Co to jest koło cieplne?
Koło cieplne jest urządzeniem obrotowym stosowanym zwykle w celu zmniejszenia energii zużywanej przez urządzenia klimatyzacyjne w wilgotnych miejscach. Działa jako obrotowy wymiennik ciepła, co oznacza, że nieustannie dąży do osiągnięcia równowagi termicznej. Urządzenie działa poprzez przepływ ciepłego powietrza i zimnego strumienia powietrza wywiewanego przepływającego przez jego przeciwne połówki, wykorzystując te przeciw strumienie do chłodzenia gorącego powietrza i podgrzewania zimnego powietrza.
Struktura fizyczna koła cieplnego przypomina aluminiowy dysk i wentylator wyciągowy umieszczony pośrodku dwóch kanałów powietrznych. Jeden kanał powietrzny przepuszcza ciepłe powietrze zewnętrzne, a drugi kanał uwalnia zimne powietrze schłodzone przez wentylator wyciągowy. Filtry są również na miejscu, aby zapewnić czystość powietrza wchodzącego i wychodzącego z aparatu.
Koło cieplne osiąga równowagę termiczną poprzez schłodzenie najpierw chłodnym powietrzem kierowanym przez wentylator wyciągowy. Kiedy jego zimna część obraca się, napotykając ciepły strumień powietrza zewnętrznego, wówczas pochłania ciepło z powietrza. Gdy urządzenie pochłania ciepło z powietrza, temperatura strumienia powietrza zewnętrznego w konsekwencji spada. Kiedy koło obraca się z powrotem do punktu początkowego, przesyła pochłonięte ciepło do zimnego powietrza wywiewanego, jednocześnie chłodząc je ponownie.
Koncepcja koła cieplnego opiera się na drugiej zasadzie termodynamiki, w której ciepło zawsze przenosi się z obszarów o wyższej temperaturze do obszarów o niższej temperaturze. Urządzenie, obracając się, umożliwia kontakt ciepła z zimnym powietrzem, a tym samym jego przenoszenie. Równoważy to temperaturę w dwóch sąsiednich lokalizacjach, chłodząc gorące powietrze i ogrzewając zimne powietrze.
Koło grzewcze ma wyraźne zalety. Urządzenie zmniejsza obciążenie klimatyzacji wentylacyjnej, zmniejszając w ten sposób zużycie energii, a tym samym koszty długoterminowej klimatyzacji. Kolejną zaletą tego jest to, że obniża to rozmiar sprzętu potrzebnego do chłodzenia lub ogrzewania obszaru. Należy również zauważyć, że nawet małe koło grzewcze może być dość skuteczne w przenoszeniu dużej ilości ciepła, przy zachowaniu zmniejszonego rozmiaru urządzenia.
Istnieją jednak pewne wady, które należy wziąć pod uwagę. Początkowy koszt koła cieplnego oznacza, że koszty początkowe są wyższe niż zakup sprzętu bez niego. Następnie urządzenie wymaga do działania dwóch sąsiednich strumieni powietrza, które muszą być czyste lub w inny sposób przechodzić przez filtry czyszczące. Innym czynnikiem jest to, że potrzebuje mechanizmu obrotowego do działania, co z kolei wymaga konserwacji.
Koło grzewcze najlepiej jest stosować w miejscach, w których potrzebny jest duży wlot powietrza zewnętrznego oraz w pobliżu kanału wylotowego. Jedną z możliwych sytuacji jest nowy budynek, w którym sprzęt klimatyzacyjny okazał się niewystarczający do ilości wentylowanego powietrza. Inną możliwością jest konstrukcja, w której wymagana jest pewna ilość wlotu powietrza na zewnątrz.
Koło grzewcze nie jest zalecane w obszarach o zazwyczaj niskiej lub nieistniejącej konserwacji, ponieważ wymaga regularnych kontroli i czyszczenia. Nie nadaje się również do miejsc, w których kanały do strumieni powietrza muszą być w dużym stopniu poprowadzone. Wentylator zużywa więcej energii, a koszty początkowe będą większe, tym samym niwelując ilość pieniędzy, które można by zaoszczędzić dzięki niższemu zużyciu energii przez klimatyzację.