熱回収システムの種類

回復型と再生型は、関係する空気流または流体間で熱を伝達する方法によって区別される、2 つの主なタイプの熱回収システムです。どちらも HVAC、産業プロセス、エネルギーシステムで効率を向上させるために使用されますが、動作が異なり、用途も異なります。

1. 回復型熱回収システム

説明:
回復型システムでは、熱は 2 つの別々の空気流または流体流の間で混合されることなく直接 (または固定媒体を介して) 伝達されます。これは通常、プレート式熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、または ヒートパイプシステムなどの固定式熱交換器を介して行われます。
仕組み:
熱い空気または液体が熱交換器の片側を流れ、反対側の冷たい空気または液体に熱を伝達します。ストリームは物理的に分離されたままです。
主な特徴:
- 継続的で安定した熱伝達。
- 排気と流入空気の混合なし (空気の純度を確保)。
- 可動部品が最小限のシンプルな設計。
例:
- プレート式熱交換器。
- シェルアンドチューブ式熱交換器。
- ヒートパイプシステム。
用途:
- 住宅用および商業用の熱回収換気 (HRV) システム。
- 清浄な空気の分離が求められる産業プロセス。
- 空気の純度と汚染制御が重要な状況。

2. 再生熱回収システム

説明:
再生システムでは、熱は媒体 (回転ホイールや固定マトリックスなど) に一時的に蓄えられ、その後、流入する空気または流体に伝達されます。このプロセスは連続的ではなく、周期的です。
仕組み:
- 熱伝達媒体 (回転ホイールやセラミックベッドなど) は、熱い排気流から熱を吸収し、冷たい流入流に放出します。
- 同じ媒体が両方の流れに順番にさらされます。
主な特徴:
- 断続的な熱伝達 (貯蔵と放出のサイクル)。
- 回復システムよりも高い熱効率 (場合によっては 90% を超える)。
- わずかな空気の交差汚染の可能性 (回転式熱交換器などのシステム)。
例:
- 回転式熱交換器 (熱交換器)
- 固定床再生器（産業用途でよく使用されます）。
- 再生バーナー。
用途:
- 病院やオフィスビルなどの大規模な HVAC システム。
- 高い熱効率が求められる産業用途（炉、窯など）。
- 熱と水分の両方の回収が有益な状況。

比較: 再生 vs. 再生

機能	再生	再生
熱伝達方法	連続（直接または固定媒体経由）	循環（回転または交互媒体経由）
効率	中程度（最大約80％）	高（90％を超える可能性あり）
気流混合	なし（別途	可能 (回転式システム)
メンテナンス要件	低 (可動部品が少ない)	中 (回転部品または複雑なサイクル)
用途	小規模/中規模システム (HRV など)	大規模または産業用システム
コスト	通常は低め	高めだが、効率が高いため相殺される

選択方法

回生式システムは次の場合に最適です:
- 空気の純度が重要です (空気の流れが混ざらない)。
- シンプルさとメンテナンスのしやすさが優先されます。
- 中程度の熱効率で十分です。
再生システムは次の場合に適しています:
- 非常に高い熱効率が必要です。
- 水分回収が有益です (例: 吸湿性材料を使用した回転ホイール)。
- システムは産業用または大規模な HVAC 用です。

どちらのシステムも熱回収には効果的ですが、異なる運用ニーズと効率目標に対応しています。