Тепловое колесо — это вращающееся устройство, обычно используемое для снижения энергии, потребляемой оборудованием для кондиционирования воздуха во влажных местах. Он функционирует как роторный теплообменник, что означает, что он постоянно пытается достичь теплового равновесия. Устройство работает, имея поток теплого воздуха и поток холодного отработанного воздуха, протекающие через его противоположные половины, используя эти встречные потоки для охлаждения горячего воздуха и нагревания холодного воздуха.
Физическая структура теплового колеса напоминает алюминиевый диск и вытяжной вентилятор, расположенный посередине двух воздуховодов. По одному воздуховоду проходит теплый наружный воздух, а по другому воздуховоду выходит холодный воздух, охлажденный вытяжной вентилятор. Также установлены фильтры для обеспечения чистоты воздуха, поступающего в аппарат и выходящего из него.
Тепловое колесо достигает теплового равновесия, сначала охлаждаясь холодным воздухом, направляемым вытяжным вентилятором. Когда его холодная часть вращается, чтобы встретить поток теплого наружного воздуха, он затем поглощает тепло из воздуха. Поскольку устройство поглощает тепло из воздуха, температура потока наружного воздуха соответственно падает. Когда колесо возвращается в исходное положение, оно отдает поглощенное тепло холодному отработанному воздуху, одновременно снова охлаждаясь.
Концепция теплового колеса основана на втором законе термодинамики, согласно которому тепло всегда перемещается из областей с более высокой температурой в области с более низкой температурой. Устройство, просто вращаясь, позволяет теплу вступать в контакт с холодным воздухом и, таким образом, соответственно передаваться. Это уравновешивает температуру в двух соседних местах, охлаждая горячий воздух и нагревая холодный воздух.
Преимущества использования теплового колеса очевидны. Устройство снижает нагрузку на вентиляцию и кондиционирование, тем самым снижая потребление энергии и, следовательно, долгосрочные затраты на кондиционирование. Еще одним преимуществом этого является то, что он снижает размер оборудования, необходимого для охлаждения или обогрева помещения. Обратите также внимание на то, что даже небольшое тепловое колесо может быть достаточно эффективным для передачи большого количества тепла, учитывая уменьшенный размер оборудования.
Однако есть и некоторые недостатки, которые необходимо учитывать. Первоначальная стоимость теплового колеса означает, что начальные затраты выше, чем покупка оборудования без него. Далее, для работы устройства требуются два смежных воздушных потока, и эти воздушные потоки должны быть чистыми или иным образом проходить через очищающие фильтры. Еще один фактор заключается в том, что для работы требуется поворотный механизм, который, в свою очередь, требует обслуживания.
Тепловое колесо лучше всего использовать в местах, где требуется большой приток наружного воздуха и где поблизости есть воздуховод для отвода воздуха. Одной из возможных ситуаций является новое здание, в котором было установлено, что оборудования для кондиционирования воздуха недостаточно для количества вентилируемого воздуха. Другой возможностью является конструкция, в которой требуется определенное количество забора наружного воздуха.
Колесо с подогревом не рекомендуется для помещений с низким или отсутствующим обслуживанием, поскольку оно требует регулярных осмотров и очистки. Он также не подходит для мест, где воздуховоды для воздушных потоков должны быть проложены в значительной степени. Вентилятор будет потреблять больше энергии, а начальные затраты будут выше, что сведет на нет сумму денег, которая была бы сэкономлена за счет более низкого энергопотребления системы кондиционирования воздуха.