Bir İklimlendirme Santrali'nde (AHU) en yaygın ısı geri kazanım ünitesi türleri nelerdir ve bunlar nasıl çalışır?
Bir klima santralinde (AHU) en yaygın üç enerji geri kazanım eşanjörü (reküperatör) türü şunlardır:
• Plakalı ısı eşanjörleri
• Döner ısı eşanjörleri
• Sıvı akışkanlı ısı eşanjörleri
Her türün verimliliğe ve özel avantajlara dayalı farklı tasarımları ve kullanım alanları bulunur.
• Plakalı ısı eşanjörleri
• Döner ısı eşanjörleri
• Sıvı akışkanlı ısı eşanjörleri
Her türün verimliliğe ve özel avantajlara dayalı farklı tasarımları ve kullanım alanları bulunur.
Plakalı Reküperatörler
Plakalı eşanjörler, adından da anlaşılacağı üzere, iki hava akımı arasında ısı transferi yapmak için bir dizi plaka kullanır. En yaygın türü, havanın plakalardaki dikey kanallardan geçtiği çapraz akışlı eşanjördür. Dışarı çıkan sıcak hava bir dizi plakadan, içeri giren soğuk hava ise başka bir dizi plakadan geçtiğinde, ısı sıcak havadan soğuk havaya etkili bir şekilde aktarılır ve bu da ısıtma ve soğutma sistemleri üzerindeki yükü azaltır.
Plakalı eşanjörler, adından da anlaşılacağı üzere, iki hava akımı arasında ısı transferi yapmak için bir dizi plaka kullanır. En yaygın türü, havanın plakalardaki dikey kanallardan geçtiği çapraz akışlı eşanjördür. Dışarı çıkan sıcak hava bir dizi plakadan, içeri giren soğuk hava ise başka bir dizi plakadan geçtiğinde, ısı sıcak havadan soğuk havaya etkili bir şekilde aktarılır ve bu da ısıtma ve soğutma sistemleri üzerindeki yükü azaltır.
Plakalı ısı eşanjörünün bir diğer önemli parçası ise aktüatör kontrollü bir damperi olan baypastır. Genellikle besleme havası akımına takılan bu baypas, dış havayı (kısmen veya tamamen) reküperatörden geçirmeden yönlendirmek için kullanılır.
Plakalı Reküperatör
Döner Reküperatörler
Döner ısı eşanjörleri veya ısı çarkları, ısıyı emen bir tekerleği (çarkı) besleme ve egzoz hava akımları arasında döndürerek etkili bir ısı geri kazanımı sağlarlar. Bu sistemler hem duyulur hem de gizli ısıyı transfer edebilir. Duyulur ısı sıcaklıkla ilgili enerjiyi ifade ederken, gizli ısı nem içeriğiyle ilişkilidir.
Döner ısı eşanjörleri veya ısı çarkları, ısıyı emen bir tekerleği (çarkı) besleme ve egzoz hava akımları arasında döndürerek etkili bir ısı geri kazanımı sağlarlar. Bu sistemler hem duyulur hem de gizli ısıyı transfer edebilir. Duyulur ısı sıcaklıkla ilgili enerjiyi ifade ederken, gizli ısı nem içeriğiyle ilişkilidir.
Döner eşanjörler üç çeşittir:
- Yoğuşmalı tip: Nemi yalnızca soğuk mevsimlerde geri kazandırır.
- Entalpik tip: Nemi hem soğuk hem de geçiş mevsimlerinde geri kazandırır.
- Sorpsiyonlu tip: Nemi yıl boyunca geri kazandırır.
Yoğuşmalı ısı çarkları en sık kullanılan eşanjör türleridir. Diğerlerine göre daha ucuzdurlar ve düzgün çalışmaları için ek ekipman gerektirmezler.
Döner Reküperatör
Sıvı Akışkanlı Reküperatörler
Sıvı akışkanlı bir ısı geri kazanım sistemi, biri besleme havası akımında, diğeri ise egzoz havası akımında bulunan iki ayrı kanatlı boru bataryasından oluşur. Bu bataryalar, genellikle egzoz havasından besleme havasına ısı aktaran bir glikol-su karışımı ile dolu bir sıvı devresi ile birbirine bağlanır.
Sıvı akışkanlı bir ısı geri kazanım sistemi, biri besleme havası akımında, diğeri ise egzoz havası akımında bulunan iki ayrı kanatlı boru bataryasından oluşur. Bu bataryalar, genellikle egzoz havasından besleme havasına ısı aktaran bir glikol-su karışımı ile dolu bir sıvı devresi ile birbirine bağlanır.
Bu sistemler, yüksek sıcaklıktaki egzoz havasından ısı geri kazanımında oldukça etkilidir, bu da onları endüstriyel ortamlar için oldukça uygun kılar. Ayrıca, besleme ve egzoz bölümleri arasına belirli bir mesafede kurulabilirler, bu da alan planlaması açısından daha fazla esneklik sunar.
Sıvı Akışkanlı Reküperatör
Isı Geri Kazanım Sistemlerinin Verimliliği
Isı geri kazanım eşanjörlerinin verimliliği, türüne ve belirli çalışma koşullarına göre değişiklik gösterir. Aşağıda tipik sıcaklık verimlilik aralıkları verilmiştir:
Isı geri kazanım eşanjörlerinin verimliliği, türüne ve belirli çalışma koşullarına göre değişiklik gösterir. Aşağıda tipik sıcaklık verimlilik aralıkları verilmiştir:
- Plakalı ısı eşanjörleri: %40-80
- Döner ısı eşanjörleri: %60-85
- Sıvı akışkanlı ısı eşanjörleri: %40-65
Verimlilik, hava akımları arasındaki sıcaklık farkı (ΔT), eşanjörün yüzey alanı, hava akış hızları ve çevresel koşullar gibi birçok faktöre bağlıdır.
Isı Geri Kazanım Sistemlerinde Hava Kaçakları
Hava kaçağı, egzoz havasının besleme havasıyla karışmasına izin vererek bir ısı geri kazanım sisteminin performansını düşürebilir ve potansiyel olarak kirleticileri sisteme dahil edebilir. İşte farklı ısı eşanjörü türleri için kaçak oranlarının bir özeti:
Hava kaçağı, egzoz havasının besleme havasıyla karışmasına izin vererek bir ısı geri kazanım sisteminin performansını düşürebilir ve potansiyel olarak kirleticileri sisteme dahil edebilir. İşte farklı ısı eşanjörü türleri için kaçak oranlarının bir özeti:
- Plakalı ısı eşanjörleri: Genellikle %1'den daha az, minimum hava kaçağı görülür ve daha iyi sızdırmazlık ve kurulum uygulamalarıyla bu oran daha da azaltılabilir.
- Döner ısı eşanjörleri: Kaçağa daha yatkındırlar, ancak bir temizleme bölümü ve doğru fan yerleşimi ile kaçak %0,1'in altına düşürülebilir.
- Sıvı akışkanlı ısı eşanjörleri: Besleme ve egzoz hava akışları birbirlerinden tamamen izole edildiği için hava kaçağı oluşmaz.
Isı Reküperatörlerinin Kontrolü
Isı reküperatörlerinin etkili bir şekilde kontrol edilmesi, optimum performans, donmaya karşı koruma ve daha az enerji tüketimi sağlar. İşte bazı tipik kontrol stratejileri:
Isı reküperatörlerinin etkili bir şekilde kontrol edilmesi, optimum performans, donmaya karşı koruma ve daha az enerji tüketimi sağlar. İşte bazı tipik kontrol stratejileri:
- Plakalı ısı eşanjörleri: Don oluşumunu engellemek için baypas damperi egzoz sıcaklığı ve nem seviyelerine göre kontrol edilebilir.
- Döner ısı eşanjörleri: Çarkın hızı bir frekans invertörü ile kontrol edilir. Donma koşullarında daha düşük hızlarda çalışır ve belirli koşullar altında basınç düşüşlerini önlemek için durdurulabilir veya yavaşlatılabilir.
- Sıvı akışkanlı ısı eşanjörleri: Bu sistemler, ısı transfer sıvısının akışını yönetmek için pompa, vana ve sensörler gerektirir. Kontrol vanasının konumu, hava sıcaklığına veya enerji geri kazanım ihtiyaçlarına göre ayarlanır.
Uygulamanız İçin En İyi Isı Eşanjörü Türü Nedir?
Bir ısı eşanjörünün seçimi büyük ölçüde uygulamanızın özel ihtiyaçlarına bağlıdır:
Bir ısı eşanjörünün seçimi büyük ölçüde uygulamanızın özel ihtiyaçlarına bağlıdır:
- Plakalı ısı eşanjörleri, minimum kaçak endişesi olan basit kurulumlar için idealdir.
- Döner ısı eşanjörleri, mükemmel ısı ve nem geri kazanımı sağlar ancak hava kaçağını en aza indirmek için daha dikkatli kontrol gerektirir.
- Sıvı akışkanlı ısı eşanjörleri, yüksek sıcaklıklı endüstriyel uygulamalar veya besleme ve egzoz bölümlerinin ayrılması gereken kurulumlar için mükemmeldir.
Bir ısı reküperatörü içeren İklimlendirme Santrali (AHU) için bir kontrol sistemi seçmek üzere çözümler bölümümüze göz atın.