Analiza systemu wentylacji z recyrkulacją powietrza oraz krzyżowym wymiennikiem ciepła w okresie zimowym

Celem pracy jest opracowanie metody projektowania systemu wentylacji wraz z dwustopniowym odzyskiem ciepła z zastosowaniem recyrkulacji powietrza oraz krzyżowego wymiennika ciepła. Głównym problemem obliczeniowym pracy, było określenie na wykresie i-x powietrza wilgotnego, stanu powietrza uzyskanego w wyniku mieszania się strumieni powietrza świeżego i recyrkulowanego. Trudność ta wynikała z zaproponowanej kolejności elementów centrali wentylacyjnej. Zróżnicowanie elementów polegało na występowaniu krzyżowego wymiennika ciepła po komorze mieszania. W analizowanej metodzie powietrze wywiewane przepływa przez krzyżowy wymiennik ciepła gdzie się ochładza, a następnie dzieli na dwa strumienie – powietrza wywiewanego i recyrkulowanego. Kolejno strumień obiegowy przepływa przez przepustnicę powietrza recyrkulowanego i trafia do komory mieszania, Łączy się tam z powietrzem świeżym i przepływa do rekuperatora. W wymienniku ciepła następuje przekazanie ciepła strumieniowi nawiewanemu, odzyskanego ze strumienia wywiewanego. W opracowaniu przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych możliwe jest zastosowanie nagrzewnicy wstępnej w celu podgrzania powietrza zewnętrznego. Zaletą przedstawianego rozwiązania jest to, że przed rekuperatorem powietrze recyrkulowane miesza się ze świeżym. W wyniku przeprowadzonej analizy obliczeniowej stwierdzono, że przedstawiona metoda z mieszaniem powietrza świeżego i recyrkulowanego przed krzyżowym wymiennikiem ciepła może być wykorzystana przez przyszłych projektantów instalacji wentylacyjnych.

The aim of the study is to analyze the method of designing ventilation systems with a twostage heat recovery using air recirculation and cross-flow heat exchanger. The major computational problem in this work was presenting on the graph i-x the moist air, the quality of the air obtained by mixing fresh airstreams with recirculated airstreams. This difficulty resulted from the proposed arrangement of the air handling unit components. Diversity of the elements involved the presence of cross-flow heat exchanger after the mixing chamber. In the analyzed method, the exhausted air flows through the cross-flow heat exchanger where it cools and then divides into two airstreams - the exhaust airstream and the recirculated airstream. Then, the circulating airstream passes through the air recirculation damper and goes to the mixing chamber. There, it mixes with the fresh air and flows into the recuperator. In the heat exchanger, the heat recovered from the exhaust air is transferred to the supply airstream. In the study, at low outside temperatures, a preheating coil may be used in order to heat the outside air. The benefit of the provided solution is the fact that outside the recuperator, the recirculated air is mixed with the fresh air. As a result of the conducted computational analysis, it was found that the presented method based on mixing the fresh and recirculated air before flowing into cross-flow heat exchanger can be used by future designers of ventilation systems.