Непрекъснато растящите енергийни разходи изправиха промишлените производства
пред крайната необходимост от внедряването на енергийно-ефективни технически
и технологични решения. Търсенето на възможности за понижаване на
енергоемкостта насочи усилията и в посока оптимизиране на енергийната
консумация на вентилационните системи. Сред наложилите се подходи за
повишаване на енергийната ефективност в областта на ОВК е оползотворяването
на отпадната топлина от вентилационни и климатични инсталации.
Отличават се с елементарна конструкция
Ротационните топлообменници не се отличават със сложна конструкция. В
метален корпус е поставен въртящ се барабан, който е изграден от
въздухопроницаем материал с акумулиращи свойства. Барабанът се върти с
честота до 15 min-1. Дебелината му обикновено е около 0,2 - 0,3 m, а
диаметърът му варира в границите от 0,4 до 5 m. Логично, по-големият
диаметър на барабана осигурява по-голям дебит на преминаващия през него
въздух. В зависимост от габаритите на топлообменника, барабанът би могъл да
бъде монолитен - при по-малките диаметри, докато при по-големи размери
барабана се сглобява от отделни сектори.
Корпусът, в който се монтира барабанът, обикновено се изпълнява от
поцинкована ламарина, както и от ламарина с вътрешно покритие от полимерни
материали или ламарина от легирана стомана. В зависимост от свойствата на
преминаващия въздух се определя и необходимата корозионна защита на корпуса.
Присъединяването му към въздухопроводите обикновено се реализира чрез щуцери.
Основната разлика между регенеративните и рекуперативните топлообменници е,
че при първия вид се осъществява едновременен пренос на скрита и на явна
топлина.
При ротационните топлообменници двата преминаващи през регенератора въздушни
потока - изхвърлян и външен, са съседни, като всеки от тях протича през
едната половина на барабана, а направлението им е противоположно един на
друг. Между двата потока има разделителна зона, която ограничава преноса на
въздух между тях. Обикновено до 3% от изхвърляния въздух постъпва в потока
на външния въздух, но е възможно преносът да бъде ограничен до 0,5% при
използването на регенератори със специални уплътнителни устройства.
Принципът на действие на ротационните топлообменници се състои в пренасяне
на топлината от единия към другия въздушен поток чрез акумулиращия материал,
който е с висок коефициент на топлообмен. На практика, средата извлича и
съхранява топлината от високотемпературния поток и в резултат на въртенето
на барабана я предава на студения въздушен поток. Видът на използваната
акумулираща среда се определя от съдържащите се във въздуха примеси,
температурите на оросяване на двата въздушни потока, както и от
характеристиките им. Обикновено като акумулираща среда се използват
керамични, метални, минерални или органични материали
За да се увеличи преносът на влага или за да се постигне по-висока
корозионна устойчивост, често използваният материал допълнително се
обработва или напластява. Една от наложилите се конструкции е фолио или тел
от алуминий със и без покритие от хигроскопични платове. Тази конструкция,
обаче, е подходяща за работни температури до 80 оС и е с малка корозионна
устойчивост. За температури до 200 оС предимно се използват керамични
материали. Керамиката се характеризира с много добри свойства по отношение
на температурната и химическата й устойчивост. От друга страна, съществува
възможност керамиката допълнително да се обработи за повишаване на
хигроскопичността й. При много високи температури от порядъка до 500 оС и
агресивна среда се препоръчва приложението на легирана стомана във вид на
акумулираща среда.