Pag-unawa sa Pagbawi ng Enerhiya sa mga Rotary Heat Exchanger

Mga pangunahing teknikal na elemento na nakakaapekto sa kahusayan ng enerhiya

Pag-unawa sa Pagbawi ng Enerhiya sa mga Rotary Heat Exchanger - Mga Pangunahing Teknikal na Elemento na Nakakaapekto sa Enerhiya

Ang mga sistema ng pagbawi ng init ay maaaring hatiin sa dalawang kategorya batay sa mga thermal parameter ng sistema: Mga sistema para sa pagbawi ng enerhiya at conversion mula sa waste heat na may mataas na thermal parameter (higit sa 70^oC) at mga sistema para sa pagbawi at conversion ng enerhiya mula sa waste heat na may mababang thermal parameter (mas mababa sa 70^oC).

Mga sistema ng pagbawi ng init at conversion ng enerhiya na higit sa 70^oAng mga C ay ginagamit sa mga prosesong teknolohikal na nagaganap sa mga industriya ng enerhiya, pagkain, kemikal, at iba pang proseso kung saan maraming init na nalalagas ang inilalabas. Ang init na nalalagas na ito na may mataas na thermal parameter ay maaaring gamitin upang mapabuti ang enerhiya at kahusayan sa ekonomiya ng mga negosyo sa pamamagitan ng direktang pag-init ng hangin sa mga sistema ng bentilasyon o sa pamamagitan ng pagpapahusay sa mga prosesong teknolohikal na nangangailangan ng mas mataas na temperatura (hal. ang pinagmumulan ng init para sa mga heat pump na ginagamit para sa pasteurization sa industriya ng pagkain, o para sa produksyon ng kuryente sa mga organikong sistema ng Rankine Cycle o Kalina Cycle). Ang init na nalalagas na may ganitong mataas na thermal parameter ay maaari ding gamitin para sa mga proseso ng refrigeration at air-conditioning (hal. pag-convert ng thermal energy sa chilled water gamit ang mga absorption o adsorption chiller).

Mga sistema ng pagbawi ng init at conversion ng enerhiya sa ibaba 70^oAng mga C ay kadalasang ginagamit para sa mga layunin ng pagpapainit sa mga gusaling residensyal (hal. underfloor heating na gumagamit ng mga heat pump) o mga gusaling pangkomersyo (hal. sa mga air handling unit (AHU) para sa pagpapainit ng "sariwa" o "panlabas" na hangin sa pamamagitan ng pagbawi ng init mula sa "gamit na" o "tambutso" na hangin). Ang artikulong ito ay tututok sa mga aplikasyon ng mga gusaling pangkomersyo.

Ang mga sistema ng pagbawi ng init sa mga air handling unit ay batay sa dalawang sistema na, depende sa uri ng solusyon na ginamit sa disenyo ng unit, ay kumokonsumo ng kuryente (mga aktibong sistema) o hindi (mga passive system). Kabilang sa mga aktibong sistema ng pagbawi ng init sa mga air handling unit, halimbawa, ang mga sistemang nakabatay sa rotary heat exchanger o reversible heat pump. Kabilang sa mga passive heat recovery system ang mga cross at hexagonal heat exchanger. Ang katangian ng pagbawi ng init sa mga sistema ng bentilasyon ay ang init ay nababawi sa maliliit na pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng mas mataas na temperatura ng hangin at ng mas mababang temperatura ng hangin, kung saan ang mas mataas na temperatura ng hangin ay bihirang lumampas sa 30^oC (sa mga gusaling pangkomersyo, nagaganap ang pagbawi ng init kahit na sa mas mababang temperatura ng hangin).

Kadalasan, ang pagbawi ng init sa mga yunit ng bentilasyon at air-conditioning ay isinasagawa gamit ang rotary o cross-flow (hexagonal) heat exchanger, at mas madalang na gumagamit ng mga heat pump. Ang mga rotary heat exchanger ay ginagamit sa mga AHU kung saan pinapayagan ang pagpapalitan ng masa sa pagitan ng inlet at outlet air sa AHU (karaniwan itong mga pampublikong gusali). Ang mga cross-flow at hexagonal heat exchanger ay ginagamit sa mga air handling unit kung saan hindi pinapayagan ang pagpapalitan ng masa sa pagitan ng sariwa at gamit nang hangin (hal. mga ospital). Ang mga reversible heat pump ay ginagamit kapag kinakailangan ang mataas na temperaturang supply air para sa mga layunin ng pagpapainit.

Balanse ng masa at enerhiya sa mga heat exchanger na ginagamit sa mga air handling unit

Kapag kinakalkula ang pagganap ng rotary heat exchanger para sa pagbawi ng init sa mga air handling unit, bilang karagdagan sa energy balance, kinakailangan ang isang naaangkop na mass balance. Ang mga sumusunod ay mga equation ng energy at mass balance para sa mga kondisyon ng steady-state flow na may sumusunod na palagay. Ang mga pana-panahong pagbabago ng parameter na nagreresulta mula sa paggalaw ng exchanger ay ina-average sa pangkalahatang energy at moisture balance — ibig sabihin, ang mga pana-panahong lokal na pagbabago sa temperatura at humidity sa ibabaw ng umiikot na gulong ay hindi gaanong mahalaga at sa gayon ay hindi kasama sa mga kalkulasyon.

a) Balanse ng masa, konsentrasyon, at enerhiya para sa mga rotary heat exchanger: