회전식 열교환기에서 에너지 회수 이해하기

에너지 효율에 영향을 미치는 주요 기술 요소

회전식 열교환기의 에너지 회수 이해 - 에너지 효율에 영향을 미치는 주요 기술 요소

열회수 시스템은 시스템의 열적 매개변수를 기준으로 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 높은 열적 매개변수(70 이상)를 갖는 폐열로부터 에너지를 회수 및 변환하는 시스템^oC) 및 열 매개변수가 낮은(70 미만) 폐열로부터 에너지 회수 및 변환 시스템^o기음).

70 이상 열회수 및 에너지 변환 시스템^oC형 열전대는 에너지, 식품, 화학 및 기타 공정 기반 산업에서 발생하는 대량의 폐열을 활용하는 기술 공정에 사용됩니다. 이러한 고열량 폐열은 환기 시스템의 공기를 직접 가열하거나 고온을 필요로 하는 기술 공정(예: 식품 산업의 살균 공정에 사용되는 열펌프의 열원 또는 유기 랭킨 사이클이나 칼리나 사이클 시스템에서 전력 생산)을 보강하는 데 사용되어 기업의 에너지 및 경제적 효율을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 이러한 고열량 폐열은 냉동 및 공조 공정(예: 흡수식 또는 흡착식 냉각기를 사용하여 열에너지를 냉수로 변환)에도 활용될 수 있습니다.

70도 미만의 열 회수 및 에너지 변환 시스템^oC형 열전대는 주거용 건물(예: 히트펌프를 이용한 바닥 난방)이나 상업용 건물(예: 공기조화기(AHU)에서 사용된 공기 또는 배기가스에서 열을 회수하여 "신선한" 또는 "외부" 공기를 가열하는 용도)에서 난방 목적으로 가장 흔하게 사용됩니다. 이 글에서는 상업용 건물에서의 적용 사례에 초점을 맞추겠습니다.

공조기(AHU)의 열회수 시스템은 설계 방식에 따라 전기를 소비하는 능동형 시스템과 전기를 소비하지 않는 수동형 시스템의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 능동형 열회수 시스템에는 회전식 열교환기나 가역식 열펌프를 기반으로 하는 시스템이 포함됩니다. 수동형 열회수 시스템에는 십자형 및 육각형 열교환기가 있습니다. 환기 시스템에서 열회수의 특징은 고온 공기 흐름과 저온 공기 흐름 사이의 온도 차이가 작을 때 열이 회수된다는 점이며, 고온 공기의 온도 차이는 30℃를 거의 넘지 않습니다.^o(상업용 건물에서는 낮은 기온에서도 열회수가 이루어집니다.)

환기 및 공조 장치(AHU)에서 열 회수는 대부분 회전식 또는 교차류(육각형) 열교환기를 사용하여 이루어지며, 열펌프를 사용하는 경우는 드뭅니다. 회전식 열교환기는 AHU 내부로 유입되는 공기와 배출되는 공기 사이의 물질 교환이 허용되는 AHU(주로 공공 건물)에 사용됩니다. 교차류 및 육각형 열교환기는 신선 공기와 사용된 공기 사이의 물질 교환이 허용되지 않는 AHU(예: 병원)에 사용됩니다. 가역식 열펌프는 고온의 공급 공기가 난방 목적으로 필요한 경우에 사용됩니다.

공기 조절 장치에 사용되는 열교환기의 질량 및 에너지 균형

공기조화기에서 열회수를 위한 회전식 열교환기의 성능을 계산할 때, 에너지 균형뿐만 아니라 적절한 물질 균형도 필요합니다. 다음은 정상 상태 유동 조건에 대한 에너지 및 물질 균형 방정식이며, 다음과 같은 가정을 전제로 합니다. 열교환기의 회전 운동으로 인한 주기적인 매개변수 변화는 전체 에너지 및 수분 균형에서 평균화됩니다. 즉, 회전하는 휠 표면의 주기적인 국부적인 온도 및 습도 변화는 무시할 수 있으므로 계산에서 제외합니다.

a) 회전식 열교환기의 질량, 농도 및 에너지 균형: