મુખ્ય તકનીકી ઘટકો જે ઊર્જા કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે

રોટરી હીટ એક્સ્ચેન્જર્સમાં ઊર્જા પુનઃપ્રાપ્તિને સમજવું - મુખ્ય તકનીકી ઘટકો જે ઊર્જા કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે

ગરમી પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રણાલીઓને સિસ્ટમના થર્મલ પરિમાણોના આધારે બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ઉર્જા પુનઃપ્રાપ્તિ અને ઉચ્ચ થર્મલ પરિમાણો (70 ઉપર) સાથે કચરો ગરમીમાંથી રૂપાંતર માટેની સિસ્ટમ^oC) અને ઉર્જા પુનઃપ્રાપ્તિ અને નીચા થર્મલ પરિમાણો (70 થી નીચે) સાથે કચરા ગરમીમાંથી રૂપાંતર માટેની સિસ્ટમો^oસી).

70 થી ઉપરની હીટ રિકવરી અને એનર્જી કન્વર્ઝન સિસ્ટમ્સ^oC નો ઉપયોગ ઉર્જા, ખોરાક, રાસાયણિક અને અન્ય પ્રક્રિયા-આધારિત ઉદ્યોગોમાં થતી તકનીકી પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે જ્યાં મોટા પ્રમાણમાં કચરો ઉષ્મા છોડવામાં આવે છે.ઉચ્ચ થર્મલ પરિમાણો સાથેની આ કચરો ગરમીનો ઉપયોગ એન્ટરપ્રાઇઝની ઉર્જા અને આર્થિક કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ્સમાં સીધી હવાને ગરમ કરીને અથવા ઉચ્ચ તાપમાનની આવશ્યકતા ધરાવતી તકનીકી પ્રક્રિયાઓને વધારીને કરી શકાય છે (દા.ત. ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં પેશ્ચ્યુરાઇઝેશન માટે ઉપયોગમાં લેવાતા હીટ પંપ માટે ગરમીનો સ્ત્રોત, અથવા ઓર્ગેનિક રેન્કિન સાયકલ અથવા કાલિના સાયકલ સિસ્ટમમાં વીજળીના ઉત્પાદન માટે).આવા એલિવેટેડ થર્મલ પરિમાણો સાથેની કચરો ગરમીનો ઉપયોગ રેફ્રિજરેશન અને એર કન્ડીશનીંગ પ્રક્રિયાઓ માટે પણ થઈ શકે છે (દા.ત. શોષણ અથવા શોષણ ચિલરનો ઉપયોગ કરીને થર્મલ ઊર્જાને ઠંડા પાણીમાં રૂપાંતરિત કરવી).

70 ની નીચે હીટ રિકવરી અને એનર્જી કન્વર્ઝન સિસ્ટમ્સ^oC નો ઉપયોગ મોટાભાગે રહેણાંક ઇમારતો (દા.ત. હીટ પંપના ઉપયોગ સાથે અન્ડરફ્લોર હીટિંગ) અથવા વ્યાપારી ઇમારતોમાં (દા.ત. એર હેન્ડલિંગ યુનિટ્સ (એએચયુ) માં ગરમીના હેતુઓ માટે થાય છે. " અથવા "એક્ઝોસ્ટ" હવા).આ લેખ કોમર્શિયલ બિલ્ડિંગ એપ્લિકેશન્સ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે.

એર હેન્ડલિંગ યુનિટ્સમાં હીટ રિકવરી સિસ્ટમ્સ બે સિસ્ટમ્સ પર આધારિત છે જે, યુનિટની ડિઝાઇનમાં અપનાવવામાં આવેલા સોલ્યુશનના પ્રકારને આધારે, વીજળીનો વપરાશ કરે છે (સક્રિય સિસ્ટમ્સ) કે નહીં (નિષ્ક્રિય સિસ્ટમ્સ).એર હેન્ડલિંગ યુનિટ્સમાં સક્રિય હીટ રિકવરી સિસ્ટમ્સમાં, ઉદાહરણ તરીકે, રોટરી હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ અથવા રિવર્સિબલ હીટ પંપ પર આધારિત સિસ્ટમ્સનો સમાવેશ થાય છે.નિષ્ક્રિય હીટ રિકવરી સિસ્ટમ્સમાં ક્રોસ અને હેક્સાગોનલ હીટ એક્સ્ચેન્જર્સનો સમાવેશ થાય છે.વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ્સમાં ગરમીની પુનઃપ્રાપ્તિ માટેની લાક્ષણિકતા એ છે કે ઊંચા તાપમાનના હવાના પ્રવાહ અને નીચલા તાપમાનના હવા પ્રવાહ વચ્ચેના નાના તાપમાનના તફાવતો પર ગરમી પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે, ઉચ્ચ તાપમાનની હવા ભાગ્યે જ 30 થી વધુ હોય છે.^oC (વ્યાપારી ઇમારતોમાં, હવાના નીચા તાપમાને પણ ગરમીની પુનઃપ્રાપ્તિ થાય છે).

મોટેભાગે, વેન્ટિલેશન અને એર-કંડિશનિંગ એકમોમાં ગરમીની પુનઃપ્રાપ્તિ રોટરી અથવા ક્રોસ-ફ્લો (ષટ્કોણ) હીટ એક્સ્ચેન્જર્સનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે, ઓછી વાર હીટ પંપનો ઉપયોગ કરીને.એએચયુમાં રોટરી હીટ એક્સ્ચેન્જર્સનો ઉપયોગ થાય છે જ્યાં એએચયુમાં ઇનલેટ અને આઉટલેટ એર વચ્ચે સામૂહિક વિનિમયની મંજૂરી છે (આ સામાન્ય રીતે જાહેર ઇમારતો છે).ક્રોસ-ફ્લો અને ષટ્કોણ હીટ એક્સ્ચેન્જર્સનો ઉપયોગ એર હેન્ડલિંગ એકમોમાં થાય છે જ્યાં તાજી અને વપરાયેલી હવા વચ્ચે મોટા પ્રમાણમાં વિનિમયની મંજૂરી આપી શકાતી નથી (દા.ત. હોસ્પિટલ).ઉલટાવી શકાય તેવા હીટ પંપનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જ્યારે ગરમીના હેતુઓ માટે ઉચ્ચ તાપમાન પુરવઠો હવા જરૂરી હોય છે.

એર હેન્ડલિંગ એકમોમાં વપરાતા હીટ એક્સ્ચેન્જર્સમાં માસ અને ઊર્જા સંતુલન

એર હેન્ડલિંગ યુનિટ્સમાં હીટ રિકવરી માટે રોટરી હીટ એક્સ્ચેન્જરની કામગીરીની ગણતરી કરતી વખતે, ઉર્જા સંતુલન ઉપરાંત, યોગ્ય સમૂહ સંતુલન જરૂરી છે.નીચેની ધારણા સાથે સ્થિર-સ્થિતિ પ્રવાહની સ્થિતિ માટે ઊર્જા અને સમૂહ સંતુલન સમીકરણો છે.એક્સ્ચેન્જરની રોટેશનલ હિલચાલના પરિણામે થતા સામયિક પરિમાણ ફેરફારો એકંદર ઉર્જા અને ભેજ સંતુલનમાં સરેરાશ કરવામાં આવે છે - એટલે કે, ફરતા ચક્રની સપાટી પર તાપમાન અને ભેજમાં સામયિક સ્થાનિક ફેરફારો નજીવા હોય છે અને તેથી ગણતરીમાં અવગણવામાં આવે છે.

a) રોટરી હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ માટે સમૂહ, સાંદ્રતા અને ઊર્જા સંતુલન: