systemu, gdy nie są potrzebne, oraz inne urządzenia zabezpieczające. Rurociągi powinny być jak najkrótsze i dostosowane do niskich prędkości, aby zminimalizować straty spowodowane tarciem, a tym samym zmniejszyć zużycie energii przez pompę. Możliwe jest odzyskanie części tej energii w postaci ciepła oddawanego przez silnik w przypadku zastosowania pompy bezdławnicowej, w której płaszcz wodny otacza stojan silnika, pobierając w ten sposób część jego ciepła.
Pompowana ciecz będzie musiała być chroniona przed zamarzaniem i jest zwykle traktowana środkiem zapobiegającym zamarzaniu na bazie glikolu . Zmniejsza to również pojemność cieplną właściwą płynu i zwiększa lepkość, zwiększając pobór mocy pompy, dodatkowo zmniejszając sezonową wydajność urządzenia. Na przykład 20% mieszanina glikolu zapewni ochronę do temperatury -10°C (14°F), ale zwiększy rezystancję systemu o 15%.
W przypadku konstrukcji z wężownicą żebrowaną istnieje maksymalna wydajność odpowiadająca wężownicy ośmio- lub dziesięciorzędowej, powyżej której zużycie energii silnika wentylatora i pompy znacznie wzrasta, a sprawność sezonowa zaczyna spadać. Główną przyczyną zwiększonego zużycia energii jest wentylator, przy tej samej prędkości powietrza, mniejsza liczba rzędów wężownic zmniejszy spadek ciśnienia powietrza i zwiększy spadek ciśnienia wody. Całkowite zużycie energii będzie zwykle mniejsze niż w przypadku większej liczby rzędów wężownic przy wyższych spadkach ciśnienia powietrza i mniejszych spadkach ciśnienia wody.
Proces przenoszenia energii
Zwykle przenoszenie ciepła między strumieniami powietrza zapewniane przez urządzenie jest określane jako „ jawne ”, czyli wymiana energii lub entalpia , powodująca zmianę temperatury ośrodka (w tym przypadku powietrza), ale bez zmiany zawartości wilgoci .
Inne typy wymienników ciepła powietrze-powietrze
- Koło termiczne lub obrotowy wymiennik ciepła (w tym koło entalpii i koło osuszające)
- Rekuperator lub krzyżowy wymiennik ciepła
- Rura cieplna