Forstå energigjenvinning i roterende varmevekslere

Viktige tekniske elementer som påvirker energieffektiviteten

Forstå energigjenvinning i roterende varmevekslere - Tekniske nøkkelelementer som påvirker energieffektiviteten

Varmegjenvinningssystemer kan deles inn i to kategorier basert på de termiske parameterne til systemet: Systemer for energigjenvinning og konvertering fra spillvarme med høye termiske parametere (over 70oC) og systemer for energigjenvinning og konvertering fra spillvarme med lave termiske parametere (under 70oC).

Varmegjenvinning og energikonverteringssystemer over 70oC brukes i teknologiske prosesser som finner sted i energi-, mat-, kjemisk- og annen prosessbasert industri hvor det frigjøres store mengder spillvarme.Denne spillvarmen med høye termiske parametere kan brukes til å forbedre energien og den økonomiske effektiviteten til bedrifter ved å varme opp luft direkte i ventilasjonssystemer eller ved å forsterke teknologiske prosesser som krever høyere temperaturer (f.eks. varmekilden til varmepumper som brukes til pasteurisering i næringsmiddelindustrien, eller for produksjon av elektrisitet i de organiske systemene Rankine Cycle eller Kalina Cycle).Spillvarme med slike forhøyede termiske parametere kan også brukes til kjøle- og luftkondisjoneringsprosesser (f.eks. konvertering av termisk energi til kjølt vann ved bruk av absorpsjons- eller adsorpsjonskjølere).

Varmegjenvinning og energikonverteringssystemer under 70oC brukes oftest til oppvarmingsformål i boligbygg (f.eks. gulvvarme ved bruk av varmepumper) eller næringsbygg (f.eks. i luftbehandlingsaggregater (AHU) for oppvarming av «frisk» eller «uteluft» ved å gjenvinne varme fra «brukt " eller "avtrekksluft").Denne artikkelen vil fokusere på kommersielle byggapplikasjoner.

Varmegjenvinningssystemer i luftbehandlingsaggregater er basert på to systemer som, avhengig av type løsning som benyttes i aggregatets design, forbruker strøm (aktive systemer) eller ikke (passive systemer).Aktive varmegjenvinningssystemer i luftbehandlingsaggregater inkluderer for eksempel systemer basert på roterende varmevekslere eller reversible varmepumper.Passive varmegjenvinningssystemer inkluderer kryss- og sekskantvarmevekslere.Karakteristisk for varmegjenvinning i ventilasjonsanlegg er at varme gjenvinnes ved små temperaturforskjeller mellom luftstrømmen med høyere temperatur og luftstrømmen med lavere temperatur, hvor luft med høyere temperatur sjelden overstiger 30 grader.oC (i næringsbygg skjer varmegjenvinning selv ved lavere lufttemperaturer).

Oftest utføres varmegjenvinning i ventilasjons- og luftkondisjoneringsenheter ved hjelp av roterende eller tverrstrøms (sekskantede) varmevekslere, sjeldnere ved bruk av varmepumper.Roterende varmevekslere brukes i AHU hvor masseutveksling mellom inn- og utluft i AHU er tillatt (disse er vanligvis offentlige bygninger).Kryssstrøm og sekskantede varmevekslere brukes i luftbehandlingsaggregater hvor masseutveksling mellom frisk og brukt luft ikke kan tillates (f.eks. sykehus).Reversible varmepumper brukes når høytemperatur tilluft er nødvendig for oppvarmingsformål.

 

Masse- og energibalanse i varmevekslere som brukes i luftbehandlingsaggregater

Ved beregning av roterende varmevekslerytelse for varmegjenvinning i luftbehandlingsaggregat kreves det i tillegg til energibalanse en hensiktsmessig massebalanse.Følgende er energi- og massebalanselikninger for strømningsforhold i jevn tilstand med følgende antakelse.Periodiske parameterendringer som følge av vekslerens rotasjonsbevegelse beregnes som gjennomsnitt i den totale energi- og fuktighetsbalansen - det vil si at periodiske lokale endringer i temperatur og fuktighet på overflaten av det roterende hjulet er ubetydelige og derfor utelatt i beregningene.

a) Masse, konsentrasjon og energibalanse for roterende varmevekslere:

roterende varmevekslere som brukes i luftbehandlingsaggregater

Diagram over beregningsparametere for roterende varmevekslere


Innleggstid: Des-03-2019

Send din melding til oss:

Skriv din melding her og send den til oss
Legg igjen din melding