A model for brush heat exchanger in humid conditions
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2019-12-16
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Energy Technology (EEN)
Language
en
Pages
51
Series
Abstract
With an advancing climate change, it is more and more important to consider recovering waste energy to reduce energy consumption. In Finland, a big part of heat energy escapes through ventilation. It is possible to recover some of it by using an exhaust air heat exchanger. For this purpose, a brush heat exchanger has been developed and its strengths are resilience to clogging due to different dust particles and frost growth. To this day, however, the brush heat exchanger has been dimensioned using only dry air which does not take condensation into account. In this thesis, a model has been developed for the brush heat exchanger which tries to calculate the outcome of a heat exchange process if the incoming air contains moisture which starts to condensate. The model was then tested by measuring an operational system and adjusted according to the results. A fitting correlation was found to fulfil the results of the measurements. A comparison of the measurement data with the old model showed that the more there was condensation the more the old model showed wrong values for the process.Ilmastonmuutoksen edetessä on entistä tärkeämpää ottaa huomioon hukkaenergian talteenotto energian kulutuksen hillitsemiseksi. Suomessa iso osa rakennusten lämmöstä karkaa ilmanvaihdon kautta. Osa tästä hukkaenergiasta on mahdollista ottaa talteen poistoilmakoneen yhteyteen asennetulla lämmönsiirtimellä. Lämmönsiirtimen putkissa kiertää kylmä neste, johon lämpö siirtyy ilmasta. Tähän tarkoitukseen on kehitetty harjalämmönsiirrin, jonka vahvuuksia ovat mm. hyvä huurtumisen- ja liansietokyky. Tähän asti harjalämmönsiirrin on kuitenkin mitoitettu käyttäen kuivaa ilmaa, joka ei ota huomioon tapauksia, joissa poistoilmassa oleva kosteus alkaa tiivistymään vedeksi. Tämän työn tarkoituksena oli luoda malli, joka laskee harjalämmönsiirtimen toiminnan, kun poistoilma alkaa kondensoimaan. Mallin toiminta tarkennettiin suorittamalla mittaukset olemassa olevaan kohteeseen. Malliin löydettiin sopivat korrelaatiot toteuttamaan mittauksista saadut tulokset. Tuloksia vertailemalla havaittiin, että mitä enemmän kondensaatiota prosessissa tapahtui, sitä suurempi virhe vanhalla kuivan ilman laskennalla syntyi.Description
Supervisor
Kosonen, RistoThesis advisor
Anttila, TomiKeywords
heat transfer, brush heat exchanger, humid air, heat recovery, condensation