องค์ประกอบทางเทคนิคที่สำคัญซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกู้คืนพลังงานในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน - องค์ประกอบทางเทคนิคที่สำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
ระบบการกู้คืนความร้อนสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทตามพารามิเตอร์ทางความร้อนของระบบ ได้แก่ ระบบการกู้คืนและแปลงพลังงานจากความร้อนเหลือทิ้งที่มีพารามิเตอร์ทางความร้อนสูง (มากกว่า 70)oค) และระบบสำหรับการกู้คืนและแปลงพลังงานจากความร้อนเหลือทิ้งที่มีพารามิเตอร์ทางความร้อนต่ำ (ต่ำกว่า 70)oค).
ระบบการกู้คืนความร้อนและการแปลงพลังงานที่สูงกว่า 70oสาร C ถูกนำไปใช้ในกระบวนการทางเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นในอุตสาหกรรมพลังงาน อาหาร เคมี และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ใช้กระบวนการผลิต ซึ่งมีการปล่อยความร้อนเหลือทิ้งจำนวนมาก ความร้อนเหลือทิ้งที่มีพารามิเตอร์ทางความร้อนสูงนี้สามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพด้านพลังงานและเศรษฐกิจขององค์กรได้ โดยการให้ความร้อนแก่อากาศโดยตรงในระบบระบายอากาศ หรือโดยการเสริมกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ต้องการอุณหภูมิสูง (เช่น แหล่งความร้อนสำหรับปั๊มความร้อนที่ใช้ในการพาสเจอร์ไรซ์ในอุตสาหกรรมอาหาร หรือสำหรับการผลิตไฟฟ้าในระบบวงจร Rankine หรือ Kalina แบบอินทรีย์) ความร้อนเหลือทิ้งที่มีพารามิเตอร์ทางความร้อนสูงดังกล่าว ยังสามารถนำไปใช้ในกระบวนการทำความเย็นและปรับอากาศได้ (เช่น การแปลงพลังงานความร้อนเป็นน้ำเย็นโดยใช้เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับหรือแบบดูดติด)
ระบบการกู้คืนความร้อนและการแปลงพลังงานที่ต่ำกว่า 70oโดยส่วนใหญ่แล้ว C มักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการทำความร้อนในอาคารที่พักอาศัย (เช่น ระบบทำความร้อนใต้พื้นโดยใช้ปั๊มความร้อน) หรืออาคารพาณิชย์ (เช่น ในหน่วยจัดการอากาศ (AHU) สำหรับทำความร้อนอากาศ "ใหม่" หรือ "ภายนอก" โดยการดึงความร้อนจากอากาศ "ที่ใช้แล้ว" หรือ "ไอเสีย") บทความนี้จะเน้นที่การใช้งานในอาคารพาณิชย์เป็นหลัก
ระบบการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ในเครื่องปรับอากาศนั้นมีสองระบบหลัก ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของโซลูชันที่นำมาใช้ในการออกแบบเครื่อง โดยระบบหนึ่งใช้ไฟฟ้า (ระบบแอคทีฟ) อีกระบบหนึ่งไม่ใช้ไฟฟ้า (ระบบพาสซีฟ) ระบบการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่แบบแอคทีฟในเครื่องปรับอากาศ ได้แก่ ระบบที่ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน หรือปั๊มความร้อนแบบกลับทิศทางได้ ส่วนระบบการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่แบบพาสซีฟ ได้แก่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกากบาทและแบบหกเหลี่ยม ลักษณะเฉพาะของการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ในระบบระบายอากาศคือ ความร้อนจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ที่ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างกระแสอากาศที่มีอุณหภูมิสูงกว่าและกระแสอากาศที่มีอุณหภูมิต่ำกว่านั้นมีน้อย โดยอุณหภูมิของอากาศที่มีอุณหภูมิสูงกว่านั้นแทบจะไม่เกิน 30 องศาเซลเซียสoC (ในอาคารพาณิชย์ การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่จะเกิดขึ้นได้แม้ในอุณหภูมิอากาศที่ต่ำกว่า)
โดยส่วนใหญ่ การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ในระบบระบายอากาศและเครื่องปรับอากาศจะทำโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุนหรือแบบไหลข้าม (หกเหลี่ยม) ส่วนการใช้ปั๊มความร้อนนั้นใช้น้อยกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุนใช้ในเครื่องปรับอากาศแบบรวม (AHU) ที่อนุญาตให้มีการแลกเปลี่ยนมวลระหว่างอากาศขาเข้าและขาออกใน AHU (โดยทั่วไปจะเป็นอาคารสาธารณะ) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลข้ามและแบบหกเหลี่ยมใช้ในเครื่องปรับอากาศแบบรวม (Air Handling Unit) ที่ไม่อนุญาตให้มีการแลกเปลี่ยนมวลระหว่างอากาศบริสุทธิ์และอากาศที่ใช้แล้ว (เช่น โรงพยาบาล) ปั๊มความร้อนแบบกลับทิศทางได้จะใช้เมื่อต้องการอากาศที่มีอุณหภูมิสูงเพื่อวัตถุประสงค์ในการทำความร้อน
สมดุลมวลและพลังงานในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศ
ในการคำนวณประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุนเพื่อการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ในเครื่องปรับอากาศ นอกเหนือจากสมดุลพลังงานแล้ว ยังต้องพิจารณาสมดุลมวลที่เหมาะสมด้วย สมการต่อไปนี้เป็นสมการสมดุลพลังงานและมวลสำหรับสภาวะการไหลคงที่ โดยมีข้อสมมติฐานดังต่อไปนี้ การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์เป็นระยะๆ ที่เกิดจากการเคลื่อนที่แบบหมุนของเครื่องแลกเปลี่ยนจะถูกหาค่าเฉลี่ยในสมดุลพลังงานและความชื้นโดยรวม กล่าวคือ การเปลี่ยนแปลงเฉพาะที่ของอุณหภูมิและความชื้นบนพื้นผิวของล้อหมุนเป็นระยะๆ นั้นไม่มีนัยสำคัญ จึงถูกละเว้นในการคำนวณ
ก) สมดุลของมวล ความเข้มข้น และพลังงานสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน:
แผนภาพแสดงพารามิเตอร์การคำนวณสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน
วันที่โพสต์: 3 ธันวาคม 2019
