Az energiahatékonyságot befolyásoló legfontosabb műszaki elemek

Az energiavisszanyerés megértése forgó hőcserélőkben – Az energiahatékonyságot befolyásoló kulcsfontosságú műszaki elemek

A hővisszanyerő rendszerek a rendszer termikus paraméterei alapján két kategóriába sorolhatók: Energiavisszanyerésre és hulladékhőből való átalakításra szolgáló rendszerek magas termikus paraméterekkel (70 felett).^oC) és energiavisszanyerésre és hulladékhőből történő átalakítására szolgáló rendszerek alacsony termikus paraméterekkel (70 alatt^oC).

70 feletti hővisszanyerő és energiaátalakító rendszerek^oA C-t olyan technológiai folyamatokban használják, amelyek az energia-, élelmiszer-, vegyiparban és más folyamatalapú iparágakban zajlanak, ahol nagy mennyiségű hulladékhő szabadul fel.Ez a magas termikus paraméterekkel rendelkező hulladékhő felhasználható a vállalkozások energia- és gazdasági hatékonyságának javítására a szellőztető rendszerek levegőjének közvetlen fűtésével, vagy a magasabb hőmérsékletet igénylő technológiai folyamatok bővítésével (pl. az élelmiszeriparban pasztőrözésre használt hőszivattyúk hőforrása, vagy az organikus Rankine Cycle vagy Kalina Cycle rendszerekben történő villamosenergia-termeléshez).Az ilyen megemelt termikus paraméterekkel rendelkező hulladékhő hűtési és légkondicionálási folyamatokhoz is felhasználható (pl. hőenergia hűtött vízzé alakítása abszorpciós vagy adszorpciós hűtők segítségével).

70 alatti hővisszanyerő és energiaátalakító rendszerek^oA C-t leggyakrabban fűtési célokra használják lakóépületekben (pl. padlófűtés hőszivattyúval) vagy kereskedelmi épületekben (pl. légkezelő egységekben (AHU) „friss” vagy „kültéri” levegő fűtésére a „használt” hő visszanyerésével. ” vagy „elszívott” levegő).Ez a cikk a kereskedelmi épületekre összpontosít.

A légkezelő berendezések hővisszanyerős rendszerei két olyan rendszeren alapulnak, amelyek a berendezés tervezésénél alkalmazott megoldás típusától függően fogyasztanak villamos energiát (aktív rendszerek) vagy nem (passzív rendszerek).A légkezelő egységek aktív hővisszanyerő rendszerei közé tartoznak például a forgó hőcserélőn vagy reverzibilis hőszivattyún alapuló rendszerek.A passzív hővisszanyerő rendszerek kereszt- és hatszögletű hőcserélőket tartalmaznak.A szellőztető rendszerek hővisszanyerésére jellemző, hogy a magasabb hőmérsékletű légáram és az alacsonyabb hőmérsékletű légáram kis hőmérséklet-különbségeinél hővisszanyerés történik, a magasabb hőmérsékletű levegő ritkán haladja meg a 30 °C-ot.^oC (kereskedelmi épületekben a hővisszanyerés alacsonyabb léghőmérséklet mellett is megtörténik).

A szellőztető és légkondicionáló berendezések hővisszanyerését leggyakrabban forgó vagy keresztáramú (hatszögletű) hőcserélővel, ritkábban hőszivattyúval végzik.A forgó hőcserélőket olyan légkezelő berendezésekben alkalmazzák, ahol a légkezelőben a bemenő és kilépő levegő közötti tömegcsere megengedett (ezek általában középületek).A keresztáramú és hatszögletű hőcserélőket olyan légkezelő egységekben alkalmazzák, ahol a friss és a használt levegő közötti tömegcsere nem megengedett (pl. kórházak).A reverzibilis hőszivattyúkat akkor használják, ha magas hőmérsékletű befújt levegőre van szükség fűtési célokra.

Tömeg- és energiamérleg a légkezelő egységekben használt hőcserélőkben

A légkezelő egységek hővisszanyerésére szolgáló forgó hőcserélő teljesítményének számításakor az energiamérleg mellett a megfelelő tömegmérleg is szükséges.Az alábbiakban energia- és tömegmérleg-egyenletek állnak rendelkezésre állandósult állapotú áramlási feltételekhez a következő feltételezéssel.A hőcserélő forgási mozgásából adódó időszakos paraméterváltozásokat a teljes energia- és nedvességmérlegben átlagoljuk – vagyis a forgó kerék felületén a hőmérséklet és a páratartalom időszakos lokális változásai jelentéktelenek, így a számításokból kimaradnak.

a) Forgó hőcserélők tömege, koncentrációja és energiamérlege: