Duyulur Isı Tekerlekleri
Recuperator ısı tekerlekleri yüksek iletkenlikli alüminyum malzeme ile “bal peteği” görünümlü çok sayıda hava geçiş kanalı ile çoğaltılmış ısı transfer yüzeylerinden meydana gelen bir silindirden oluşur. Recuperator ısı tekerlekleri, bu silindiri bünyesinde taşıyan ve dönmesine yataklık eden bir çerçeve ile donatılmıştır. Çerçeveye montajlanmış ve dolguyu sanal olarak ikiye ayıran bölmeler üzerine yerleştirilmiş fırça contalar ile hava akımlarının birbirine karışması önlenmiştir. Rejenerasyonun sağlanabilmesi ve ısı geri kazanımının sürdürülebilmesi için dolgunun, bir dişli kutulu motor kullanılarak belli bir hız ile döndürülür. Gerekli olduğu durumlarda dönüş hızının bir frekans konvertörü kullanılarak değiştirilmesi de mümkündür.
Aşağıda Recuperator ısı tekerleklerinin temel özellikleri verilmiştir.
□ Diğer ısı değiştiricileri ile karşılaştırıldığında, işgal ettiği az yer hacmine karşılık sahip olduğu çok yüksek ısı transfer yüzeyi ile onlardan önemli ölçüde ayrılır ve %85 lere varan verimliliklere ulaşılması mümkün olur,
□ Belirli koşullar altında, yüksek verimlilik ile, hem ısı hem de nem transferi yapabilme özellikleri ile nem alma ve nemlendirme fonksiyonlarına katkıda bulunabilirler,
□ Yine belli koşullar altında ve belli dolgu yapıları sayesinde gizli ısı yani entalpi transferi yapabilmeleri kendilerine büyük üstünlük sağlar,
□ Bu özellikleri sayesinde HVAC sisteminde kullanılması zorunlu olan nem alıcılara ve nemlendiricilere olan ihtiyaçlar ortadan kalkabilir veya kullanılacak kapasitelerde önemli azalmalar meydana gelir.
□ Hava akışına karşı göreceli olarak daha düşük direnç gösterirler ve hava hareketlerini sağlamak için gerekli olan fan motoru güçlerinin küçülmesine olanak tanırlar.
Isı tekerleklerinde ısı aktarımı rejeneratiftir. Oldukça yavaş dönen dolgu, dönüş havası bölgesinde kaldığı sürece, dönüş havasının sahip olduğu enerji ile ısınır veya soğur. Bu sıcak veya soğuk enerji dolgu yapısında depolanır. Dönme devam ettikçe dolgu taze hava akımının bölgesine geçer. Isınmış olan dolgu, sıcak veya soğuk olarak dolguya ulaşan taze havayı ısıtır veya soğutur. Dönme hareketi ve hava akımları akmaya devam ettiği sürece bu ısı aktarımı gerçekleşir. Dönüş hızı sabit tutulabileceği gibi farklı amaçlar ile değişken bir dönüş hızı uygulaması da mümkündür.
Dolguyu oluşturan ısı değiştirici malzemesi üzerinde hiçbir fosfatlama veya kaplama işlemi yapılmamıştır. Dolgu standart fakat yüksek iletkenlikli alüminyum folyo ile sarılmıştır. Recuperator duyulur ısı tekerlekleri yalnızca dönüş havası içindeki duyulur ısının yani sıcaklığın geri kazanılması için tasarlanır ve üretilir. “Duyulur” ısı tekerleklerinin diğe ismi “yoğuşturma” tekerleğidir. Çünkü, dönüş havası içindeki su buharı, kış şartları çalışması sırasında, dolgu yüzeylerinde çiy noktası sıcaklığına kadar soğuma oluşması durumunda, dolgu yüzeylerinde yoğuşarak şebnemleşir. Dolgunun dönüşünü sürdürmesi ile bu su damlacıkları taze hava akımı bölmesine geçer. Kış şartlarında oldukça kuru ve neme aç olan taze hava bu su zerreciklerinin taşıyabileceği kadarını bünyesine alarak yoluna devam eder. Bu işlem kısmen nem ve gizli ısı transferi olarak gelişmiş olsa da nem aktarımı ve gizli ısı transferi kontrolsüzdür. Dolgu yüzeyinden koparılan su zerrecikleri nin önemli bir kısmı kısa bir yol izledikten sonra havadan ayrılırlar ve düşerler. Bu nedele duyulur ısı tekeri uygulamalarında “damla tutucu” ve “yoğuşma tepsisi” kullanılması önerilir.
Bu çalışma şekli don oluşması ve buzlanma açısından risklidir. Bu nedenle yoğuşturma dolgulu ısı geri kazanım tekerlekleri yalnızca nem transferi gerektirmeyen uygulamalarda kullanılmalıdır. Yoğuşturma tekerlekleri, özellikle yüksek neme sahip sıcak iklim kuşaklarında, taze havanın ön kurutmasının sağlanması amacı ile başarılı olarak kullanılabilirler. Yani geri kazanım fonksiyonları yanında nem alma fonksiyonları ile ön plana çıkarlar ki bu sistemde kullanılacak mekanik soğutma kapasitesinde harcanan yoğuşturma enerjisinin önemli oranda azaltılmasını ve SHF faktörünün düzeltilmesini sağlarlar. Bu fonksiyonları ile “desiccant cooling” proseslerinin temel unsurlarındandır.