Energiåtervinningsventilation - Energy recovery ventilation

Motströmstvärplattenergiåtervinningsvärmeväxlaren

Energiåtervinning ventilation ( ERV ) är den energiåtervinning processen i bostadshus och kommersiella HVAC -system som utbyten den energi som finns i normalt luften av en byggnad eller konditionerat utrymme, använder den för att behandla (förutsättning) den inkommande utomhusventilationsluft. Den specifika utrustningen som berörs kan kallas en Energy Recovery Ventilator, även förkortad ERV .

Under de varmare årstiderna kyler och avfuktar ett ERV-system; Under svalare årstider fuktas systemet och förvärms. Ett ERV -system hjälper HVAC -designen att uppfylla ventilations- och energistandarder (t.ex. ASHRAE , förbättrar luftkvaliteten inomhus och minskar den totala HVAC -utrustningskapaciteten och minskar därmed energiförbrukningen.)

ERV-system gör det möjligt för ett HVAC-system att upprätthålla en 40-50% relativ luftfuktighet inomhus, i princip under alla förhållanden. ERV: er måste använda ström för en fläkt för att övervinna tryckfallet i systemet, vilket medför ett litet energibehov.

Betydelse

Nästan hälften av den globala energin används i byggnader, och hälften av värme-/kylkostnaden orsakas av ventilation när det görs med "öppet fönster" -metoden enligt bestämmelserna [definiera metod och inkludera citat]. För det andra är energiproduktion och elnät gjorda för att möta toppkravet på kraft. Att använda korrekt ventilation; återvinning är ett kostnadseffektivt, hållbart och snabbt sätt att minska den globala energiförbrukningen och ge bättre inomhusluftkvalitet (IAQ) och skydda byggnader och miljö.

Metoder för överföring

En ERV är en typ av luft-till-luft värmeväxlare som överför förnuftig värme såväl som latent värme . Eftersom både temperatur och fukt överförs beskrivs ERV som totala entalpiska enheter. Däremot kan en värmeåtervinningsventilator (HRV) bara överföra förnuftig värme. HRV kan endast anses vara förnuftiga enheter eftersom de bara utbyter förnuftig värme. Med andra ord, alla ERV är HRV, men inte alla HRV är ERV. Det är felaktigt att använda termerna HRV, AAHX ( luft-till-luft värmeväxlare ) och ERV omväxlande.

Under kylsäsongen arbetar systemet med att kyla och avfukta den inkommande, uteluften. För att göra detta tar systemet den avvisade värmen och skickar den till frånluftsströmmen. Därefter kyler denna luft kondensorspolen vid en lägre temperatur än om den avvisade värmen inte hade kommit in i frånluftsströmmen. Under uppvärmningssäsongerna fungerar systemet omvänt. I stället för att släppa ut värmen i frånluftsströmmen, drar systemet värme från frånluftsströmmen för att förvärma den inkommande luften. Vid detta skede passerar luften genom en primärenhet och sedan in i det utrymme som konditioneras. Med denna typ av system är det normalt under kylsäsongerna att frånluften är svalare än ventilationsluften och, under uppvärmningssäsongerna, varmare än ventilationsluften. Det är därför systemet fungerar effektivt och effektivt. Den prestandakoefficienten (COP) kommer att öka när de villkor blir mer extrema (dvs mer hett och fuktigt för kylning och kallare för uppvärmning).

Effektivitet

Effektiviteten hos ett ERV -system är förhållandet mellan energi som överförs mellan de två luftströmmarna jämfört med den totala energin som transporteras genom värmeväxlaren.

Med olika produkter på marknaden kommer effektiviteten också att variera. Vissa av dessa system har varit kända för att ha värmeutbyteeffekter så höga som 70-80% medan andra har så låga som 50%. Även om denna lägre siffra är att föredra framför det grundläggande HVAC -systemet, är den inte i nivå med resten av sin klass. Studier görs för att öka värmeöverföringseffektiviteten till 90%.

Användningen av modern billig gasfasvärmeväxlaresteknik kommer att möjliggöra betydande effektivitetsförbättringar. Användningen av poröst material med hög konduktivitet antas ge en utbytseffektivitet som överstiger 90%. Genom att överskrida en 90% effektiv takt kan man se en förbättring med upp till fem faktorer i energiförlust.

Home Ventilating Institute (HVI) har utvecklat ett standardtest för alla enheter som tillverkas i USA. Oavsett har inte alla testats. Det är absolut nödvändigt att undersöka effektivitetskrav, jämföra data som produceras av HVI såväl som de som tillverkas av tillverkaren. (Obs! Alla enheter som säljs i Kanada placeras genom R-2000-programmet , ett standardtest som är synonymt med HVI-testet).

Typer av energiåtervinningsanordningar

Energiåtervinningsanordning Typ av överföring
Roterande entalpihjul Totalt & vettigt
Fast tallrik Totalt ** & vettigt
Värmeledning Förnuftiga
Spring runt spolen Förnuftiga
Termosifon Förnuftiga
Tvillingtorn Förnuftiga

** Totalt energiutbyte endast tillgängligt på hygroskopiska enheter och kondensatreturenheter

Roterande luft-till-luft-entalpihjul

Huvudartikel: Värmehjul

Den roterande hjulvärmeväxlaren är en roterande cylinder fylld med ett luftgenomsläppligt material, typiskt polymer, aluminium eller syntetfiber, vilket ger den stora ytarea som krävs för den förnuftiga entalpiöverföringen. ( Enthalpy är ett mått på värme.) När hjulet roterar mellan tillufts- och frånluftsströmmar tar det upp värmeenergi och släpper ut det i den kallare luftströmmen. Drivkraften bakom växeln är temperaturskillnaden mellan de motsatta luftströmmarna (den termiska gradienten).

Entalpiutbytet sker genom användning av torkmedel . Torkmedel överför fukt genom adsorptionsprocessen som huvudsakligen drivs av skillnaden i ångpartialtrycket i de motsatta luftströmmarna. Typiska torkmedel består av kiselgel och molekylsilar .

Enthalpy -hjul är de mest effektiva enheterna för att överföra både latent och förnuftig värmeenergi. Val av konstruktionsmaterial för rotorn, oftast polymer, aluminium eller glasfiber, avgör hållbarhet.

När du använder roterande energiåtervinningsanordningar måste de två luftströmmarna ligga intill varandra för att möjliggöra lokal överföring av energi. Det bör också finnas särskilda hänsynstaganden i kallare klimat för att undvika frost på hjul. System kan undvika frost genom att modulera hjulhastigheten, förvärma luften eller stoppa/jogga i systemet.

Plattvärmeväxlare

Huvudartikel: Recuperator

Fixerade plattvärmeväxlare har inga rörliga delar och består av alternerande lager av plattor som separeras och förseglas. Typiskt flöde är korsström och eftersom majoriteten av plattorna är fasta och icke -permeabla, är en förnuftig enda överföring resultatet.

Anlöpningen av inkommande frisk luft sker med en värme- eller energiåtervinningskärna. I detta fall är kärnan gjord av aluminium- eller plastplattor. Luftfuktigheten justeras genom överföring av vattenånga. Detta görs med ett roterande hjul som antingen innehåller ett torkmedel eller genomsläppliga plattor.

Enthalpy -plattor introducerades 2006 av Paul, ett specialföretag för ventilationssystem för passivhus . En tvärström motström luft-till-luft värmeväxlare byggd med ett fuktgenomsläppligt material. Polymer fastplåt motströms energiåtervinning ventilatorer introducerades 1998 av Building Performance Equipment (BPE), en bostad, kommersiell och industriell luft-till-luft energiåtervinningstillverkare. Dessa värmeväxlare kan både introduceras som en eftermontering för ökade energibesparingar och frisk luft samt ett alternativ till nybyggnation. I nya konstruktionssituationer kommer energiåtervinning effektivt att minska systemets erforderliga värme-/kylkapacitet. Procentandelen av den totala energibesparingen beror på enhetens effektivitet (upp till 90% förnuftig) och byggnadens latitud.

På grund av behovet av att använda flera sektioner associeras ofta platta energiutbytare med högt tryckfall och större fotavtryck. På grund av deras oförmåga att erbjuda en stor mängd latent energiöverföring har dessa system också en stor chans att frostas i kallare klimat.

Tekniken patenterad av finska företaget RecyclingEnergy Int. Corp. är baserat på en regenerativ plattvärmeväxlare som utnyttjar luftens luftfuktighet genom cyklisk kondens och avdunstning, t.ex. latent värme, vilket möjliggör inte bara hög årlig värmeeffektivitet utan även mikroberfria plattor på grund av självrensande/tvättmetod. Därför kallas enheten för en entalpi -återvinningsventilator snarare än värme- eller energiåtervinningsventilator. Företagets patenterade LatentHeatPump är baserat på att dess entalpi -återvinningsventilator har COP 33 på sommaren och 15 på vintern.

Referenser

externa länkar