Elemen teknis utama yang memengaruhi efisiensi energi

Memahami Pemulihan energi dalam penukar panas putar - Elemen teknis utama yang memengaruhi efisiensi energi

Sistem pemulihan panas dapat dibagi menjadi dua kategori berdasarkan parameter termal sistem: Sistem untuk pemulihan energi dan konversi dari limbah panas dengan parameter termal tinggi (di atas 70^oC) dan sistem untuk pemulihan dan konversi energi dari limbah panas dengan parameter termal rendah (di bawah 70^oC).

Pemulihan panas dan sistem konversi energi di atas 70^oC digunakan dalam proses teknologi yang berlangsung di industri berbasis energi, makanan, kimia, dan proses lainnya di mana limbah panas dilepaskan dalam jumlah besar.Limbah panas dengan parameter termal tinggi ini dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi energi dan ekonomi perusahaan dengan memanaskan udara secara langsung dalam sistem ventilasi atau dengan menambah proses teknologi yang membutuhkan suhu lebih tinggi (misalnya sumber panas untuk pompa panas yang digunakan untuk pasteurisasi dalam industri makanan, atau untuk produksi listrik dalam sistem Siklus Rankine organik atau Siklus Kalina).Panas buangan dengan parameter panas yang tinggi juga dapat digunakan untuk proses pendinginan dan pengkondisian udara (misalnya mengubah energi panas menjadi air dingin menggunakan pendingin absorpsi atau adsorpsi).

Pemulihan panas dan sistem konversi energi di bawah 70^oC paling sering digunakan untuk keperluan pemanasan di bangunan tempat tinggal (misalnya pemanas di bawah lantai dengan penggunaan pompa panas) atau bangunan komersial (misalnya di unit penanganan udara (AHU) untuk memanaskan udara "segar" atau "luar ruangan" dengan memulihkan panas dari udara "bekas". ” atau udara “pembuangan”).Artikel ini akan fokus pada aplikasi bangunan komersial.

Sistem pemulihan panas di unit penanganan udara didasarkan pada dua sistem yang, bergantung pada jenis solusi yang diadopsi dalam desain unit, mengonsumsi listrik (sistem aktif) atau tidak (sistem pasif).Sistem pemulihan panas aktif dalam unit penanganan udara mencakup, misalnya, sistem berdasarkan penukar panas putar atau pompa panas reversibel.Sistem pemulihan panas pasif termasuk penukar panas silang dan heksagonal.Karakteristik pemulihan panas dalam sistem ventilasi adalah bahwa panas diperoleh kembali pada perbedaan suhu yang kecil antara aliran udara bersuhu lebih tinggi dan aliran udara bersuhu lebih rendah, dengan suhu udara yang lebih tinggi jarang melebihi 30^oC (di gedung komersial, pemulihan panas terjadi bahkan pada suhu udara yang lebih rendah).

Paling sering, pemulihan panas di unit ventilasi dan AC dilakukan dengan menggunakan penukar panas putar atau aliran silang (heksagonal), lebih jarang menggunakan pompa panas.Penukar panas putar digunakan di AHU di mana pertukaran massa antara udara masuk dan keluar di AHU diperbolehkan (ini biasanya bangunan umum).Penukar panas aliran silang dan heksagonal digunakan di unit penanganan udara di mana pertukaran massa antara udara segar dan udara bekas tidak diperbolehkan (misalnya rumah sakit).Pompa panas reversibel digunakan ketika pasokan udara suhu tinggi diperlukan untuk tujuan pemanasan.

Neraca massa dan energi dalam penukar panas yang digunakan dalam unit penanganan udara

Saat menghitung kinerja penukar panas putar untuk pemulihan panas di unit penanganan udara, selain keseimbangan energi, diperlukan keseimbangan massa yang sesuai.Berikut persamaan energi dan neraca massa untuk kondisi aliran tunak dengan asumsi sebagai berikut.Perubahan parameter periodik yang dihasilkan dari gerakan rotasi penukar dirata-ratakan dalam keseimbangan energi dan kelembapan secara keseluruhan — yaitu, perubahan suhu dan kelembapan setempat secara periodik pada permukaan roda yang berputar tidak signifikan dan dengan demikian dihilangkan dalam perhitungan.

a) Kesetimbangan massa, konsentrasi, dan energi untuk penukar panas berputar: