Shutterstock 1384588922

Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για την Ανάκτηση ενέργειας

Επισκόπηση των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων των συνηθέστερων μεθόδων ανάκτησης θέρμανσης και ψύξης στις μονάδες επεξεργασίας αέρα (ΚΚΜ).

Διαχείριση Έργων

Υπάρχουν πολλές μέθοδοι ανάκτησης θέρμανσης και ψύξης στις μονάδες επεξεργασίας αέρα (ΚΚΜ), όλες προσφέρουν τη δική τους μοναδική γκάμα πλεονεκτημάτων. Είναι σημαντικό για τους πελάτες να γνωρίζουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της μεμονωμένης λύσης για να είναι στην καλύτερη θέση να επιλέξουν την ιδανική επιλογή για τα αντίστοιχα έργα τους.

Αυτό ξεκινά με την καλή κατανόηση των παραμέτρων και των χαρακτηριστικών που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Σε αυτό το έγγραφο, θα συζητήσουμε τα τέσσερα κύρια συστήματα:

Πλακοειδής εναλλάκτης θερμότητας

Περιστροφικός εναλλάκτης θερμότητας

Σύστημα στοιχείου Run-around

Σύστημα συμπιεστή

Πλακοειδής εναλλάκτης θερμότητας

Οι πλακοειδείς εναλλάκτες θερμότητας είναι μία από τις πιο κοινές μονάδες που διατίθενται στην αγορά. Σύμφωνα με πληροφορίες της Eurovent Market, οι μονάδες με ανάκτηση θερμότητας με πλάκες ήταν υπεύθυνες για το 34 % των συνολικών KKM που πωλήθηκαν στην Ευρώπη το έτος 2020.

Αρχή λειτουργίας: Πώς λειτουργεί ένας εναλλάκτης θερμότητας πλάκας;

Ένα πακέτο εναλλάκτη θερμότητας αποτελείται από πλάκες αλουμινίου με ειδικά διαμορφωμένη επιφάνεια. Οι πλάκες είναι τοποθετημένες έτσι ώστε κάθε πλάκα να έχει μια ζεστή και μια κρύα πλευρά. Η απόσταση των πλακών εξαρτάται από το μέγεθος της μονάδας, την απαιτούμενη απόδοση και την πτώση πίεσης. Σε τέτοια συστήματα, η πιθανότητα διαρροής είναι μικρότερη από 0,5 % σε διαφορά πίεσης 250 Pa για μοντέλα προϊόντων με πιστοποίηση Eurovent χωρίς μεταφορά υγρασίας.

Πλαστικές πλάκες εναλλάκτη θερμότητας

Το παραδοσιακό υλικό που χρησιμοποιείται στους εναλλάκτες θερμότητας είναι το αλουμίνιο. Σε ορισμένες εφαρμογές, οι πλαστικοί εναλλάκτες θερμότητας μπορεί να είναι μια επιλογή. Σε σύγκριση με το αλουμίνιο, τα χαρακτηριστικά του πλαστικού, όπως η καλή επιμήκυνση, το χαμηλό βάρος και η χαμηλότερη τιμή ανά κιλό, καθιστούν ελκυστική τη χρήση πλαστικού. Ωστόσο, το πλαστικό έχει χαμηλότερη αντοχή και χαμηλότερο συντελεστή μεταφοράς θερμότητας σε σύγκριση με το αλουμίνιο. Η επιλογή του υλικού πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις συνολικές απαιτήσεις, λαμβάνοντας υπόψη τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα.

Διαφορά μεταξύ αποτελεσματικότητας με και χωρίς συμπύκνωση υδρατμών

Η απόδοση ενός εναλλάκτη θερμότητας πλάκας εξαρτάται από τον τύπο του εναλλάκτη, την απόσταση πλάκας, τον σχεδιασμό της επιφάνειας και τη συμπύκνωση στον εναλλάκτη. Η απόδοση αναφέρεται συνήθως στις ακόλουθες εκφράσεις:

  • Απόδοση θερμοκρασίας ξηρή, η οποία δείχνει την απόδοση χωρίς συμπύκνωση

  • Απόδοση θερμοκρασίας υγρή, η οποία δείχνει την απόδοση με συμπύκνωση στα πραγματικά δεδομένα για τις παροχές αέρα

Μια τυπική ανησυχία που σχετίζεται με τον εναλλάκτη θερμότητας πλάκας είναι η συσσώρευση πάγου, η οποία ξεκινά πάντα στην "κρύα γωνία" του εναλλάκτη. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί με τις ακόλουθες μεθόδους:

Πλεονεκτήματα των εναλλακτών θερμότητας πλάκας

  • Υψηλή απόδοση έως και 85 %

  • Καμία διαρροή ή, το πολύ, ελάχιστη διαρροή

Μειονεκτήματα των εναλλακτών θερμότητας πλάκας

  • Προβλήματα παγετού ειδικά κατά τη διάρκεια του χειμώνα

  • Συνήθως δεν υπάρχει μεταφορά υγρασίας

  • Μεγάλο μήκος μονάδας σε μεγαλύτερες παροχές αέρα

  • Δύσκολο να καθαριστεί

Η Systemair παράγει τους πλακοειδείς εναλλάκτες θερμότητας που χρησιμοποιεί εσωτερικά.

Rotary heat exchanger

Ο περιστροφικός εναλλάκτης θερμότητας είναι μία από τις πιο κοινές μονάδες που διατίθενται στην αγορά. Σύμφωνα με την Eurovent Market Intelligence, οι μονάδες με περιστροφική ανάκτηση θερμότητας ήταν υπεύθυνες για το 32% των συνολικών ΚΚΜ που πωλήθηκαν στην Ευρώπη το έτος 2020. Στη Βόρεια Ευρώπη, το 62% της αγοράς ΚΚΜ είναι με στροφές.

Αρχή λειτουργίας: Πώς λειτουργεί ένας περιστροφικός εναλλάκτης θερμότητας;

Ένας περιστροφικός εναλλάκτης θερμότητας εξασφαλίζει ανάκτηση θερμότητας και υγρασίας. Ο ρότορας αποτελείται από κάθε δεύτερο στρώμα κυματιστό αλουμινόχαρτο και απλό φύλλο αλουμινίου τυλιγμένο σε έναν πυρήνα.

Ορισμοί τύπου ρότορα (σύμφωνα με το Eurovent)

  • Ρότορας συμπύκνωσης

  • Ενθαλπία / υγροσκοπικός ρότορας

  • Ρότορας απορρόφησης

Ο ρότορας απορρόφησης επιδεικνύει απόδοση υγρασίας τουλάχιστον ίση με το 70 % της απόδοσης θερμοκρασίας υπό όλες τις δοκιμασμένες συνθήκες με ονομαστική παροχή αέρα. Οι μονάδες με χαμηλότερη απόδοση υγρασίας μπορούν να πιστοποιηθούν μόνο στην κατηγορία "υγροσκοπική RHE = υγροσκοπική ενθαλπία RHE".

Οι ρότορες απορρόφησης προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα, που περιγράφονται παρακάτω:

  • Χαμηλότερη ψυκτική ικανότητα για ΚΚΜ

  • Εξοικονόμηση ενέργειας σε καλοκαιρινές συνθήκες

  • Υψηλότερη ανάκτηση υγρασίας το χειμώνα

  • Χαμηλότερος κίνδυνος κατάψυξης

Λαμβάνοντας υπόψη αυτά τα πλεονεκτήματα, η τεχνολογία απορρόφησης είναι η πλέον κατάλληλη για έργα που πληρούν τις ακόλουθες παραμέτρους:

  • Εγκαταστάσεις όπου απαιτείται ψύξη

  • Εγκαταστάσεις όπου η διαχείριση φορτίου αιχμής αποτελεί βασικό ζήτημα

  • Όποτε απαιτείται ύγρανση του αέρα τροφοδοσίας

  • Υφιστάμενη εγκατάσταση όπου η δυναμικότητα του ψυκτικού συγκροτήματος είναι περιορισμένη και υπάρχουν προβλήματα κατά τη θερινή περίοδο

Remember!

Η αποδοχή του συστήματος αναμένεται να αυξηθεί περαιτέρω με την εισαγωγή της ετικέτας Energy Efficiency Classes for Summer Application (EECS) της Eurovent Certification, η οποία υπογραμμίζει τη συμβολή των τροχών απορρόφησης όσον αφορά την εξοικονόμηση ενέργειας. Η νέα «καλοκαιρινή ετικέτα» Eurovent αντικατοπτρίζει την εξοικονόμηση ενέργειας για θερμότερες καιρικές συνθήκες και έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι αναγνωρίζει την ανάκτηση υγρασίας και τη συμβολή της στη συνολική απόδοση ενεργειακής απόδοσης. Η νέα ετικέτα δίνει επίσης μια ρεαλιστική αναπαράσταση της χρησιμότητας και της αναγκαιότητας μιας συγκεκριμένης απόδοσης ανάκτησης ενέργειας, με την αντίσταση του αέρα που μπορεί να κοστίσει σε μια συγκεκριμένη απόδοση ανεμιστήρα.

Διαρροές ρότορα: Γιατί συμβαίνει;

Η διαρροή είναι μερικές φορές μια ανησυχία σχετικά με τους ρότορες. Διαρροές μπορεί να προκύψουν για τους ακόλουθους λόγους:

  • Μέσω στεγανοποίησης (κεντρική δέσμη + περιφέρεια) από το ένα ρεύμα αέρα στο άλλο

  • Παράκαμψη διαρροής μέσω σφράγισης στο ίδιο ρεύμα αέρα

  • Μέσω του τομέα εκκαθάρισης

  • Μεταφορά αέρα που μεταφέρεται σε μήτρα αποθήκευσης από ένα ρεύμα αέρα σε άλλο

  • Διαρροή περιβλήματος προς/από το εξωτερικό στην περίπτωση αυτόνομης μονάδας

Το Eurovent ορίζει δύο διαφορετικές διαρροές ρότορα:

  • Συντελεστής διόρθωσης εξωτερικού αέρα (OACF)

  • Αέρας που πηγαίνει από το εξωτερικό στα καυσαέρια μέσω του τομέα στεγανοποίησης ή/και καθαρισμού

  • Αυτή η διαρροή αυξάνει την κατανάλωση ισχύος του ανεμιστήρα εξάτμισης

  • Λόγος μεταφοράς αέρα εξαγωγής (EATR)

  • Αέρας που διοχετεύεται από το εκχύλισμα στην τροφοδοσία μέσω σφράγισης και/ή σε μήτρα αποθήκευσης

  • Η διαρροή που μεταφέρεται στη μήτρα αποθήκευσης ονομάζεται επίσης CARRY OVER

Δεν είναι δυνατόν τόσο το OACF όσο και το EATR να είναι μηδενικά. Όταν αυξάνεται η διαφορά πίεσης, αυξάνεται το OACF, μειώνεται το EATR και αντίστροφα.

Πλεονεκτήματα των περιστροφικών εναλλακτών θερμότητας

  • Υψηλή απόδοση έως και 85%

  • Δυνατότητα απόδοσης υψηλής υγρασίας

  • Κίνδυνος μη παγώματος στις περισσότερες περιοχές

  • Απαιτείται χαμηλός χώρος

  • Λειτουργία αυτοκαθαρισμού

  • Μπορεί να παραδοθεί σε όλα τα μεγέθη ΚΚΜ

Μειονεκτήματα των περιστροφικών εναλλακτών θερμότητας

  • Κινούμενα μέρη, κινητήρας, κίνηση ιμάντα που απαιτούν συντήρηση

  • Διαρροή, κίνδυνος μεταφοράς 0-3%

  • Απαιτεί εκτιμήσεις σχετικά με τις θέσεις των οπαδών. Είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ότι ο κατασκευαστής ΚΚΜ σχεδίασε τη μονάδα βέλτιστα, διαφορετικά η μονάδα θα έχει υψηλό κίνδυνο διαρροής. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου οι θαυμαστές είναι άστοχοι είτε λόγω έλλειψης γνώσης είτε για εξοικονόμηση χώρου. Επομένως, οι πελάτες πρέπει να γνωρίζουν ότι ο ανεμιστήρας έχει τοποθετηθεί σωστά μέσα στο σύστημα.

Σύστημα στοιχείου Run-around

Τα συστήματα στοιχείων περιστροφής δεν είναι τόσο διαδεδομένα σε σύγκριση με τους αντίστοιχους περιστροφικούς και πλακοειδείς εναλλάκτες θερμότητας. Σύμφωνα με την Eurovent Market intelligence, οι μονάδες με ανάκτηση θερμότητας γύρω από πηνίο ήταν υπεύθυνες μόνο για το 4% των συνολικών ΚΚΜ που πωλήθηκαν στην Ευρώπη το έτος 2020.

Αρχή λειτουργίας: Πώς λειτουργεί ένα σύστημα στοιχείου;

Το σύστημα λειτουργεί λόγω του νερού με αντιψυκτικό πρόσθετο που χρησιμοποιείται στο κύκλωμα, το οποίο αντλείται μεταξύ δύο στοιχείων, μεταφέροντας έτσι ενέργεια από το ένα στοιχείο στο άλλο.

Πλεονεκτήματα των συστημάτων στοιχείου (run-around coil system)

  • Ο αέρας τροφοδοσίας και εξαγωγής μπορεί να βρίσκεται σε ξεχωριστά μέρη

  • Χωρίς διαρροές, πλήρως διαχωρισμένες παροχές αέρα

  • Διαφορετικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον αέρα τροφοδοσίας και εξαγωγής

  • Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάκτηση ενέργειας από διεργασίες και τοξικό αέρα

  • Μπορεί να παραδοθεί σε όλα τα μεγέθη ΚΚΜ

Μειονεκτήματα του συστήματος στοιχείου (run-around coil system)

  • Δύσκολο να επιτευχθεί υψηλή απόδοση

  • Δεν είναι δυνατή η μεταφορά υγρασίας

  • Διαρροή γλυκόλης

  • Ακριβοί αγωγοί και συστήματα αντλιών

Σύστημα συμπιεστή

Σύμφωνα με την Eurovent Market Intelligence, οι μονάδες με συμπιεστή ήταν υπεύθυνες μόνο για το 4% των συνολικών ΚΚΜ που πωλήθηκαν στην Ευρώπη το έτος 2020. Η κύρια αγορά αυτού του συστήματος είναι η Βόρεια Ευρώπη, όπου αντιπροσωπεύει το 11% της αγοράς. Σε ΚΚΜ με ενσωματωμένη αναστρέψιμη αντλία θερμότητας κερδίζετε αερισμό, θέρμανση και ψύξη όλα σε μία μονάδα.

Αρχή λειτουργίας: Πώς λειτουργεί ένα σύστημα συμπιεστή;

Κατ 'αρχήν, μια αντλία θερμότητας χρησιμοποιεί έναν συμπιεστή για τη συμπίεση και τη μετακίνηση ψυκτικού μέσου σε ένα κλειστό σύστημα. Υπάρχουν τέσσερα κύρια συστατικά σε μια αντλία θερμότητας που είναι πολύ καλό να γνωρίζουμε τα βασικά:

Συμπιεστής

Ο συμπιεστής συμπιέζει και μετακινεί το ψυκτικό αέριο στο σύστημα αντλίας θερμότητας.

Οι συμπιεστές μπορούν να ρυθμίσουν την ικανότητα για να καλύψουν τις απαιτήσεις θερμοκρασίας και ροής αέρα του συστήματος ελέγχου ΚΚΜ.

Συμπυκνωτής

Ο συμπυκνωτής είναι το στοιχείο που λαμβάνει το θερμό και συμπιεσμένο ψυκτικό αέριο από τον συμπιεστή.

Αυτό το στοιχείο είναι πάντα ζεστό και θα θερμάνει τη παροχή αέρα στη μονάδα επεξεργασίας αέρα. Το ψυκτικό αέριο συμπυκνώνεται κατά τη διέλευση από το στοιχείο συμπυκνωτή επειδή η παροχή αέρα στο ΚΚΜ θα ψύξει το αέριο και ταυτόχρονα θα απορροφήσει θερμότητα στη παροχή αέρα που τροφοδοτεί το κτίριο.

Εκτονωτική βαλβίδα

Η εκτονωτική βαλβίδα τοποθετείται πάντα μεταξύ του πηνίου συμπυκνωτή και του στοιχείου εξατμιστή.

Η βαλβίδα είναι εξοπλισμένη με ελατήριο, έτσι ώστε το ψυκτικό, το αέριο και το υγρό μίγμα να ανακουφίζονται από την πίεση κατά τη διέλευση.

Εξατμιστή

Ο εξατμιστής είναι το στοιχείο που λαμβάνει ψυχρό υγρό ψυκτικό μετά τη βαλβίδα εκτόνωσης.

Το υγρό ψυκτικό εξατμίζεται σε αέριο και αυτή η εξάτμιση αντλεί ενέργεια από το περιβάλλον υλικό στοιχείο, οπότε το στοιχείο θα γίνει κρύο. Αυτό το στοιχείο είναι πάντα κρύο και θα κρυώσει τη παροχή αέρα στη μονάδα επεξεργασίας αέρα.

Πλεονεκτήματα των συστημάτων συμπιεστών

  • Υψηλή συνολική απόδοση συστήματος 80-95%

  • Ψύξη ή θέρμανση για επίπεδα άνεσης μπορεί να προστεθεί στο κτίριο (συνολική λύση κλιματισμού)

  • Ενσωματωμένη αντλία θερμότητας εξοικονομεί χώρο σε σύγκριση με το εξωτερικό σύστημα αντλίας θερμότητας

Μειονεκτήματα των συστημάτων συμπιεστών

  • Κινούμενα μέρη, κινητήρας, κίνηση ιμάντα που απαιτούν συντήρηση

  • Διαρροή στον ρότορα, κίνδυνος μεταφοράς 0-3%

  • Απαιτεί μεγαλύτερη εγκατάσταση ισχύος λόγω συμπιεστή

  • Απαιτείται σέρβις στο σύστημα ψυκτικού μέσου