Что такое рекуперация и какой бывает?
Содержание:
- Преимущества и недостатки
- Система рекуперации на автомобилях со «Старт-Стопом»
- Что скрывается за понятием «рекуперации»
- Нужна ли рекуперация лёгкому индивидуальному электротранспорту?
- Электрические велосипеды с изменяемой силой регенеративного торможения.
- Биомехатроника
- КПД
- Понятие рекуперации: принцип работы теплообменника
- Как выбрать рекуператор
- Что это такое?
- Техника изготовления устройства своими руками
- Видео описание
- Как правильно выбрать рекуператор
- Видео описание
- Коротко о главном
- Рекуперативное торможение
- Возможно, вам также будет интересно
- Виды
- Рекуперативное торможение
- Как работает система рекуперации
- Основные типы конструкций
- Эффективность
- За и против подобной экономии
- Для чего нужна рекуперация влаги
- Рекуперативное торможение — источник энергии
Преимущества и недостатки
Избыток тепла не выветривается, а идет на подогрев входящего воздуха
Главный плюс этих устройств – возможность регулировать поступление и отход воздушных масс и их соотношение. Благодаря подогреву поступающего с улицы потока отработанными газами снижается количество энергии, затрачиваемой отопительными приборами на достижение нужной температуры воздуха в помещении. Это позволяет экономить на электроэнергии. Это относится к применению устройства в промышленном помещении, покупке недорогой модели для жилища или изготовлению ее своими руками. Приобретать дорогой рекуператор для дома экономически невыгодно.
Механизм позволяет снизить потери тепла при сохранении поступления свежего воздуха в помещение. Обеспечивается сочетание постоянного притока кислорода и поддержания оптимальной температуры. Когда на улице достаточно тепло, пользователь может не подключать обогреватели, что дополнительно помогает экономить электроэнергию. При этом обеспечивается эффективное удаление неприятных запахов и примесей, содержащихся в воздухе. К плюсам можно отнести небольшие размеры установок и простоту монтажа. Они выпускаются в большом числе вариантов – для размещения в санузле, встраивания в нишу и т.д.
К минусам относятся высокие цены на приборы (от 20 до 100 и более тыс. руб.), что побуждает умельцев создавать приспособления пластинчатого типа своими руками. Кроме того, модели с открытой конструкцией могут недостаточно эффективно справляться с удалением запахов и загрязнений из отработанных воздушных масс.
Система рекуперации на автомобилях со «Старт-Стопом»
Любому автомобилисту известно, что при запуске двигателя происходит наибольший расход энергии аккумулятора. Транспортные средства, оборудованные системой «Старт-Стоп», отличаются тем, что после каждой остановки мотор автоматически глушится и потом при возобновлении движения заводится. То есть, батарея быстро теряет свою емкость и «требует» подзарядки. А времени, чтобы это сделать (с помощью штатного генератора) в условиях коротких пробегов и частых остановок на светофорах и в пробках, может просто не хватить. И вот тут электрическая система рекуперации смогла бы обеспечить дополнительный заряд аккумулятора. Существенным минусом ее применения на автомобилях «Старт-Стоп» является удорожание самого транспортного средства за счет установки специального генератора (подключаемого непосредственно к трансмиссии в момент торможения) и усложнение всей электронной «начинки».
Что скрывается за понятием «рекуперации»
Простыми словами рекуперация тождественна слову «сохранение». Рекуперация тепла – процесс сохранения тепловой энергии. Это происходит за счёт того, что поток воздуха, который выходит из помещения, охлаждает или подогревает воздух входящий внутрь. Схематически процесс рекуперации можно представить в таком виде:
Вентиляция с рекуперацией тепла происходит по такому принципу, который должен разделить потоки особенностями конструкции рекуператора во избежание смешивания. Однако, например, роторные теплообменники не дают возможности полностью изолировать приточный воздух от выходящего.
Что такое воздушный рекуператор
По своей конструкции рекуператор воздух-воздух – установка для утилизации тепла выходной воздушной массы, которая позволяет максимально рационально использовать тепло или холод.
Почему стоит выбрать рекуперационную вентиляцию
Вентиляция, которая основывается на рекуперации тепла, имеет очень высокие показатели КПД. Данный показатель рассчитывается по соотношению тепла, которое производит рекуператор в действительности, к максимальному количеству тепла, которое только возможно сохранить.
Нужна ли рекуперация лёгкому индивидуальному электротранспорту?
Считать данную систему бесполезным приспособлением конечно не стоит, однако и ожидать от неё чего-либо сверх естественного — будет весьма не разумно. Если у вас расчёт на ситуацию, что контроллер в паре с мотор-колесом функционирующем в режиме регенерации сможет сотворить чудо, увеличив в разы пробег на одном заряде, то готовьтесь к горькому разочарованию. Значимой прибавки к километражу рекуперация вам не обеспечит, но на парочку бонусных километров вы можете вполне рассчитывать. Иногда, даже такая скромная прибавка может прийтись весьма кстати. У рекуперативного торможения есть ещё одно достоинство: тормозные колодки прослужат вам дольше.
Система рекуперации на электробайке является полезным дополнением, вот только юзер должен оценивать её возможности адекватно и не обманывать самого себя. Увеличить показатель пробега на одном заряде можно и другими методами: применением более ёмкого накопителя, ездой в эконом-режиме, а также сочетанием работы электропривода с педалированием.
Естественно, как и говорилось выше, самая большая отдача по рекуперации у тяжёлых транспортных средств: чем тяжелее машина, тем больше отдача — всё просто! Логично, что легковесный индивидуальный электрический транспорт, такими впечатляющими показателями не обладает. На многих моделях электробайков оборудованных функцией рекуперативного торможения, средним показателем считается пяти процентная отдача, а при езде по холмистой местности, можно выжать максимум 8%.
Вместо прямоприводных электромоторов, поддерживающих возврат энергии, в большинстве случаев будет рациональней применить редукторные движки с обгонной муфтой. Эти вариации более экономно потребляют электроэнергию накопителя, обладают меньшей массой и не притормаживают, когда отсутствует питание.
Производители электровелосипедов, иногда используют рекуперативное торможение больше как маркетинговый ход, чем как действительно нужное приспособление. Но всё же вещь эта реально может сослужить добрую службу обладателям электрических байков: особенно радует тот момент, что рекуперация является ещё одной останавливающей силой для лёгкого электротранспорта.
Возьмём за пример электросамокат Xiaomi M365. Фронтальное мотор-колесо замедляется только посредством рекуперации, а вот заднее колесо для этих целей оборудовано дисковым тормозным механизмом. Из этого следует, что аппарат имеет в своём распоряжении две независимые системы торможения и всего один рычаг управления ими. Это даёт такие преимущества: меньшая масса, меньшая себестоимость, облегчение сборки.
Неплохим дополнением рекуперация стала и для электрических скейтбордов. Особенно важную роль она играет на модификациях, максимальная скорость которых достигает отметки 30 км/ч.
Электрические велосипеды с изменяемой силой регенеративного торможения.
Возможность изменять силу регенеративного торможения на электровелосипеде была бы очень удобна, но к сожалению она пока ещё недоступна. За исключением электровелосипедов BionX, имеющих четыре степени регулировки силы рекуперативного торможения. На всех остальных электрических велосипедах регенерация устроена очень примитивно — она только попеременно включается и выключается.
На электрическом велосипеде на базе комплекта BionX вы можете контролировать уровень регенерации, который отражается на пульте управления, что особенно полезно на длительных спусках. На фотографии выше можно увидеть четыре деления, отражающие степень помощи при педалировании. Если на пульте управления нажать кнопку минус, то вы сможете выбирать между четырьмя степенями регенерации. Довольно неплохо. BionX совершенна во всём. Если бы она ещё встроила эту регулировку в тормозную ручку, то было бы просто замечательно. BionX заслужила свою высокую репутацию в том числе и за счёт изобретения самой лучшей системы регенеративного торможения.
Биомехатроника
Биомехатроника – это прикладная междисциплинарная наука, объектом изучения которой является взаимодействие биологических организмов и мехатронных систем во всех его аспектах. Она объединяет в себе передовые наработки из механики, теории управления и обработки информации, компьютерного зрения, электроники, биологии и медицины.
Чаще всего под биомехатронными системами подразумевают интеллектуальные протезы и ортезы (рис. 1-3), однако эта область гораздо шире. Кроме рук и ног, у человека масса органов, работе которых можно помочь благодаря внедрению «умных механизмов», включая сердечно-сосудистую и дыхательную системы.
Эта тематика сейчас крайне актуальна, а признанными лидерами в области биомехатроники считаются Чикагский реабилитационный институт, Массачусетский технологический институт и Университет Беркли в США, а также Университет Твенте в Нидерландах.
Рис. 2. Биомехатронная ступня
КПД
Никакая машина не способна достичь коэффициента полезного действия в 100% (без нарушения законов физики), так как любая передача энергии неизбежно повлечет за собой потерю в форме тепла, света, шума и т. д. КПД процесса зависит от многих факторов, таких как двигатель, батарея и контроллер, но часто значение оценивается в районе 60-70%. По словам Tesla, их технология обычно теряет 10-20% кинетического потенциала при попытке его захватить, а затем еще 10-20% при преобразовании отложенных запасов обратно в ускорение. Это довольно стандартные числа для основной массы электрических транспортных средств, включая машины, грузовики, велосипеды, самокаты и т. д.
Отметим, что эти 70% не говорят нам, что регенеративное торможение даст 70% -ный рост пути от одного заряда. Технология не приведет к увеличению диапазона от 100 км до 170 км. Это лишь означает, что 70% кинетической энергии, потерянной во время торможения, может быть снова возвращено.
Поэтому рассмотрение лишь КПД системы мало что значит. Что должно нас больше заинтересовать, так это эффективность рекуперативного торможения.
Понятие рекуперации: принцип работы теплообменника
В переводе с латинского, рекуперация означает возмещение или обратное получение. В отношении теплообменных реакций, рекуперация характеризуется как, частичный возврат энергии, затраченной на проведение технологического действия с целью применения в этом же процессе. В вентсистеме принцип рекуперации используется для экономии тепловой энергии.
По аналогии происходит рекуперация охлаждения в жаркую погоду – теплые приточные массы нагревают выводимую «отработку» и их температура понижается.
От отработанного вытягиваемого наружу воздуха забирается часть тепла и передается нагнетаемым свежим струям, направленным вовнутрь помещения. Это позволяет снизить теплопотери до 70%
Процесс регенерации энергии осуществляется в рекуперационном теплообменнике. Устройство предусматривает наличие теплообменного элемента и вентиляторов для прокачивания разнонаправленных воздухопотоков. Для управления процессом и контроля качества подачи воздуха используется система автоматики.
Конструкция разработана так, чтобы приточные и вытягиваемые потоки находились в отдельных отсеках и не смешивались – теплоутилизация осуществляется через стенки теплообменника.
Разобраться и понять, что такое вентиляция с рекуперацией поможет наглядная схема циркуляции воздуха.
Через вытяжки во влажных помещениях (туалет, ванная, кухня) происходит отток отработанного воздуха. До того, как удалиться наружу, он проходит сквозь рекуператор и оставляет часть тепла. Подаваемый воздух движется во встречном направлении, нагревается и поступает в жилые комнаты
Как выбрать рекуператор
Людям, не имеющих дело с приточной вентиляцией и с рекуперацией тепла, трудно разобраться в разнообразии представленных моделей
Для этого необходимо знать несколько критериев, на которые следует обратить особое внимание.
Несуществующие факты о товаре. К примеру, маркетинговыми компаниями, используются уловки в виде неработающих фраз: «КПД – 100%», «Эксплуатация при – 70 градусах» и т.д
Такая схема продаж не имеет ничего общего с рекуператором. Как известно, при 10 градусных морозах, прибор работает стабильно. Но в случае понижения температуры, снижается и процесс КПД (коэффициент полезного действия). Для предотвращения, производители используют дополнительное тепловое оборудование.
Мостики холода, материал корпуса – это второй критерий, на что следует обращать особое внимание. К примеру, 30 мм облицовка, не выдерживает минусовых условий и нуждается дополнительном изолировании. Алюминиевый каркас сильно притягивает холодные температуры.
Напор вентиляторов. Значения данного критерия измеряются в Па и ни в коем случае не в м³. Любые покупатели обращают внимание именно на второе значение, которое по факту является ошибочным. Итог вытекает из эксплуатации с низким напором вентилятора.
Автоматика. Наличие этой опций значительно упрощает процесс использования оборудования. В идеале должно быть несколько режимов работы и опциональных компонентов.
Что это такое?
Само слово «рекуперация» в переводе с латыни значит «обратное получение» или «возмещение». Предполагается, что мы что-то теряем, но благодаря продуманной схеме инженерного оборудования или развитым технологиям повторной переработки получаем возможность еще раз использовать то, что можно было считать уже утерянным. Говоря простыми словами, рекуперация – это повторное использование чего-либо.
В настоящее время с примерами рекуперации можно столкнуться в различных отраслях человеческой деятельности – они могут касаться как неких материальных ценностей, так и энергии всех видов. Благодаря рекуперации товары и услуги становятся дешевле в производстве, а следовательно, и на рынке, кроме того, снижается нагрузка на Землю в целом, а иногда – и на некоторые инженерные сооружения. На самом деле понятие рекуперации весьма обширное и при этом очень простое, но без конкретных примеров человеку, впервые столкнувшемуся с этим явлением, может быть сложно охватить его целиком. Чтобы исправить эту ситуацию, пройдемся вкратце по разным видам рекуперации.
Техника изготовления устройства своими руками
Технически все довольно просто. Понадобятся несколько пластиковых пластинок толщиной около 4 мм, четыре пластиковых фланцевых соединения и лист оцинкованного металла.
Рекуператор воздуха для частного дома создаётся в следующей последовательности:
- Производится нарезка металлических и пластиковых пластин (размер произвольный, допустим 30х30см).
- На каждую пластину силиконом приклеивается по контуру две параллельные рейки из фанеры, пластика или пробки. Крайние пластины остаются чистыми. Даётся время, чтобы заготовки основательно приклеились.
- Затем рейки покрываются клеем и пластины укладываются перпендикулярно друг другу и склеиваются в своеобразную кассету. Это и станет будущим теплообменником с перпендикулярно направленными каналами.
Видео описание
Один из вариантов изготовления пластинчатого рекуператора из сотового полипропилена, смотрите в этом видео:
- Количество пластин определяется индивидуально, но их количество прямо пропорционально производительности и КПД изделия.
- После высыхания кассета заключается в каркас, по бокам устанавливаются фланцевые соединения, а щели заделываются герметиком. Кассету лучше делать съёмной. В одном корпусе можно устанавливать несколько кассет. Это лишь повысит КПД.
- Изделие будет устанавливаться в виде ромба, поэтому в нижнем углу необходимо предусмотреть дренажное отверстие для отвода конденсата.
- Во входящих каналах рекомендуется установить элементарные съёмные кассетные фильтры. А корпус лучше обложить внутри слоем минеральной ваты.
- Чтобы обеспечить принудительную вентиляцию, возможна установка вентиляторов с регуляцией скорости вращения.
Принудительная вентиляция особенно актуальна зимой. Принудительно выгоняемый периодически тёплый воздух из помещения помогает разморозиться обледенелому теплообменнику, что возобновит приток свежего воздуха в здание.
Пример проекта вентиляции помещения с рекуператоромИсточник stroy-podskazka.ru
Как правильно выбрать рекуператор
Главное при выборе – учёт местного климата. Так пластинчатые устройства будут удобны лишь при умеренном климате.
На что обратить внимание:
Лучшая модель – самая экономная в энергетическом плане. Вентиляторы будут энергозатратны. Однако многое зависит ещё и от их мощности.
Важен размер фильтрационной части устройства. Соотношение её к размеру помещения влияет на затраты электроэнергии и сроки эксплуатации устройства
Нужно помнить, что расход энергии увеличивается при загрязнённом фильтре.
Следует обратить внимание на тип фильтров, которые могут очищать только крупные загрязнения (G3), крупную пыль (M5) или все, вплоть до мелкой пыли (F7).
Нужно правильно подбирать устройство, чтобы производительность его соответствовала потребности и габаритам помещения.
Важная роль у системы управления процессом. Предпочтительнее модели автоматикой и широким выбором режимов, позволяющих менять интенсивность работы.
Эти несложные рекомендации позволят выбрать максимально эффективный и подходящий прибор. Качественный монтаж и правильная эксплуатация приведут к хорошей работоспособности и производительности.
Видео описание
Практически все вопросы по созданию вентиляции для небольшого помещения, раскрыты в этом видео:
Коротко о главном
Рекуператор – это устройство, позволяющее обеспечить приток свежих и чистых потоков воздуха в помещение без лишних энергозатрат. Зимой оно предотвращает потерю комнатного тепла, а летом препятствует проникновению горячего воздуха внутрь помещения.
Это устройство имеет ряд преимуществ перед обычной системой вентиляции
Однако, выбирая себе рекуператор, важно учесть много факторов – необходимый тип устройства, размер обслуживаемого помещения, климат, влажность и т.д. Важно заранее продумать возможность установки прибора в помещении, его стоимость, производительность
От всего этого напрямую зависит эффективность вентиляции, а значит качество и комфорт жизни в доме.
Источник
Рекуперативное торможение
Частота вращения: формула
Один из видов торможения – это рекуперативное. При этом скорость вращения электродвигателя больше, чем заданная параметрами сети: напряжением на якоре и обмотке возбуждения в двигателях постоянного тока или частотой питающего напряжения в синхронных или асинхронных двигателях. При этом электродвигатель переходит в режим генератора, а выработанную энергию отдаёт обратно в сеть.
Основным достоинством рекуператора является экономия электроэнергии. Это особенно заметно при движении по городу с постоянно изменяющейся скоростью, пригородном электротранспорте и метрополитене с большим количеством остановок и торможением перед ними.
Кроме достоинств, рекуперация имеет недостатки:
- невозможность полной остановки транспорта;
- медленная остановка при малых скоростях;
- отсутствие тормозного усилия на стоянке.
Для компенсации этих недостатков на транспортных средствах устанавливается дополнительная система механических тормозов.
Возможно, вам также будет интересно
Электромагнитные помехи (EMI) могут стать главным источником головной боли разработчиков и операторов приводных сервосистем. При отсутствии средств подавления, помехи влияют на стабильность системы управления, приводят к возникновению ошибок передачи сигналов, могут даже приводить к включению и отключению приборов. Частоты электромагнитных помех варьируются от самых низких радиочастот и постоян…
В статье рассмотрены современные системы архивации данных в АСУ ТП, наиболее часто используемые СУБД и соответствующие аппаратные платформы. Описаны принципы построения многоуровневых систем сбора и архивации данных, агрегации и «горячего» резервирования.
Основная специализация компании «Миландр» — реализация проектов в области разработки и производства изделий микроэлектроники (микроконтроллеры, микропроцессоры, микросхемы памяти, микросхемы приемопередатчиков, микросхемы преобразователей напряжения, радиочастотные схемы), универсальных электронных модулей и приборов промышленного и коммерческого назначения, разработки ПО для современных информационных систем и изделий микроэлектроники.
В компании сформирована уникальная научно-производственная база, созданы центры проектирования интегральных микросхем, радиоэлектронной аппаратуры, …
Виды
Согласно устройству и принципу действия, рекуператоры делятся на несколько видов. В настоящее время востребованными считаются 3 разновидности воздухоотвода.
Роторный
Приспособление роторного типа характеризуется наличием ротора в конструкции. Корпус изделия обычно изготовлен из нержавейки либо оцинкованного листа. Во вращение около горизонтали ротор приводит подача электрического питания. Одними из основных рабочих элементов рекуператора являются ленты гофрированного типа, сделанные из алюминия, которые намотаны на специально предназначенный вал.
Помимо множества преимуществ, среди минусов данного агрегата можно назвать крупные габариты и присутствие движущихся частиц, которые могут изнашиваться и нуждаются в периодической замене.
Пластинчатый
Пластинчатый коаксиальный рекуператор с подогревом входящего воздуха имеет ограждение входного и выходного воздуха при помощи алюминиевых пластинок. На этих деталях происходит образование конденсата. Если погода морозная, то можно заметить, что трубчатое приспособление покрывается льдом. Растопить льдинки поможет электронагреватель. В процессе отогревания не осуществляется теплообмена, поэтому показатель эффективности равен нулю. В этом случае также снижается работоспособность. После того как отогреется холодный воздух, режим отдачи увеличится до 90%.
Рециркуляционный водяной
Рециркуляционные рекуператоры или размещаемые на крыше передают энергию тепла в приточный теплообменник при помощи воды, антифриза. Данное устройство имеет непосредственное сходство в производительности с пластинчатыми рекуператорами. Главным отличием водяного устройства считается то, что функционирует оно как система водяного отопления. Недостаток агрегата заключается в невысоком КПД и необходимости частого технологического обслуживания. Рекуператор данного вида можно расположить на крыше, тем самым сэкономив пространство в помещении. Также ему не требуется частое техобслуживание.
Камерный
Встреча тепла и холода в данной модели рекуператора происходит в общей камере, что отделена заслонкой. Также данная конструкция имеет некоторые движущиеся детали. Через некоторое время заслонка может развернуться и поменять свое направление. Передача тепла происходит через камерные стенки.
После нагревания воздуха можно заметить повторение вышеописанной процедуры. Так как встроенные детали в рекуператоре подвижны, имеется вероятность смешивания двух воздушных потоков. По этой причине не исключается загрязнение чистого воздуха втягивание разнообразных ароматов снаружи. Камерному прибору свойственна эффективность от 50 до 70%.
Фреонный
В данном случае рекуператором выступают трубки фреона. Если воздух теплый, то происходит испарение фреона. Низкая температура среды способствует образованию конденсата. Расположение потоков сосредоточено в тепловых трубах под названием термосифоны.
Во время вытяжного потока происходит нагрев одного конца трубы, после этого содержащееся в ней вещество начинает кипеть и направляет тепло к другому окончанию трубы. Вследствие этого наблюдается конденсация фреона, который отдает тепло. Результатом всех вышеперечисленных мероприятий является повышение температуры. Эффективность фреонного рекуператора может составлять от 50 до 70%.
Рекуперативное торможение
Электрические тяговые двигатели, применяемые для движения городского и железнодорожного электротранспорта, работают с использованием рекуперативного торможения (РТ). В тот момент, когда электродвигатель совершает торможение, он превращается в генератор.
Подобные электродвигатели применяют:
- в троллейбусах;
- в трамваях;
- в электропоездах.
Получаемая в процессе торможения электроэнергия передаётся обратно в общую энергосеть.
Внимание! В аналогичной ситуации электромобили или гибридные автомашины используют такую энергию для зарядки собственного аккумулятора. Электропоезд с двигателями РТ
Электропоезд с двигателями РТ
Как работает система рекуперации
Для обеспечения работы эта система должна обеспечивать питание электродвигателя от сети и возврат энергии во время торможения. Проще всего это осуществляется в городском электротранспорте, а также в старых электромобилях, оснащенных свинцовыми аккумуляторами, электродвигателями постоянного тока и контакторами, – при переходе на пониженную передачу при высокой скорости режим возврата энергии включается автоматически.
В современном транспорте вместо контакторов используется ШИМ-контроллер. Это устройство позволяет возвращать энергию как в сеть постоянного, так и переменного тока. При работе оно работает как выпрямитель, а во время торможения определяет частоту и фазу сети, создавая обратный ток.
Интересно. При динамическом торможении электродвигателей постоянного тока они так же переходят в режим генератора, но вырабатывающаяся энергия не возвращается в сеть, а рассеивается на добавочном сопротивлении.
Основные типы конструкций
Изначально устройства для рекуперации тепла в системах вентиляции представляли собой простейшую технику, выполненную в виде небольшого ящика с тонкой перегородкой. Сегодня появились многочисленные разновидности, которые отличаются своим принципом работы, наличием или отсутствием дополнительных нагревающих элементов, способом формирования воздушных потоков и рядом других характеристик.
Основные типы рекуператоров:
- Роторные.
- Пластинчатые.
- Канальные.
- Трубчатые.
- С отдельным теплоносителем.
Устройства с пластинчатым теплообменником используют перекрестный ток потоков, которые, не смешиваясь, эффективно передают тепло, нагревая тем самым помещение. КПД у таких установок в зависимости от их размера может составлять 60−80%. Они отличаются минимальными потерями давления, удобны в подключении и использовании, имеют компактную конструкцию, что позволяет располагать его внутри стен дома.
Комбинированные рекуператоры могут иметь два пластинчатых теплообменника, где формируется перекрестный поток воздуха. К преимуществам оборудования этого типа относится высокий коэффициент полезного действия, удобство подключения и простота обслуживания. Единственный недостаток таких установок — это существенная потеря давления, что вынуждает использовать дополнительные вентиляторы и нагнетатели для воздушного потока.
Пластинчатые промышленные теплообменники рекуператоров противоточного типа отличаются простотой конструкции, они обеспечивают КПД на уровне 90%, позволяя предупредить охлаждение помещения и эффективно нагревая поступающий в дом воздух с улицы. К недостаткам оборудования противоточного пластинчатого типа относят сложную конструкцию, высокую стоимость, а также увеличенные габариты.
Противоточные трубчатые бытовые теплообменники обеспечивают максимально возможную эффективность, имеют КПД на уровне 95%. Используя такой рекуператор в системе вентиляции, необходимо дополнительно подключать нагнетатели воздуха, так как потери давления могут составить 40−50%. Также недостатком установок этого типа являются их увеличенные габариты и высокая стоимость оборудования.
Рекуперативные теплообменники роторного типа обладают показателем КПД на уровне 75−85%, они рассчитаны на одну квартиру и имеют небольшое сопротивление потоку. Предлагаются такие установки по доступным ценам, отличаются компактными габаритами, их монтаж и последующее обслуживание не представляет какой-либо особой сложности.
Эффективность
Здесь все куда интереснее. Эффективность рекуперативного торможения — это показатель того, насколько система способна увеличить запас хода транспортного средства.
Как вы, наверное, уже догадались, показатель значительно варьируется в зависимости от факторов, включая условия движения, местность и размер транспортного средства.
Немалое влияние оказывают условия вождения. Вы увидите значительно лучшую отдачу в городе, где приходится многократно сбрасывать скорость на светофорах или в пробках, чем на шоссе. Ландшафт также играет весомую роль. Подъем в гору не дает вам много шансов на остановку, а вот при спуске для безопасности часто нужно притормаживать, что позволит преобразовать больший объем кинетических запасов. На длинных склонах рекуперативная система может применяться почти без остановок, чтобы регулировать скорость, тем самым заряжая аккумулятор в течении продолжительного промежутка.
Размер транспортного средства может быть самым значительным фактором для данного показателя по той простой причине, что более тяжелые тела содержат в себе гораздо больший импульс и кинетическую энергию. Подобно тому, как большой маховик является более эффективным, четырехколесный автомобиль имеет куда больше кинетической энергии при движении, чем мотоцикл или самокат.
Эффективность системы регенерации в автомобилях
Данные для сравнения могут быть несколько сложными. Машины Tesla выдают мощность рекуперативного торможения в 60 кВт при жесткой остановке, но это не отвечает на более интересный вопрос. Мы хотим знать, сколько энергии мы регенерируем во время поездки, а не насколько сильны наши тормоза каждый раз, когда мы месим педаль.
Для небольших электрических транспортных средств цифры не столь оптимистичны. На многих велосипедах с функцией рекуперативного торможения средним показателем является 4-5% регенерации, максимум 8% в холмистых районах. Другие персональные электромобили, включая самокаты и скейтборды, имеют схожие результаты.
Как мы писали выше, столь небольшие цифры во многом связаны с меньшим весом данных средств. У них просто нет большого импульса и, следовательно, они имеют меньшую кинетическую энергию для преобразования обратно аккумулятор.
А это вообще важно, насколько хорошо работают рекуперативные тормоза?
В индустрии электрических велосипедов регенеративное торможение иногда может использоваться скорее как маркетинговый инструмент, чем как целесообразное нововведение. Поскольку технология, как правило, возможна только в электрических байках с более крупными безредукторными двигателями, то производители таких велосипедов будут обязательно использовать столь эффективную разработку в своих моделях. В то же время компании, выпускающие байки со среднеразмерными приводами и другими редукторными моторами, которые не приспособлены к регенеративному торможению, относят технологию в разряд неэффективных и просто не ставят.
Истина заключается в том, что для небольших и персональных транспортных средств рекуперация не так эффективна, как в крупных электромобилях, однако эта функция все равно имеет множество преимуществ.
Рекуперация также позволяет внести механизм остановки в скейтборды — подвиг, который ранее выполнялся через трение подошвы вашей обуви о тротуар. Данная функция является очень полезной для безопасности в связи с появлением популярных моделей, достигающих скоростей более 30 км/ч.
Еще одним преимуществом регенеративного торможения является продление срока службы обычным тормозным деталям, таким как кабели и тормозные колодки. Постоянное обслуживание и замена данных частей раздражает, а если учесть, что электрические велосипеды и самокаты путешествуют намного дальше и быстрее, чем их не электрические братья, то детали изнашиваются намного раньше.
В конце концов, регенеративное торможение никогда не будет столь полезным в небольших средствах передвижения, как в крупных, просто из-за законов физики. Поэтому отсутствие технологии на электрических велосипедах и других малых EV для личного пользования не есть что-то ужасное. Однако преимущества использования этой разработки, без учета простого перехвата мощностей, нельзя игнорировать. И эй, вы будете получать бесплатный 5%-ный рост диапазона каждый день!
За и против подобной экономии
Стоит отметить, что не все так просто.
- Причина в том, что движение в режиме ускорение — торможение даже в городском цикле составляет малую часть от всего времени. Из-за этого рекуперация оказывается неэффективной и не обеспечивает в достаточной мере зарядку АКБ, а только вызывает усложнение машины.
- Тем не менее, на гибридных автомобилях рекуперация дает до тридцати процентов экономии энергии. В то же время надо учесть, что ведущими производителями – BMW, Audi, Kia Motors и другими, рекуперация достаточно широко внедряется в том или ином виде, в конструкции своих авто.
Очень широко рекуперация применяется на гоночных машинах, таких как Формула 1, на гибридных автомобилях, но и обычные авто, оснащенные подобными системами, позволяют более эффективно расходовать горючее и обеспечивают его экономию за счет использования энергии торможения и специальных режимов движения.
Мне нравится1Не нравится
Для чего нужна рекуперация влаги
Рекуперация влаги необходима для достижения комфортного соотношения влажности и температуры помещения. Лучше всего человек чувствует себя при уровне влажности в 50-65%.
В период работы отопления и без того сухой зимний воздух теряет еще больше влаги из-за контакта с горячим теплоносителем, нередко уровень влажности снижается до 25-30%. При таком показателе человек не только ощущает дискомфорт, но и наносит существенный вред своему здоровью.
Кроме того, что пересушенный воздух оказывает негативное влияние на самочувствие и здоровье человека, он еще и наносит непоправимый урон мебели и столярным изделиям из натурального дерева, а также картинам и музыкальным инструментам. Кто-то может сказать, что сухой воздух помогает избавиться от сырости и плесени, но это далеко не так. С подобными недостатками можно справиться путем утепления стен и устройства качественной приточно-вытяжной вентиляции с сохранением комфортного уровня влажности.
Рекуперативное торможение — источник энергии
В чём же суть данной технологии? Оказывается, что во время движения наши с Вами автомобили не только поглощают энергию, съедая топливо, но и выделяют её.
Происходит это, как правило, во время торможения, когда масса кинетической энергии улетучивается в виде тепла от тормозных механизмов в атмосферу. «Зачем же нам греть воздух, если можно использовать её в других целях», — как-то раз задумались инженеры.
Результатом их трудов и стала система рекуперативного торможения, то есть такая, которая возвращает часть выделяющейся энергии обратно, в организм автомобиля, где потом используется вновь, а это значит, что мы экономим.
Проще всего такой фокус можно реализовать на гибридных машинах и электромобилях. Почему? Ответ будет дальше.
Кстати, автомобильный транспорт не единственный, где можно встретить рекуперационные системы. Довольно активно и давно они используется на железной дороге у электровозов, а также на городском электротранспорте – трамваях и метро.