रोटरी हीट एक्सचेंजर्समध्ये ऊर्जा पुनर्प्राप्ती समजून घेणे

ऊर्जा कार्यक्षमतेवर परिणाम करणारे प्रमुख तांत्रिक घटक

रोटरी हीट एक्सचेंजर्समध्ये ऊर्जा पुनर्प्राप्ती समजून घेणे - ऊर्जा कार्यक्षमतेवर परिणाम करणारे प्रमुख तांत्रिक घटक

उष्णता पुनर्प्राप्ती प्रणालींना प्रणालीच्या थर्मल पॅरामीटर्सच्या आधारावर दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: उच्च थर्मल पॅरामीटर्स (७० पेक्षा जास्त) असलेल्या कचरा उष्णतेपासून ऊर्जा पुनर्प्राप्ती आणि रूपांतरणासाठी प्रणाली.^oक) आणि कमी थर्मल पॅरामीटर्स (७० पेक्षा कमी) असलेल्या कचरा उष्णतेपासून ऊर्जा पुनर्प्राप्ती आणि रूपांतरणासाठी प्रणाली^oक).

७० पेक्षा जास्त उष्णता पुनर्प्राप्ती आणि ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली^oऊर्जा, अन्न, रसायन आणि इतर प्रक्रिया-आधारित उद्योगांमध्ये होणाऱ्या तांत्रिक प्रक्रियांमध्ये C चा वापर केला जातो जिथे मोठ्या प्रमाणात कचरा उष्णता सोडली जाते. उच्च थर्मल पॅरामीटर्स असलेली ही कचरा उष्णता वायुवीजन प्रणालींमध्ये थेट हवा गरम करून किंवा उच्च तापमान आवश्यक असलेल्या तांत्रिक प्रक्रिया वाढवून (उदा. अन्न उद्योगात पाश्चरायझेशनसाठी वापरल्या जाणाऱ्या उष्णता पंपांसाठी उष्णता स्रोत किंवा सेंद्रिय रँकाईन सायकल किंवा कलिना सायकल सिस्टममध्ये वीज निर्मितीसाठी) उद्योगांची ऊर्जा आणि आर्थिक कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. अशा उच्च थर्मल पॅरामीटर्स असलेली कचरा उष्णता रेफ्रिजरेशन आणि एअर-कंडिशनिंग प्रक्रियांसाठी देखील वापरली जाऊ शकते (उदा. शोषण किंवा शोषण चिलर वापरून थर्मल उर्जेचे थंड पाण्यात रूपांतर करणे).

७० पेक्षा कमी उष्णता पुनर्प्राप्ती आणि ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली^oC बहुतेकदा निवासी इमारतींमध्ये गरम करण्यासाठी वापरले जातात (उदा. उष्णता पंप वापरून अंडरफ्लोर हीटिंग) किंवा व्यावसायिक इमारतींमध्ये (उदा. एअर हँडलिंग युनिट्स (AHU) "वापरलेल्या" किंवा "एक्झॉस्ट" हवेतून उष्णता पुनर्प्राप्त करून "ताजी" किंवा "बाहेरील" हवा गरम करण्यासाठी). हा लेख व्यावसायिक इमारतींच्या अनुप्रयोगांवर लक्ष केंद्रित करेल.

एअर हँडलिंग युनिट्समधील उष्णता पुनर्प्राप्ती प्रणाली दोन प्रणालींवर आधारित असतात ज्या युनिटच्या डिझाइनमध्ये स्वीकारलेल्या द्रावणाच्या प्रकारावर अवलंबून वीज वापरतात (सक्रिय प्रणाली) किंवा नाही (निष्क्रिय प्रणाली). एअर हँडलिंग युनिट्समधील सक्रिय उष्णता पुनर्प्राप्ती प्रणालींमध्ये, उदाहरणार्थ, रोटरी हीट एक्सचेंजर्स किंवा रिव्हर्सिबल हीट पंपवर आधारित प्रणालींचा समावेश आहे. पॅसिव्ह हीट रिकव्हरी सिस्टममध्ये क्रॉस आणि हेक्सागोनल हीट एक्सचेंजर्स समाविष्ट आहेत. वेंटिलेशन सिस्टममध्ये उष्णता पुनर्प्राप्तीचे वैशिष्ट्य म्हणजे उच्च तापमानाच्या हवेचा प्रवाह आणि कमी तापमानाच्या हवेच्या प्रवाहातील लहान तापमान फरकांवर उष्णता पुनर्प्राप्त केली जाते, उच्च तापमानाची हवा क्वचितच 30 पेक्षा जास्त असते.^oक (व्यावसायिक इमारतींमध्ये, कमी हवेच्या तापमानातही उष्णता पुनर्प्राप्ती होते).

बहुतेकदा, वेंटिलेशन आणि एअर-कंडिशनिंग युनिट्समध्ये उष्णता पुनर्प्राप्ती रोटरी किंवा क्रॉस-फ्लो (षटकोनी) हीट एक्सचेंजर्स वापरून केली जाते, कमी वेळा उष्णता पंप वापरून. AHU मध्ये रोटरी हीट एक्सचेंजर्स वापरले जातात जिथे AHU मधील इनलेट आणि आउटलेट हवेमध्ये मोठ्या प्रमाणात देवाणघेवाण करण्याची परवानगी असते (ही सहसा सार्वजनिक इमारती असतात). क्रॉस-फ्लो आणि षटकोनी हीट एक्सचेंजर्स एअर हँडलिंग युनिट्समध्ये वापरले जातात जिथे ताजी आणि वापरलेल्या हवेमध्ये मोठ्या प्रमाणात देवाणघेवाण करण्याची परवानगी नसते (उदा. रुग्णालये). जेव्हा गरम करण्यासाठी उच्च तापमान पुरवठा हवा आवश्यक असते तेव्हा उलट करता येणारे हीट पंप वापरले जातात.

एअर हँडलिंग युनिट्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या उष्णता विनिमयकांमधील वस्तुमान आणि ऊर्जा संतुलन

हवा हाताळणी युनिट्समध्ये उष्णता पुनर्प्राप्तीसाठी रोटरी हीट एक्सचेंजर कामगिरीची गणना करताना, ऊर्जा संतुलनाव्यतिरिक्त, योग्य वस्तुमान संतुलन आवश्यक आहे. स्थिर-स्थिती प्रवाह परिस्थितीसाठी खालील गृहीतकेसह ऊर्जा आणि वस्तुमान संतुलन समीकरणे दिली आहेत. एक्सचेंजरच्या फिरण्याच्या हालचालीमुळे होणारे नियतकालिक पॅरामीटर बदल एकूण ऊर्जा आणि आर्द्रता संतुलनात सरासरी केले जातात - म्हणजेच, फिरत्या चाकाच्या पृष्ठभागावर तापमान आणि आर्द्रतेमध्ये नियतकालिक स्थानिक बदल नगण्य असतात आणि त्यामुळे गणनामध्ये वगळले जातात.

अ) रोटरी हीट एक्सचेंजर्ससाठी वस्तुमान, एकाग्रता आणि ऊर्जा संतुलन: