Самодельный рекуператор с мембранным теплообменником

Влияние температуры на паропроницаемость
По моим прикидкам нужно 2 теплообменника и 1 влагообменник.
Картон смысла нет ПВА покрывать, лучше использовать кальку. Тестировать можно относительно просто гравиметрическим методом (нужны будут весы, чашка, герметик, психрометр, помещение с постоянной вавлажностью).
Вам прежде всего необходимо разобраться с тех. заданием. Что какие именно параметры хотите удержать (кклимат, источники СО2 и влажности в помещении).

 

Я б ваще не парился с мембранами, взял бы или алюминиевую фольгу 50-100мкм для бань в рулонах из любого гипермаркета или сотовый поликарбонат 4мм, вся эта теория про важность сохранения влаги в помещении для здоровья мне сугубо лично не совсем понятна, всю жизнь все живут, открывают зимой форточки проветривают уличным воздухом и считают «..ааа хорошо, проветрили..», и вдруг начинается страдание «нет нам проветривать рекуперацией не достаточно, давайте ещё и влагу оставим как было». вижу главную цель самодельной рекуперации как экономию денег на покупку брендованных сложных систем, не гарантированных работать без поломок; а главную цель самой рекуперации - теплосбережение при проветривании помещений. Для фанатов секты «давайте созраним и влагу» вполне можно разделить задачу на рекуперацию и увлажнение с использованием увлажнителей любого вида. Зато в том же рекуператоре из поликарбоната нечему ломаться, а алюмин. фольга в рекуператоре будет иметь лучшие параметры «размер - эффективность»

 

Дело в том, что возврат влаги это косвенный эффект рекуператора, ведь без него идет обмерзание пластин по "горячей" стороне. Так что идея с фольгой зимой не жизнеспособна. Чтобы пластины не обмерзали необходимо понизить концентрацию паров воды в отходящем воздухе.

 

Дело ведь не в фольге как таковой, любой паронепроницаемый материал будет иметь такой эффект, но ведь многие благополучно используют паронепроницаемые материалы в рекуператорах. Можно ли считать что существующие паропроницаемые материалы на 100% выполняют свою функцию и полностью застрахованы от перемерзания тёплой стороны? Наверняка нет! Конечно паропроницаемый материал способствует снижению перемерзания, но как вариант решения также - увеличение числа ступеней рекуперации, не 1-2 теплообменника а 3-4, эффект же будет лучше даже при паронепроницаемом материале, так? Ну и автоматику защиты от перемерзания тоже видимо нужно иметь, правда?

 

1. Почему происходит обмерзание (конденсация) - слишком высокое содержание влаги в воздухе. Дело в том, что в теплом воздухе если можно так сказать "умещается" больше влаги, чем в более холодном. При положительной температуре в рекуператоре при охлаждении воздуха из объекта при достижении равновесной концентрации паров воды (равновесное давление пара над жидкостью) эти пары начинают конденсироваться. А при отрицательной температуре (если есть центры кристаллизации) образуется лед (явление десублимации) при гораздо меньшей концентрацией влаги (равновесное давление пара надо льдом).
2. Решение задачи выглядит следующим образом, делим на два процесса:
2.1 Влагообмен;
2.2 Теплообмен.
По п. 2.1 необходимо четко уточнить: какое количество влаги у вас генерируется на объекте (чем больше влаги образуется, тем выше кратность воздухообмена). Исходя из этого расчитывается краность воздухообмена, поверхность влагообмена таким образом, чтобы избежать концентрацию воды в воздухе после влагообмена способную на десублимацию.
По материалу мембраны:
- должна быть дешевой, легка в изготовлении, обладать долговечностью и мех. прочностью и пр.;
- должна обладать высокой паропроницаемостью;
- должна обладать селективностью особенно по углекислому газу (отношение влага/углекислый газ), иначе говоря плохо пропускать углекислый газ;
- должна быть биологически стойкой.
3. Современные мембраны вроде как справляются с задачей, но (!) не за все задачи берутся, например, минус 35°С на улице и вентиляция объекта с бассейном (генерация большого количества пара). Тут расчет может показать чуть ли не бесконечную поверхность влагообмена, при очень большой кратности воздухообмена. 4. То, что у людей "и так работает", то тут очевидно условия "помягче" на улице, влажность внутри объекта незначительная и генерация влаги то же, плюс ко всему в качестве теплообменных поверхностей применяют материалы с низкой теплопроводностью и температура стенки не доходит до тех значений, что бы даже началась конденсация или десублимация. Ну... или КПД такого устройства не очень значительно (менее 50%).
5. Защита от обмерзания
Да, можно будет сделать защиту автоматическую от обмерзания, придется резать КПД рекуператора. Ибо в сильные морозы поверхность влагообмена и расход воздуха уж очень велики будут.

 

Имеется два теплообменника Холтоп. Кому нужны?

 

Приветсвую. Зачем продаешь? Перебумал собирать рекуператор или качество не устраивает?

 

Есть немецкая мембрана для строительных конструкций. Очень паропроницаемая. Есть характеристики

 

А теперь ближе к практике

А если вместо кальки, ватман покрывать ПВА? Или это слишком толстый материал ? А акварельная бумага если?
Калька еще есть 2х видов, для печати и для черчения. Вторая наверняка больше подходит для наших целей.
И покрывать бумагу с одной стороны или с двух ? Или вообще, фанатично, погружать в раствор ПВА с водой, до полной пропитки

 

@Dok_, никаких преимуществ в паропроницании у дельты нет. С этими характеристиками заявляют многие, но их мало.

 

Эксплуатирую самодельный пластинчатый рекуператор из алюминиевых пластин.
Конструкция вытянутой формы - в профиль примерно 25х100см. Расположен вертикально.
Забор воздуха из туалета и кухонной вытяжки. Сильно больше 90% влаги тупо стекает в дренаж.
Зачем огород с мембранами? Часть влаги вернётся в приток, но остальная часть всё-равно будет намерзать и рекуператор нужно будет просушивать. Если мембрана будет сухой - теплопроводность её будет очень маленькой, КПД рекуператора при этом тоже будет совсем не большим.

 

Так что в итоге, если делать мембранные теплообменники, но вместо фольги использовать диффузионную мембрану?

как вариант делать два-три теплообменника, из которых внутренние будут из мембраны, а последний с холодной стороны из фольги (более эффективный?). т. е. в зону "парообмена" уличный воздух будет попадать уже частично подогретым с пониженной ов. а конденсат, если будет, то на фольге, а не на мембране. не знаю, есть ли в этом смысл.

смотрю по влажности - для 30% ов комнатной температуры точка росы чуть выше нуля, т. е. абсолютную влажность нужно опустить не так сильно, чтобы точка росы ушла ниже -5 (температуры на выходе?).

даже не так - первый с теплой стороны теплообменник из фольги, дальше 1-2 из мембраны, а последний из сотового поликарбоната, чтобы минимизировать проблемы с обмерзанием.

 

Почему калька? Потому что:
- она тонкая… а чем тоньше материал, тем лучше для тепло и массоперноса;
- сам материал кальки - это прессованная мелко дисперсная целлюлоза, короткая довольно хорошо пропускает пары;
- ПВА можно и не покрывать, если калька покажет достойное сопротивление углекислому газу.
Калька должна быть обычной, без нанесения на нее покрытий (лавсан и др.) - калька для карандашей.

 

Ерунду не пиши. Если производительность мембраны подобрана к расходу воздуха, то она не будет обмеразать. Против обмерзания увеличивают площадь и количество секций. Толщина мембраны 40микрометров! При такой толщине она передает тепло не хуже алюминиевых листов. К тому же основная проблема теплопереноса от пластин к воздуху, а не по материалу пластин

 

У туркова мембраны очень похожи на кальку.

Тут другой момент важен как их склеивать в блоки, на пол года оригами хватит