Dacă prin “ventilaţie” se înţelege o împrospătare a aerului viciat din spaţiile productive închise, ventilarea şi încălzirea unor astfel de incinte pot fi realizate cu ajutorul unor sisteme de ventilaţie cuplate la recuperatoare (schimbătoare) de căldură.   Ce este ventilaţia cu recuperatoare de căldură, cum se comportă Un sistem de ventilaţie cu recuperatoare de de căldură este o unitate de tratare a aerului, special concepută pentru filtrarea aerului din încăperi de diferite dimensiuni. În regim de iarnă, aerul este încălzit înainte de introducerea sa în incinte din industria laptelui (ferme, spaţii de procesare), cu ajutorul unui recuperator (schimbător) de căldură, la o temperatură ambientală stabilită. În acest fel, aerul introdus cu ajutorul sistemului de ventilaţie dotat cu recuperatoare de căldură va contribui la acoperirea pierderilor de căldură din interiorul incintei.     Extragerea aerului viciat prin in intermediul unui astfel de sistem de ventilaţie cu recuperatoare de căldură se face după ce acesta traversează incinta, în scopul de a fi recirculate. Într-un recuperator de căldură se produce schimbul energiei termice dintre aerul cald viciat, extras din interior către aerul rece filtrat, venit din exterior. În anotimpul cald, un sistem de ventilaţie recuperator de căldură funcţionează în sens invers.   Piaţa centralelor de ventilaţie cu recuperatoare de căldură dedicate domeniului industrial s-a dezvoltat în ultimii ani, deoarece sistemele permit obţinerea unei aerisiri generale şi permanente a spaţiilor cu un debit de aer nou, stabil şi independent de condiţiile atmosferice. Ventilaţia cu recuperatoare de căldură este un sistem larg folosit, putând oferi un înalt nivel de confort, prin asigurarea simultană a mai multor funcţii termodinamice: încălzire, răcire, climatizare. Ventilația cu recuperatoare de căldură   În ferme şi întreprinderi de procesare a laptelui, ventilaţia cu recuperatoare de căldură asigură condiţii de purificare a aerului şi a microclimei impuse de activităţile desfăşurate, de natura procesului tehnologic. Denumit simplu “schimbător de aer”, acest sistem reprezintă mai mult decât ventilatoarele mecanice, care eliberează spaţiile de aerul viciat. În principiu, un recuperator de căldură (VRC) este un ventilator mecanic care face ca spaţiul destinat creşterii animalelor sau cel din incinta societăţilor de prelucrare a laptelui să ofere, deopotrivă, confort oamenilor şi animalelor, prin înlocuirea aerului viciat cu aer proaspăt din exterior.     În perioada costurilor medii la energie, ventilaţia acestor spaţii nu reprezenta o problemă importantă, iar curenţii prezenţi datorită neetanşeităţii ferestrelor şi uşilor, care lăsau de dorit, erau ignoraţi. Trebuie să recunoaştem însă că poluarea era mai puţin prezentă. În ultimii ani, adăposturile şi spaţiile industriale sunt mult mai bine izolate şi mai puţin energivore, datorită soluţiilor oferite de mijloacele termotehnice. Un sistem recuperator de căldură simplu se compune din: -         conducte izolate pentru alimentarea cu aer proaspăt şi conducte izolate pentru ieşirea aerului viciat; -         conducte de distribuţie a aerului proaspăt pe toată suprafaţa spaţiilor încălzite/aerisite şi conducte retur către sistem a aerului viciat; -         ventilator de distribuţie a aerului proaspăt, necesar totodată returului spre VRC; -         sistem de schimb termic, unde este transferată căldura aerului viciat către aerul proaspăt aspirat; -         filtre pentru oprirea pătrunderii prafului în sistemul de schimb al aparatului; -         acolo unde este nevoie, sistem pentru dezgheţ, necesar pentru împiedicarea formării de gheaţă la sistemul de schimb termic; -         sistem de drenaj al apei de condensare din interiorul VRC (nu este necesar la toate modelele); -         dispozitiv de comandă pentru reglare, în funcţie de volumul de ventilaţie necesar.Tipuri constructive de schimbătoare de căldură Schimbătoarele de căldură, instalaţi care au drept scop transferul de la un fluid la altul în procesele de încălzire, răcire, fierbere, condensare sau în alte procese termice, în care sunt prezente două sau mai multe fluide (cu temperaturi diferite), se împart în funcţie de principiul de funcţionare şi/sau după felul în care procesul schimbării-recuperării aerului se derulează, în timp.   În schimbătoarele-recuperatoare de căldură, fluidul cald şi cel rece circulă simultan prin aparat, iar căldura este transferată printr-un perete, care separă fluidele. Cele mai întâlnite schimbătoare de acest tip, regăsite în industria alimentară sunt generatoarele de abur, răcitoarele de apă, condensatoarele folite pentru diferite substanţe, etc. În schimbătoarele regeneratoare, aceeaşi suprafaţă de schimb de căldură este expusă alternativ fluidului cald şi rece, căldura preluată de la agentul cald fiind acumulată în pereţii aparatului şi cedată apoi agentului rece, cum sunt aparatele cu umplutură ceramică sau metalică.     Atât recuperatoarele, cât şi cele regeneratoarele sunt schimbătoare de căldură la care transferul se face indirect, prin intermediul unui perete cu suprafaţă delimitată, motiv pentru care se mai numesc “schimbătoare de căldură de suprafaţă”.   La schimbătoarele de amestec, procesul schimbului de căldură se realizează prin contactul direct şi amestecarea fluidului cald cu cel rece, rezultând un singur fluid cu proprietăţi termice medii, între cei doi agenţi disponibili iniţial. Schimbătoarele de acest tip sunt turnurile de răcire, degazoarele, unele condensatoare. Dintre aceste trei tipuri enumerate, schimbătoarele recuperatoare sunt cele mai răspândite. Acestea sunt realizate într-o gamă largă de soluţii constructive, de la cel mai simplu aparat (tip ţeavă în ţeavă), până la unităţi complexe, cu suprafeţe de schimb extinse la mii de metri pătraţi.   Dintre soluţiile constructive, cea mai des întâlnită în practică este cea cu ţevi în manta, care asigură o bună compacitate, poate rezolva probleme de schimb de orice tip (încălziri, răciri, vaporizări, condensări), iar tehnologia de execuţie pe care o reclamă este destul de accesibilă şi relativ ieftină. O altă soluţie constructivă deosebită este reprezentată de montarea ţevilor de aducţiune în interiorul altor ţevi închise la capăt, dublând suprafaţa de schimb de căldură, fără ca gabaritul aparatului să crească prea mult.     Pe lângă această soluţie, pentru problema răcirii apei sau a uleiului (care, la rândul lor, se utilizează ca agenţi de răcire pentru diverse aparate şi agregate), a fost dezvoltat un tip de schimbător avantajos din punct de vedere economic, în care agentul cald este răcit cu aerul provenit de la un ventilator sau o suflantă.   Deoarece, pe partea aerului, coeficienţii de schimb de căldură realizabili sunt mult mai mici decât cei care se realizează pe partea apei, suprafaţa de schimb de căldură de pe partea aerului trebuie mărită, respectiv extinsă cu ajutorul unor nervuri sau aripioare. Acest model inedit de schimbător de căldură este denumit, impropriu, “radiator”. Impropriu, deoarece schimbul de căldură care are loc între între cei doi agenţi nu se face preponderent prin radiaţie, aşa cum ar putea să sugereze denumirea aparatului, ci se face preponderent prin convecţie.   După felul în care se desfăşoară procesul în timp, pot exista aparate cu acţiune continuă, la care schimbul de căldură se realizează la un regim termic permanent sau stabilizat, şi aparate cu acţiune discontinuă, la care transferul de căldură are loc intermitent (aparate acumulatoare, în care căldura este înmagazinată când este disponibilă şi livrată apoi la cerere) sau periodic (aparatele regeneratoare, care presupun trecerea succesivă a agenţilor prin aparat).