Jak to je s nezamrzáním Heat Pipe?

[sagenit]

Zatím marně se snažím pochopit, čím to je, že tepelné trubice, použité jako rekuperační výměník ve VZT údajně nemohou zamrznout? Občas to lze číst i zde, ale jenom jako fakt bez argumentace... Pokud to je pravda, pak bych uvítal její vysvětlení, zdůvodnění...

[Mára]

Co by mělo zamrzat? Samotné trubice? Skříň trubic je rozdělena izolační deskou. Ve spodní části proudí teplý vzduch z domu. Je to z WC, koupelny, kuchyně = bude mít pokojovou teplotu nad 20 °C, bude kondenzovat na studených trubicích, po jejichž stěnách bude stékat kondenzát. Teoreticky může kondenzovat i na spodní části izolační desky. Také steče do misky pro kondenzát. To celé ale v prostředí nad 20°C. Kondenzát nemá šanci namrznout.
V horní části trubic vzduch na trubicích nekondenzuje, je studený. Zde kondenzát nevzniká.
Takže kde by co mělo namrzat? Uvnitř trubic? Zkapalnělé CO2 má bod varu při teplotách nižších než -70°C. Je nereálné přivést na trubice z venku ještě nižší teploty. Uvnitř trubic tedy také nic zamrznout nemůže. Tak kde byste očekával namrznutí?

[Radek Černý]

Zakreslil jsem Márovo popis do fotky Nilan HP15.

[sagenit]

Co by mělo zamrzat?...........................Tak kde byste očekával namrznutí?

Zamrzat může , pochopitelně, pouze voda, pokud se dostatečně ochladí. Je tedy zřejmé, že se můj dotaz týká pouze dolní části HP, které jsou v proudu odpadního, teplého a více či méně vlhkého vzduchu. Toto jsem bral jako fakt, který není nutno explicitně připomínat.
Co mě není jasné, je tvrzení, že když do proudu vlhkého vzduchu, byť teplého cca 20°C, postavím značně studený předmět, který je navíc velmi dobý vodič tepla a je vnitřně neustále intenzívně ochlazován – tepelné trubice (HP) – nemůže prý dojít k vytvoření ledu (nenamrzají, nezamrzají…) na jejich povrchu.

Umím si představit podmínky, kdy k namrzání nedojde:
Kromě absolutně suchého vzduchu k namrzání nedojde, když je příkon tepla ve vlhkém teplém vzduchu j dostatečně velký vůči množství tepla odvedeného trubicemi, takže povrchová teplota HP neklesne pod bod mrazu vody. Jinými slovy, je-li ten výměník konstruován a provozován tak, aby nenamrzal (nezamrzal), pak nenamrzá, ale obecně to platit nemůže. Stačí si představit, že by proud odpadního vzduchu byl slabý… Ale to platí o jakémkoli výměníku obecně…

Pokud ale jakýkoliv výměník tepla (reálný, rekuperující teplo ze vzduchu odcházejícího z bytu) nenamrzá, je možné vysvětlení, že je málo účinný…

pokračování následuje

[sagenit]

dokončení:

Obrázek pana Černého mi vysvětlil víc: jedná se o souproudý výměník, pak je otázka, zda-li by stejnou službu neudělal v dobách mrazů vhodně konstruovaný „obyčejný“ deskový výměník stejné koncepce, tedy souproudý?


Do kolika stupňů mrazu čerstvého vzduchu výměník s HP ještě nezamrzá? Jaké jsou jeho účinnosti?

Jaká je teplota zkondenzované vody v „misce pro kondenzát“?

Předpokládám správně, že by další řada HP v proudu vzduchu zvýšila účinnost výměníku, který je na obrázku pana Černého?

[Mára]

jedná se o souproudý výměník

To se mýlíte. Nejedná se o výměník srovnatelný s deskovými výměníky. Celá konstrukce je odlišná. V horní části je kondenzátor a ve spodní výparník. Podstatné je i to, že velká část energie je přenášená médiem, tedy je tam i složka konvekční.

[BaR]

Dobrý den,

podívejte se na toto video, kde je pěkně a srozumitelně vysvětlena funkce aktivní rekuperace bez i s použitím tepelných trubic.

Mě to v začátcích hodně pomohlo při pochopení rozdílů mezi pasivní i aktivní rekuperací.

BaR

[sagenit]

to BaR
Děkuji za pěkné video, ale místo objasnění nenamrzání HP mi přineslo další otazníky...
Nikde v tom videu není zmínka o vlhkostech... Mám za to, že zejména obsah vodní páry ve "vzduších" hraje ve výměnících dost důležitou roli...
Zobrazený provoz při 0°C čerstvého vzduchu: zobrazené teploty by mohlo vysvětlovat teplo přivedené kompresorem TČ plus vliv tepla ve "vydýchaném " vzduchu...
Zvýšení teploty přívodního vzduchu (výstup z jednotky do domu) na 24°C při sníženém průtoku vzduchu na polovinu a -12°C venku ještě lze "svádět" na přínos kompresoru, ale už se tu rýsuje problém s namrzáním výparníku. Jak asi vypadá situace při -15°C , či méně teploty venkovního vzduchu?
Zvýšení teploty přívodního vzduchu (výstup z jednotky do domu) topným článkem je jasná "klasika".
(pokračování následuje)

[sagenit]

to BaR
dokončení:

Zvýšení teploty přívodního vzduchu (výstup z jednotky do domu) topným článkem je jasná "klasika".
Zvýšení teploty přívodního vzduchu (výstup z jednotky do domu) s využitím jednotky s HP je na tom videu poněkud utajeno, chybí teploty vzduchů mezi jednotkami... (Z -12°někam k 0°? C, z 20°C kam?, k 7 či 5°C? ) A co odcházející "teplonosná" vodní pára ve "vydýchaném" vzduchu, ta zkondenzuje na HP, na jak teplou vodu, kolik tepla tak odteče do kanálu? -3° C na výstupu: co namrzání výparníku? Nebo je zde vzduch už tak vysušený po průchodu HP , že to nehrozí?
Schéma zobrazující chlazení přívodního vzduchu (výstup z jednotky do domu): opět utajené teploty mezi jednotkami, pouze barvy cosi naznačují, ale dle mého soudu se vzduchy prošlé jednotkou s HP v tomto případě nijak nezmění, protože oba mají totožnou teplotu 26°C... Takže zde je jednotka s HP pouze zbytečně vložený odpor do potrubí, poněkud drahá a navíc nadbytečná filtrační jednotka... Jak je to s účinností reverzně pracujícího TČ , je také otázka...

Tvrdit, že jednotka s HP je "levnější instalace" než topný element je hodně nepřesné, je otázka za jak dlouho se v provozu zaplatí mnohonásobně dražší HP, než "klasický" topný článek včetně nákladů na přiváděnou energii pro něj, když všude tvrdí, že dohřev (či předehřev) je v našich klimatických podmínkách (Polabí) potřeba jenom pár dnů v roce...
Jak už jsem napsal, něco nových otázek, ale proč by neměly namrzat HP, stále ještě nechápu...

[sagenit]

Nejedná se o výměník srovnatelný s deskovými výměníky. Celá konstrukce je odlišná. V horní části je kondenzátor a ve spodní výparník. Podstatné je i to, že velká část energie je přenášená médiem, tedy je tam i složka konvekční.

Myslím, že vím, jak jsou HP konstruovány a že jsou tedy konstrukčně odlišné od deskového výměníku.. Ale mám za to, že oba systémy jsou souproudé výměníky bez ohledu na to, že jeden přenáší teplo prouděním a druhý vedením. To má vliv pouze na množství přeneseného tepla v čase (tedy tepelný výkon) v poměru k velikosti (ploše, objemu, váze, ceně...) výměníků.

V pochopení příčiny údajného nezamrzání HP jsem ale nepokročil...

[Návštěvník]

Co vlastně chcete? Zajímá vás proč nezamrzají nebo nějaký ekonomický kalkul? To jsou dva různé směry. Vyřešte jednoa pak postupujte dál. Možná by vám pomohlo tohle https://www.1-act.com/hvac/aahx/ a případně jim napište dotaz.

[sagenit]

Vezmu to od konce: Psát dotaz není třeba, stačí se podívat na ten web s výpočetní pomůckou, je tam i položka Frost Control, ale zejména: při doplnění teplot venkovního vzduchu od cca mínus 10°C není problém dostat se i s teplotami na "teplém "konci HP citelně pod bod mrazu... Je poněkud problém, že ten výpočet je nastaven pro minimální hodnoty průtoků vzduchu nad hranicí maxim použitelných v RD... Ale i tak děkuji za zajímavý odkaz.

To Návštěvník: O co mi jde, jsem napsal v úvodním textu. Jinými slovy: neměl jsem vysvětlení leckde šířených tvrzení, že HP prý nemohou zamrznout, proto jsem se na to zeptal zde. Dospěl jsem k přesvědčení, že i HP mohou namrzat a proto poněkud ztratily na zajímavosti (alespoň pro moje potřeby), protože jsou v porovnání se souproudým výměníkem jiné konstrukce násobně dražší a jejich využitelnost pro pasívní rekuperaci je navíc téměř nulová...

Nevím jak koho, ale mě vždy pro praktické využití čehokoli zajímá zejména poměr cena/výkon a řekl bych, že to zajímá valnou většinu populace...

A v čem je problém sledovat dva (více) parametry něčeho současně? Pokud by ty HP skutečně nezamrzaly, měly účinnost 90%, mohly by být i tak drahé, jak jsou a byly by zajímavé (pro mě). Mimochodem, co je na nich tak drahého? Je to zaslepená trubka z běžného materiálu a uvnitř něco CO2 či jiné běžné látky...

[JirkaH]

Pokud mohu sloužit empirickým příkladem. Máme HPFU 28 nainstalované k VPL28 na firmě. Nezamrzly ani letos, kdy mrazy klesaly pod -15°C. Jestli vás zajímá praktický příklad a reálná instalace, přijeďte se k nám podívat.
http://www.ac-heating.cz/kontakt

[sagenit]

Děkuji za nabídku,

ale jednak jste pro mě poněkud "z ruky" a pak zejména: HP nejsou pro moje potřeby již zajímavé. Že při využití, které popisujete, nenamrzají, je už vysvětleno, není důvd tomu nevěřit, ale já nechci jít cestou aktivní rekuperace...