Värmeväxlare och 3D-utskrifter (1 / 8 steg)
Steg 1: Vad är en värmeväxlare
Enkelt uttryckt är en värmeväxlare en anordning som överför värme från ett flöde av till ett annat (i detta fall luft till luft). De gör detta genom att göra 2 flöden av luft med olika temperaturer passera varandra åtskilda av en tunn vägg. Värme reser från varmare flödet av luft, genom väggen och in svalare flödet av luft. Den enda del som kräver energi gör luften flytta. Allt annat sker genom temperaturskillnaden ensam.
Värmeväxlaren är bra för ventilationssystem för bostäder i svalare länder eftersom bostäder kan sedan ventileras utan att förlora värme. Fuktigt, unkna luften av inuti kan vara ersätter med torr, frisk luft från utsidan utan också ersätta värmen.
I en idealisk värld värmeväxlare kan överföra upp till 100% av värmen från ett flöde till en annan, men i den verkliga världen, procentandelarna är lägre. Mitt första mål var att göra en växlare med 80% effektivitet. Effektivitet i värmeväxlaren är hur mycket av värmen överförs mellan flödet av luft. Ett exempel:
Luften utanför är 0° C och insidan luften är 20° C. Om det finns en 80% effektiv värmeväxlare i ventilationssystemet, kommer att 0° C luft från utsidan värmas upp till 16° C när det matas ut ur värmeväxlaren. 20° C luft kommer att kylas till 4° C när det matas ut ur värmeväxlaren.
Som framgår av bilden, finns det några designalternativ. Det finns även 3 olika flöde riktningar.
- Cross flow: strömmar flyta vinkelrätt mot varandra. Utbyte av värme i sidled (50-70% värmeväxlaren)
- Parallellt flöde: båda flödar in från samma sida och ut ur samma sida. Detta sätt tillåter högst 50% värmeöverföring.
- Motverka flöde: den mest effektiva, där flödena är motsatt från varandra. Detta skapar en varm sida och en cool sida. Beroende på utformningen, kan counter flöde komma nära 100% effektivitet. Alla mina tester använder counter flöde värmeväxlare.