Hőcserélő típusok

Ellenáramú hőcserélők

Történeti visszatekintés

Dr. Paul Eberhardt a kilencvenes évek közepén feltalálta a négyzet keresztmetszetú ellenáramú hőcserélőt, és vállalkozásában gyártani kezdte őket. A PAUL nevet viselő vállalat hamarosan kifejlesztette első hővisszanyerő gépeit., és ezek ellenáramú hőcserőléit szabadalommal védte le. A németországi passzívház filozófia terjedésével a magas hatásokú gépekre nagy kereslet mutatkozott. A Paul (2004-től a Zehnder cégcsoport részeként) megalkotta a ma is kiemelkedő Paul Novus családot (Novus 300 és Novus 450).  Időközben más hőcserélő gyártók is fejlesztésbe kezdtek (pl. Recair), és megjelentek saját gyártmányaikkal. Ezek szintén ellenármamú hőcserélők, de nem négyzet, hanem pl. háromszög áramlási keresztmetszettel.

Működés

Az ellenáramú hőcserélőben a két levegő (az elhasznált levegő és a friss levegő) mindig egymással szemben áramlik. Köszönhetően a nagyon vékony műanyagnak amit a hőcserélő lemezeinek a gyártásához használnak, a hőcserélő felülete egészen nagy lehet. Elérhető akár 40 m2 feletti felület is. (Zehnder ComfoAir Q350 - 44 m²). A lehetséges legmagasabb hatásfok akkor érhető el, ha biztosítjuk az alábbi feltételeket:

• a hőcserélő felülete a lehető legnagyobb
• az áramló levegő mennyiségek egyezőek az összes légcsatornában
• az áramló levegő a lehető legtovább a hőcserélőben tartózkodik
• a légáramok között nincs keveredés, a hőcserélő légömörsége a lehető legnagyobb

Gyakorlati kérdések

Természetesen  a gyártási technológia és a műszaki-gazdasági korlátok behatárolják  a gyártmányok műszaki paramétereit. Nem szabad azt sem elfeledni, hogy a hőcserélő csupán alkatrész. A hővisszanyerő gép hatásfokát egyéb paraméterek is befolyásolják (rontják).

Ha a hőcserélőben nedves levegő áramlik és az ellenkező irányból érkező levegő hideg (ez a helyzet a hővisszanyerőkben télen), akkor a hőcserélőben víz csapódik ki, idegen szóval kondenzálódik. A kicsapódott vizet (kondenzvizet) a gép aljába vezetik, onnan pedig az épület csatornarendszerébe folyik. Ha az elszívott levegőt szállító légcsatornákban víz jelenik meg, akkor az áramlási keresztmetszet lecsökken, emiatt a hővisszanyerő gép ventilátora kevesebb levegőt szállít. Emiatt a hatásfok jelentősen csökkenhet. A Paul és a Zehnder (a Comfoair Q gépeiben) ezt a légáramok folyamatos figyelésével és a ventilátorok fordulatváltoztatásával oldja meg.

Kereszt-ellenáramú hőcserélő

A műszaki gyakorlatban a kereszt-ellenáramú (esetenként az ellen-keresztáramú) kifejezés terjedt el.

Miért fontos a hatásfok?

A hővisszanyerőt azért működtetjük (a komfort hatásokon felül), hogy a lakás hőjét a lakásban tartsuk, és azzal ne az "utcát fűtsük". Ha a hővisszanyerési hatásfok magas, akkor a lakótérbe visszajuttatott friss levegő hőmérséklete közel azonos az onnan elszívott levegő hőmérsékletével, azaz kevés hőt "dobunk ki az utcára". Alacsony hatásfokú hővisszanyerőkhöz költséges utófűtőt kell építeni, ami a friss levegő hőmérsékletét legalább szobahőmérsékletűre képes emelni. Magas hatásfokú hővisszanyerő esetén ez szükségtelen, a levegő a hőcserélőben melegszik közel szobahőmérsékletűre, mégpedig ingyen.

Speciális eset: az entalpia hőcserélő

Az entalpia hőcserélőkben nem csak hőcsere, hanem a páratartalmak cseréje is zajlik. Az ilyen hőcserélő nedvesítésre és szárításra is képes.

Három típust különböztetünk meg:

• keresztáramú lemezes változat, papír (cellulóz) alapanyagból
• ellenáramú lemezes változat, polimer membrán alapanyagból - a Paul-Zehnder 2012-es fejlesztése
• forgódobos változatok