To je druga objava v naši kratki seriji o entalpiji in njeni ključni vlogi v sistemih HVAC in AHU. Naši strokovnjaki so izvedli poglobljeno raziskavo, da bi pojasnili pomen te pomembne spremenljivke in jo približali strokovnjakom na tem področju.
Odpadna toplota, znana tudi kot odvečna toplota, pri obdelavi zraka predstavlja preostalo toplotno energijo, ki nastaja v sistemih HVAC in drugih industrijskih procesih, vendar je ne izkoristimo učinkovito.
Ta toplota je pogosto stranski produkt ogrevanja, hlajenja in prezračevanja v stavbah ter vključuje toploto, ki jo oddajajo kompresorji, kondenzatorji in druga mehanska oprema.
V sistemih HVAC, zlasti tistih z enotami za obdelavo zraka (AHU), odpadna toplota izvira iz različnih virov:
- Toplota iz procesov hlajenja: Pri hlajenju zraka, denimo zaradi izsuševanja ali zniževanja temperature, je treba odstranjeno toploto izločiti, običajno prek kondenzatorjev. Ta odvečno sproščena toplota se pogosto izgubi v okolju.
- Odvečna toplota pri ogrevanju: Med ogrevalnimi cikli toplota, ki se ne prenese v zrak za ogrevanje prostorov, postane odpadna, še posebej pri sistemih z neučinkovitim prenosom toplote.
- Stranski produkti obratovanja: Mehanske naprave, kot so ventilatorji, črpalke in motorji v sistemu AHU, proizvajajo toploto kot posledico porabe električne energije in trenja. Ta toplota pogosto ostaja neizkoriščena in se razprši v okoliški zrak.
Ali je nujno “zavreči” odpadno toploto?
Razumevanje in učinkovito upravljanje odpadne toplote sta ključna za izboljšanje energetske učinkovitosti sistemov za obdelavo zraka.
Z uporabo naprednih metod za rekuperacijo odpadne toplote, kot so toplotni izmenjevalniki in ventilatorji z rekuperacijo toplote (HRV), lahko zajamemo in ponovno uporabimo to toplotno energijo. To ne le zmanjša skupno porabo energije, temveč tudi znatno poveča učinkovitost celotnega sistema.
Z vključevanjem teh strategij lahko sistemi HVAC zmanjšajo energijske izgube, znižajo obratovalne stroške, prispevajo k bolj trajnostni gradbeni praksi.
Zakaj meriti entalpijo v izmenjevalniku toplote AHU?
Merjenje entalpije pred in po toplotnem izmenjevalniku v enotah za obdelavo zraka (AHU) je ključno iz več razlogov, saj neposredno vpliva na učinkovitost in uspešnost procesa izmenjave toplote.
Entalpija omogoča celovito merjenje skupne energijske vsebnosti zraka, vključno s temperaturo in vlago. Z merjenjem entalpije pred toplotnim izmenjevalnikom lahko strokovnjaki za HVAC natančno ocenijo začetno energijsko stanje vstopnega zraka.
Ta osnovna meritev je bistvena za razumevanje skupne toplotne energije, ki jo mora obdelati enota za obdelavo zraka.
Merjenje entalpije zraka po prehodu skozi toplotni izmenjevalnik omogoča določitev natančne količine prenesene energije med procesom.
Ta meritev razkriva, kako učinkovito toplotni izmenjevalnik opravlja svojo nalogo prenosa toplote med vhodnim in izhodnim zrakom.
Ti podatki so ključni za oceno delovanja in učinkovitosti toplotnega izmenjevalnika ter zagotavljanje njegovega optimalnega delovanja.
Spremljanje entalpije pred in po toplotnem izmenjevalniku pomaga pri prepoznavanju morebitnih neučinkovitosti ali težav v sistemu. Manjša sprememba entalpije, kot bi jo pričakovali, lahko kaže na težave, kot so zamašitve, puščanje ali pomanjkljiv pretok zraka. Zgodnje odkrivanje takšnih težav omogoča pravočasno vzdrževanje in prilagoditve, kar preprečuje izgube energije in zagotavlja učinkovito delovanje sistema.
Razumevanje spremembe entalpije prispeva tudi k boljšemu upravljanju energije in znižanju stroškov. Z optimizacijo procesov izmenjave toplote lahko enote za obdelavo zraka zmanjšajo potrebo po dodatnem ogrevanju ali hlajenju, kar zmanjša porabo energije in operativne stroške. Ta učinkovitost je še posebej pomembna v večjih komercialnih ali industrijskih objektih, kjer HVAC sistemi pomembno vplivajo na skupno porabo energije.
Natančen nadzor entalpije pred in po toplotnem izmenjevalniku prispeva tudi k ohranjanju optimalne kakovosti notranjega zraka in udobja. S pravilnim prenosom toplote sistem omogoča vzdrževanje želene temperature in ravni vlažnosti, kar povečuje udobje in zdravje uporabnikov prostora.
Senzorji entalpije so ključni za proces
Merjenje entalpije pred in po toplotnem izmenjevalniku v enotah za obdelavo zraka (AHU) je ključnega pomena za oceno učinkovitosti sistema, prepoznavanje potreb po vzdrževanju, upravljanje porabe energije in zagotavljanje optimalne kakovosti notranjega zraka.
Ta praksa omogoča strokovnjakom za HVAC optimizacijo delovanja, zniževanje stroškov in ohranjanje udobnih ter zdravih notranjih okolij.
To je mogoče z zanesljivimi in natančnimi senzorji, ki zajemajo temperaturo, vlago in tlak ter lahko izračunajo entalpijo.
Vsak Andivi Modbus senzor za temperaturo in vlago vključuje tudi izračune za entalpijo, rosišče in gostoto vlažnega zraka, ki se lahko takoj uporabijo za aplikacije v AHU, kot je opisano v tem prispevku.
Dosego te natančnosti omogočajo zanesljivi, napredni senzorji, ki natančno zajemajo temperaturo, vlago in tlak za izračun entalpije.
Andivi Modbus senzor za temperaturo in vlago je primer tega, saj vključuje vgrajene izračune za entalpijo, rosišče in gostoto vlažnega zraka. Zato ta senzor pogosto imenujemo tudi senzor za entalpijo. Ti senzorji zagotavljajo podatke v realnem času, ki jih je mogoče takoj uporabiti za optimizacijo delovanja AHU, kar zagotavlja učinkovito izmenjavo toplote in ohranjanje idealnih pogojev notranjega zraka, kot je opisano v tem prispevku. Z uporabo takšnih naprednih senzorjev lahko sistemi AHU dosežejo vrhunsko energetsko učinkovitost, prihranke in izboljšano notranje udobje.
Senzorji za entalpijo so na voljo tudi z BACnet protokolom.
Zakaj je entalpija pri prostem hlajenju pomembna za prezračevalne enote (AHU)
Entalpija je ključnega pomena pri prostem hlajenju za enote za obdelavo zraka (AHU), saj zagotavlja celovito merilo skupne energijske vsebnosti zraka, vključno s temperaturo in vlažnostjo.
S primerjavo entalpije notranjega in zunanjega zraka lahko sistemi HVAC optimizirajo uporabo naravnega hlajenja, zmanjšajo odvisnost od mehanskega hlajenja in povečajo energetsko učinkovitost.
Ta pristop zagotavlja, da se prosto hlajenje uporablja le, kadar ima zunanji zrak nižjo energijsko vsebnost kot notranji zrak, s čimer se prepreči vstop nepotrebne vlage v notranje okolje.
Neprekinjeno spremljanje entalpije čez dan in ponoči še dodatno izpopolnjuje ta postopek, kar vodi do znatnih prihrankov energije in ohranjanja optimalne kakovosti notranjega zraka. O tem smo pisali v prispevku na blogu: Pomen entalpije pri prostem hlajenju za enote za obdelavo zraka (AHU)
Članek je zasnoval Danijel Muršić, strojni inženir in strokovnjak za termodinamiko z več kot 30 leti izkušenj na področju AHU in HVAC ter nekdanji direktor podjetja Menerga Slovenija.
