Modelowanie wymienników do odzyskiwania ciepła w systemach wentylacyjnych

Niniejsza monografia skierowana jest do tych, którzy zajmują się modelowaniem matematycznym działania wymienników ciepła. Przedstawiono w niej sześć urządzeń przeznaczonych do odzyskiwania ciepła w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.

Każdy z wymienników ciepła charakteryzuje określona specyfika funkcjonowania powodująca występowanie wielu bardzo znaczących i nieznanych dotąd zjawisk – szczególnie dostrzegalnych podczas ich eksploatacji zimą. Główny powód występowania tych zjawisk to kondensacja pary wodnej, czyli niezwykle korzystny wpływ strumienia ciepła przejścia fazowego. Ale nieumiejętne wykorzystanie strumienia ciepła kondensacji prowadzi do szalenie niebezpiecznego efektu, jakim jest szronienie wypełnień wymienników ciepła. Skutkiem tego mogą zostać zablokowane przez szron kanaliki powietrzne prowadzące do uszkodzenia lub nawet zniszczenia urządzenia. W celu precyzyjnej identyfikacji zachowania urządzeń wentylacyjnych wymagane jest zatem opracowanie modeli matematycznych wymienników ciepła niezbędnych do napisania programów komputerowych. Dzięki temu można bezpiecznie analizować funkcjonowanie urządzeń – określać lokalne strefy aktywnej wymiany ciepła i masy oraz śledzić zmiany w nich zachodzące w funkcji parametrów działania wymienników ciepła. Ponadto pozytywne rezultaty walidacji programów umożliwiają wyznaczenie progowych parametrów termodynamicznych strumieni powietrza, co skutkuje szansą na zmniejszenie ryzyka szronienia tych urządzeń.

Bezpieczeństwo działania wymienników ciepła jest szczególnie istotne, ponieważ przemiany fazowe strumieni powietrza wywierają zasadniczy wpływ na ich sprawność. Poza tym wprowadzane stopniowo przepisy i regulacje prawne zobowiązują do budowy coraz nowszych, a przez to bardziej efektywnych systemów wentylacyjnych.