Nifhmu l-Irkupru tal-Enerġija fi Skambjaturi tas-Sħana Rotatorji

Elementi tekniċi ewlenin li jaffettwaw l-effiċjenza enerġetika

Nifhmu l-Irkupru tal-Enerġija fi Skambjaturi tas-Sħana Rotatorji - Elementi Tekniċi Ewlenin li Jaffettwaw l-Effiċjenza fl-Enerġija

Is-sistemi ta’ rkupru tas-sħana jistgħu jinqasmu f’żewġ kategoriji bbażati fuq il-parametri termali tas-sistema: Sistemi għall-irkupru tal-enerġija u l-konverżjoni mis-sħana mormija b’parametri termali għoljin (aktar minn 70^oC) u sistemi għall-irkupru u l-konverżjoni tal-enerġija mis-sħana mormija b'parametri termali baxxi (taħt is-70^oĊ).

Sistemi ta' rkupru tas-sħana u konverżjoni tal-enerġija 'l fuq minn 70^oC jintużaw fi proċessi teknoloġiċi li jsiru fl-industriji tal-enerġija, tal-ikel, tal-kimiċi, u oħrajn ibbażati fuq proċessi fejn jiġu rilaxxati ammonti kbar ta’ sħana mormija. Din is-sħana mormija b’parametri termali għoljin tista’ tintuża biex ittejjeb l-effiċjenza enerġetika u ekonomika tal-intrapriżi billi ssaħħan direttament l-arja f’sistemi ta’ ventilazzjoni jew billi żżid il-proċessi teknoloġiċi li jeħtieġu temperaturi ogħla (eż. is-sors tas-sħana għall-pompi tas-sħana użati għall-pasturizzazzjoni fl-industrija tal-ikel, jew għall-produzzjoni tal-elettriku fis-sistemi organiċi taċ-Ċiklu Rankine jew taċ-Ċiklu Kalina). Is-sħana mormija b’parametri termali elevati bħal dawn tista’ tintuża wkoll għal proċessi ta’ refriġerazzjoni u arja kondizzjonata (eż. il-konverżjoni tal-enerġija termali f’ilma mkessaħ bl-użu ta’ chillers ta’ assorbiment jew adsorbiment).

Sistemi ta' rkupru tas-sħana u konverżjoni tal-enerġija taħt is-70^oIs-C huma l-aktar spiss użati għal skopijiet ta’ tisħin f’bini residenzjali (eż. tisħin taħt l-art bl-użu ta’ pompi tas-sħana) jew bini kummerċjali (eż. f’unitajiet tal-immaniġġjar tal-arja (AHU) għat-tisħin ta’ arja “friska” jew “ta’ barra” billi jirkupraw is-sħana minn arja “użata” jew “tal-egżost”). Dan l-artikolu se jiffoka fuq applikazzjonijiet ta’ bini kummerċjali.

Sistemi ta' rkupru tas-sħana f'unitajiet tal-immaniġġjar tal-arja huma bbażati fuq żewġ sistemi li, skont it-tip ta' soluzzjoni adottata fid-disinn tal-unità, jikkunsmaw l-elettriku (sistemi attivi) jew le (sistemi passivi). Sistemi attivi ta' rkupru tas-sħana f'unitajiet tal-immaniġġjar tal-arja jinkludu, pereżempju, sistemi bbażati fuq skambjaturi tas-sħana rotatorji jew pompi tas-sħana riversibbli. Sistemi passivi ta' rkupru tas-sħana jinkludu skambjaturi tas-sħana inkroċjati u eżagonali. Karatteristika għall-irkupru tas-sħana f'sistemi ta' ventilazzjoni hija li s-sħana tiġi rkuprata f'differenzi żgħar fit-temperatura bejn il-fluss tal-arja b'temperatura ogħla u l-fluss tal-arja b'temperatura aktar baxxa, bl-arja b'temperatura ogħla rarament taqbeż it-30^oC (f'bini kummerċjali, l-irkupru tas-sħana jseħħ anke f'temperaturi tal-arja aktar baxxi).

Ħafna drabi, l-irkupru tas-sħana f'unitajiet ta' ventilazzjoni u arja kondizzjonata jitwettaq bl-użu ta' skambjaturi tas-sħana rotatorji jew cross-flow (eżagonali), inqas spiss bl-użu ta' pompi tas-sħana. Skambjaturi tas-sħana rotatorji jintużaw f'AHUs fejn huwa permess l-iskambju tal-massa bejn l-arja tad-dħul u l-arja tal-ħruġ fl-AHU (dawn ġeneralment huma bini pubbliku). Skambjaturi tas-sħana cross-flow u eżagonali jintużaw f'unitajiet tal-immaniġġjar tal-arja fejn ma jistax jiġi permess l-iskambju tal-massa bejn l-arja friska u dik użata (eż. sptarijiet). Pompi tas-sħana riversibbli jintużaw meta tkun meħtieġa arja tal-provvista f'temperatura għolja għal skopijiet ta' tisħin.

Bilanċ tal-massa u l-enerġija fi skambjaturi tas-sħana użati f'unitajiet tal-immaniġġjar tal-arja

Meta tiġi kkalkulata l-prestazzjoni tal-iskambjatur tas-sħana rotatorju għall-irkupru tas-sħana f'unitajiet tal-immaniġġjar tal-arja, minbarra l-bilanċ tal-enerġija, huwa meħtieġ bilanċ tal-massa xieraq. Dawn li ġejjin huma ekwazzjonijiet tal-bilanċ tal-enerġija u tal-massa għal kundizzjonijiet ta' fluss fi stat stabbli bis-suppożizzjoni li ġejja. Bidliet perjodiċi fil-parametri li jirriżultaw mill-moviment rotazzjonali tal-iskambjatur huma medjati fil-bilanċ ġenerali tal-enerġija u l-umdità — jiġifieri, bidliet lokali perjodiċi fit-temperatura u l-umdità fuq il-wiċċ tar-rota li ddur mhumiex sinifikanti u għalhekk jitħallew barra fil-kalkoli.

a) Bilanċ tal-massa, tal-konċentrazzjoni, u tal-enerġija għal skambjaturi tas-sħana rotatorji: