Capiscendu a Recuperazione di l'Energia in i Scambiatori di Calore Rotativi

Elementi tecnichi chjave chì influenzanu l'efficienza energetica

Capiscendu a recuperazione di l'energia in i scambiatori di calore rotativi - Elementi tecnichi chjave chì influenzanu l'efficienza energetica

I sistemi di recuperu di calore ponu esse divisi in duie categurie secondu i parametri termichi di u sistema: Sistemi per u recuperu è a cunversione di l'energia da u calore di scarto cù parametri termichi elevati (sopra i 70^oC) è sistemi per u recuperu è a cunversione di l'energia da u calore di scarto cù parametri termichi bassi (sottu à 70^oC).

Sistemi di recuperu di calore è di cunversione di energia sopra i 70^oI C sò aduprati in i prucessi tecnologichi chì si svolgenu in l'industrie energetiche, alimentarie, chimiche è altre industrie basate nantu à i prucessi induve si liberanu grandi quantità di calore residuu. Stu calore residuu cù parametri termichi elevati pò esse adupratu per migliurà l'efficienza energetica è ecunomica di l'imprese riscaldendu direttamente l'aria in i sistemi di ventilazione o aumentendu i prucessi tecnologichi chì richiedenu temperature più elevate (per esempiu, a fonte di calore per e pompe di calore aduprate per a pasteurizazione in l'industria alimentaria, o per a pruduzzione di elettricità in i sistemi organici Rankine Cycle o Kalina Cycle). U calore residuu cù tali parametri termichi elevati pò ancu esse adupratu per i prucessi di refrigerazione è di climatizazione (per esempiu, a cunversione di l'energia termica in acqua refrigerata aduprendu refrigeratori d'assorbimentu o d'adsorbimentu).

Sistemi di recuperu di calore è di cunversione di energia sottu à 70^oI C sò più spessu usati per u riscaldamentu in edifici residenziali (per esempiu, u riscaldamentu à u pianu cù l'usu di pompe di calore) o edifici cummerciali (per esempiu, in unità di trattamentu di l'aria (AHU) per u riscaldamentu di l'aria "fresca" o "esterna" recuperendu u calore da l'aria "usata" o "estratta"). Questu articulu si cuncentrerà nantu à l'applicazioni di l'edifici cummerciali.

I sistemi di recuperu di calore in l'unità di trattamentu di l'aria sò basati annantu à dui sistemi chì, secondu u tipu di suluzione aduttata in a cuncepzione di l'unità, cunsumanu elettricità (sistemi attivi) o micca (sistemi passivi). I sistemi di recuperu di calore attivi in ​​l'unità di trattamentu di l'aria includenu, per esempiu, sistemi basati annantu à scambiatori di calore rotativi o pompe di calore reversibili. I sistemi di recuperu di calore passivi includenu scambiatori di calore incruciati è esagonali. A caratteristica di u recuperu di calore in i sistemi di ventilazione hè chì u calore hè recuperatu à piccule differenze di temperatura trà u flussu d'aria à temperatura più alta è u flussu d'aria à temperatura più bassa, cù l'aria à temperatura più alta chì raramente supera i 30^oC (in l'edifici cummerciali, a recuperazione di u calore si faci ancu à temperature di l'aria più basse).

Più spessu, a recuperazione di u calore in l'unità di ventilazione è di climatizazione hè realizata aduprendu scambiatori di calore rotativi o à flussu incruciatu (esagonali), menu spessu aduprendu pompe di calore. I scambiatori di calore rotativi sò aduprati in l'unità di trattamentu di l'aria (UTA) induve hè permessu u scambiu di massa trà l'aria d'entrata è di uscita in l'UTA (si tratta generalmente di edifici publichi). I scambiatori di calore à flussu incruciatu è esagonali sò aduprati in unità di trattamentu di l'aria induve ùn pò esse permessu u scambiu di massa trà l'aria fresca è quella usata (per esempiu, l'ospedali). E pompe di calore reversibili sò aduprate quandu hè necessaria aria di mandata à alta temperatura per u riscaldamentu.

Bilanciu di massa è energia in scambiatori di calore utilizati in unità di trattamentu di l'aria

Quandu si calcula u rendiment di u scambiatore di calore rotativu per a recuperazione di calore in unità di trattamentu di l'aria, in più di u bilanciu energeticu, hè necessariu un bilanciu di massa adattatu. Quì sottu sò l'equazioni di bilanciu energeticu è di massa per e cundizioni di flussu in regime stazionariu cù a seguente ipotesi. I cambiamenti periodichi di i parametri risultanti da u muvimentu rotazionale di u scambiatore sò mediati in u bilanciu generale di energia è umidità - vale à dì, i cambiamenti lucali periodichi di temperatura è umidità nantu à a superficia di a rota rotante sò insignificanti è dunque omessi in i calculi.

a) Bilanciu di massa, cuncentrazione è energia per scambiatori di calore rotativi: