Verstaan ​​Energieherwinning in Roterende Hittewisselaars

Belangrike tegniese elemente wat energie-doeltreffendheid beïnvloed

Begrip van energieherwinning in roterende hitteruilers - Belangrike tegniese elemente wat energie-doeltreffendheid beïnvloed

Hitteherwinningstelsels kan in twee kategorieë verdeel word gebaseer op die termiese parameters van die stelsel: Stelsels vir energieherwinning en omskakeling van afvalhitte met hoë termiese parameters (bo 70^oC) en stelsels vir energieherwinning en -omskakeling uit afvalhitte met lae termiese parameters (onder 70^oC).

Hitteherwinning en energie-omskakelingstelsels bo 70^oC word gebruik in tegnologiese prosesse wat plaasvind in die energie-, voedsel-, chemiese en ander prosesgebaseerde nywerhede waar groot hoeveelhede afvalhitte vrygestel word. Hierdie afvalhitte met hoë termiese parameters kan gebruik word om die energie- en ekonomiese doeltreffendheid van ondernemings te verbeter deur lug direk in ventilasiestelsels te verhit of deur tegnologiese prosesse wat hoër temperature vereis, aan te vul (bv. die hittebron vir hittepompe wat gebruik word vir pasteurisasie in die voedselbedryf, of vir die produksie van elektrisiteit in die organiese Rankine-siklus- of Kalina-siklusstelsels). Afvalhitte met sulke verhoogde termiese parameters kan ook gebruik word vir verkoelings- en lugversorgingsprosesse (bv. die omskakeling van termiese energie in verkoelde water met behulp van absorpsie- of adsorpsiekoelers).

Hitteherwinning en energie-omskakelingstelsels onder 70^oC word meestal gebruik vir verhittingsdoeleindes in residensiële geboue (bv. ondervloerse verhitting met die gebruik van hittepompe) of kommersiële geboue (bv. in lugbehandelingseenhede (AHU) vir die verhitting van "vars" of "buitelug" deur hitte uit "gebruikte" of "uitlaat" lug te herwin). Hierdie artikel sal fokus op kommersiële geboutoepassings.

Hitteherwinningstelsels in lugbehandelingseenhede is gebaseer op twee stelsels wat, afhangende van die tipe oplossing wat in die eenheid se ontwerp aangeneem word, elektrisiteit verbruik (aktiewe stelsels) of nie (passiewe stelsels). Aktiewe hitteherwinningstelsels in lugbehandelingseenhede sluit byvoorbeeld stelsels in wat gebaseer is op roterende hitteruilers of omkeerbare hittepompe. Passiewe hitteherwinningstelsels sluit kruis- en seshoekige hitteruilers in. Kenmerkend vir hitteherwinning in ventilasiestelsels is dat hitte herwin word by klein temperatuurverskille tussen die hoër temperatuur lugstroom en die laer temperatuur lugstroom, met die hoër temperatuur lug wat selde 30 oorskry.^oC (in kommersiële geboue vind hitteherwinning selfs by laer lugtemperature plaas).

Hitteherwinning in ventilasie- en lugversorgingseenhede word meestal uitgevoer met behulp van roterende of kruisvloei- (seshoekige) hitteruilers, minder gereeld met behulp van hittepompe. Roterende hitteruilers word in lugbehandelingseenhede gebruik waar massa-uitruiling tussen inlaat- en uitlaatlug in die lugbehandelingseenheid toegelaat word (dit is gewoonlik openbare geboue). Kruisvloei- en seshoekige hitteruilers word in lugbehandelingseenhede gebruik waar massa-uitruiling tussen vars en gebruikte lug nie toegelaat kan word nie (bv. hospitale). Omkeerbare hittepompe word gebruik wanneer hoëtemperatuur-toevoerlug vir verhittingsdoeleindes benodig word.

Massa- en energiebalans in hitteruilers wat in lugbehandelingseenhede gebruik word

Wanneer die werkverrigting van roterende hitteruilers vir hitteherwinning in lugbehandelingseenhede bereken word, is 'n gepaste massabalans, benewens energiebalans, ook nodig. Die volgende is energie- en massabalansvergelykings vir bestendige vloeitoestande met die volgende aanname. Periodieke parameterveranderinge as gevolg van die wisselaar se rotasiebeweging word gemiddeld in die algehele energie- en vogbalans — dit wil sê, periodieke plaaslike veranderinge in temperatuur en humiditeit op die oppervlak van die roterende wiel is onbeduidend en word dus in die berekeninge weggelaat.

a) Massa-, konsentrasie- en energiebalans vir roterende hitteruilers: