Elementet kryesore teknike që ndikojnë në efiçencën e energjisë

Kuptimi i rikuperimit të energjisë në shkëmbyesit rrotullues të nxehtësisë - Elementet kryesore teknike që ndikojnë në efikasitetin e energjisë

Sistemet e rikuperimit të nxehtësisë mund të ndahen në dy kategori bazuar në parametrat termikë të sistemit: Sisteme për rikuperimin e energjisë dhe konvertimin nga nxehtësia e mbetur me parametra të lartë termikë (mbi 70^oC) dhe sistemet për rikuperimin dhe konvertimin e energjisë nga nxehtësia e mbeturinave me parametra të ulët termikë (nën 70^oC).

Sistemet e rikuperimit të nxehtësisë dhe konvertimit të energjisë mbi 70^oC janë përdorur në proceset teknologjike që ndodhin në energjinë, ushqimin, kimikatet dhe industritë e tjera të bazuara në procese ku çlirohen sasi të mëdha të nxehtësisë së mbeturinave.Kjo nxehtësi e mbetur me parametra të lartë termikë mund të përdoret për të përmirësuar efikasitetin energjetik dhe ekonomik të ndërmarrjeve duke ngrohur drejtpërdrejt ajrin në sistemet e ventilimit ose duke shtuar proceset teknologjike që kërkojnë temperatura më të larta (p.sh. burimi i nxehtësisë për pompat e nxehtësisë që përdoren për pasterizim në industrinë ushqimore, ose për prodhimin e energjisë elektrike në sistemet organike Rankine Cycle ose Kalina Cycle).Nxehtësia e mbeturinave me parametra të tillë termikë të lartë mund të përdoret gjithashtu për proceset e ftohjes dhe klimatizimit (p.sh. shndërrimi i energjisë termike në ujë të ftohtë duke përdorur ftohës thithës ose adsorbues).

Sistemet e rikuperimit të nxehtësisë dhe konvertimit të energjisë nën 70^oC përdoren më shpesh për qëllime ngrohjeje në ndërtesa banimi (p.sh. ngrohje nën dysheme me përdorimin e pompave të nxehtësisë) ose ndërtesa tregtare (p.sh. në njësitë e trajtimit të ajrit (AHU) për ngrohjen e ajrit "të freskët" ose "të jashtëm" duke rikuperuar nxehtësinë nga "e përdorur". ” ose ajri “shterues”).Ky artikull do të fokusohet në aplikimet e ndërtesave komerciale.

Sistemet e rikuperimit të nxehtësisë në njësitë e trajtimit të ajrit bazohen në dy sisteme që, në varësi të llojit të zgjidhjes së miratuar në projektimin e njësisë, konsumojnë energji elektrike (sistemet aktive) ose jo (sistemet pasive).Sistemet aktive të rikuperimit të nxehtësisë në njësitë e trajtimit të ajrit përfshijnë, për shembull, sisteme të bazuara në shkëmbyes nxehtësie rrotulluese ose pompa nxehtësie të kthyeshme.Sistemet pasive të rikuperimit të nxehtësisë përfshijnë shkëmbyesit e nxehtësisë kryq dhe gjashtëkëndor.Karakteristikë për rikuperimin e nxehtësisë në sistemet e ventilimit është se nxehtësia rikuperohet në diferenca të vogla të temperaturës midis rrymës së ajrit me temperaturë më të lartë dhe rrymës së ajrit me temperaturë më të ulët, ku temperatura më e lartë e ajrit rrallë kalon 30.^oC (në ndërtesat tregtare, rikuperimi i nxehtësisë ndodh edhe në temperatura më të ulëta të ajrit).

Më shpesh, rikuperimi i nxehtësisë në njësitë e ventilimit dhe ajrit të kondicionuar kryhet duke përdorur shkëmbyes nxehtësie rrotulluese ose me rrjedhje tërthore (gjashtëkëndore), më rrallë duke përdorur pompa nxehtësie.Shkëmbyesit rrotullues të nxehtësisë përdoren në AHU ku lejohet shkëmbimi i masës midis ajrit hyrës dhe daljes në AHU (zakonisht këto janë ndërtesa publike).Shkëmbyesit e nxehtësisë me rrjedhje tërthore dhe gjashtëkëndore përdoren në njësitë e trajtimit të ajrit ku nuk mund të lejohet shkëmbimi i masës ndërmjet ajrit të freskët dhe atij të përdorur (p.sh. spitalet).Pompat e kthyeshme të nxehtësisë përdoren kur kërkohet ajri i furnizimit me temperaturë të lartë për qëllime ngrohjeje.

Bilanci i masës dhe energjisë në shkëmbyesit e nxehtësisë të përdorur në njësitë e trajtimit të ajrit

Kur llogaritet performanca e shkëmbyesit rrotullues të nxehtësisë për rikuperimin e nxehtësisë në njësitë e trajtimit të ajrit, përveç bilancit të energjisë, kërkohet një bilanc i përshtatshëm i masës.Më poshtë janë ekuacionet e bilancit të energjisë dhe masës për kushtet e rrjedhës në gjendje të qëndrueshme me supozimin e mëposhtëm.Ndryshimet periodike të parametrave që rezultojnë nga lëvizja rrotulluese e shkëmbyesit vlerësohen në bilancin e përgjithshëm të energjisë dhe lagështisë - domethënë, ndryshimet periodike lokale të temperaturës dhe lagështisë në sipërfaqen e rrotës rrotulluese janë të parëndësishme dhe për këtë arsye janë lënë jashtë në llogaritje.

a) Bilanci i masës, përqendrimit dhe energjisë për shkëmbyesit rrotullues të nxehtësisë: