هواساز بازیافت انرژی Heat Recovery

در دهه‌ی گذشته، با افزایش هزینه‌های مصرف انرژی، بهره‌گیری از هواساز بازیافت انرژی یا هواساز هیت ریکاوری (Heat Recovery) در ساختمان‌ها به طور چشمگیری افزایش یافته است. این هواسازها به عنوان دستگاه‌های بازیابی حرارتی نیز شناخته می‌شوند. در واقع، این دستگاه‌ها با استفاده از بازیافت انرژی موجود در هوای خروجی ساختمان، این انرژی را جمع آوری می‌کنند، آن را به هواي تازه وارد ساختمان منتقل کرده و در نهایت باعث صرفه‌جویی چشمگیر در مصرف انرژی ساختمان می‌شوند.

حالا به تشریح عملکرد، ساختار و تفاوت‌های هواسازهای بازیابی حرارتی با هواسازهای بدون هیت ریکاوری می‌پردازیم. این نوع هواسازها قادرند انرژی موجود در هوای خروجی را بازیابی کرده و آن را به هوای تازه که به ساختمان وارد می‌شود، انتقال دهند. این فرآیند باعث می‌شود که مقدار قابل توجهی از انرژی مصرفی در ساختمان ذخیره و مجدداً استفاده شود. در مقابل، هواسازهای بدون هیت ریکاوری قادر به این کار نیستند و انرژی موجود در هوای خروجی را بازیابی و بهره‌مندی مجدد از آن را فراهم نمی‌کنند.

به بررسی مزایا و معایب هواسازهای بازیابی حرارتی، بحث در مورد قیمت و نیز انواع مختلف آن نیز می‌پردازیم. هر نوع از این دستگاه‌ها ویژگی‌های خاصی دارند که ممکن است شامل عملکرد بهینه‌تر، کارایی بالاتر، یا هزینه‌های نصب و نگهداری متفاوت باشند. این اختلافات بر اساس نوع تکنولوژی استفاده شده، ظرفیت بازیافت، و قابلیت اطمینان ممکن است متغیر باشند.

با این توصیفات، تفاوت‌ها و مزایا و معایب هر یک از این سیستم‌های بازیافت کننده انرژی را به خوبی می‌توان مشاهده کرد که این اطلاعات می‌تواند در انتخاب بهترین گزینه برای هر ساختمان کمک کند.

هواساز بازیافت انرژی یا هیت ریکاوری چیست ؟

هواساز بازیافت انرژی برودتی نیک یا هواساز هیت ریکاوری، یک دستگاه است که در فرایند تهویه مکانیکی ساختمان‌ها استفاده می‌شود و قادر به بازیافت و استفاده مجدد از انرژی موجود در هوای خروجی ساختمان است. این دستگاه‌ها به منظور صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌ها طراحی شده‌اند.

انواع هواساز بازیافت انرژی

هواسازهای بازیافت انرژی که نوعی چیلر است معمولا به چند نوع اصلی تقسیم می‌شوند که هر کدام از این انواع براساس مبدل حرارتی و روش کارکرد خود تفاوت‌هایی دارند. برخی از این انواع عبارتند از:

هواساز هیت ریکاوری تقاطعی : (Cross Flow Heat Recovery)

در این نوع، جریان هوای تازه و جریان هوای خروجی از ساختمان به صورت متقابل در این دستگاه به هم برخورد می‌کنند. هواها از طریق مبدل حرارتی عبور می‌کنند و انتقال حرارت از یک جریان به دیگری انجام می‌شود.

هواساز هیت ریکاوری روتاری: (Rotary Heat Recovery)

این نوع شامل یک چرخ دوار است که دارای سطوح جداگانه برای هر جریان هوا است. زمانی که یک جریان هوا از یک سمت وارد می‌شود، انتقال حرارت با جریان دیگر هوا در سطوح مختلف انجام می‌شود.

هواساز هیت ریکاوری ثنائی :(Run-Around Coil Heat Recovery)

این روش شامل دو مبدل حرارتی جداگانه در دو قسمت مجزا از ساختمان است. یک مبدل حرارتی در هواگیر خروجی و دیگری در هواگیر جریان ورودی استفاده می‌شود و مایع یا گازی که حرارت را منتقل می‌کند بین دو مبدل حرارتی در حرکت است.

هواساز هیت ریکاوری تعادلی : (Counter Flow Heat Recovery)

در این نوع، جریان هوای تازه و هوای خروجی در جهت‌های مخالف از یکدیگر عبور می‌کنند و انتقال حرارت در این دستگاه در جهت‌های مخالف اتفاق می‌افتد.

هر یک از این انواع هواساز بازیافت انرژی دارای مزایا و معایب خاصی هستند که بستگی به شرایط ساختمانی، نیازهای انرژی، و همچنین امکانات موجود، مناسبی و توجیه اقتصادی برای استفاده از هر یک از آنها می‌تواند متفاوت باشد.

اجزا و ساختار هواساز بازیافت انرژی

اجزا و ساختار هواساز بازیافت انرژی به طور کلی شامل دو بخش است: بخش پایین که همان عملکرد یک هواساز معمولی را انجام می‌دهد (بدون هیت ریکاوری) و بخش بالا که عملکرد بازیابی حرارت را انجام می‌دهد.

اجزای ساختار بالایی هواساز بازیافت انرژی عبارتند از:

دمپر خروجی: این قسمت به کنترل جریان هوای خروجی از دستگاه و تنظیم مقدار آن کمک می‌کند.

پنل فیلتر: برای تصفیه و تصفیه کردن هوا از ذرات معلق و آلاینده‌های مختلف استفاده می‌شود.

فن خروجی: این فن به عنوان عنصری برای ایجاد جریان هوای خروجی و انتقال آن به محیط خارجی وظیفه دارد.

سنسورها و کنترلرها: این اجزا برای کنترل و نظارت بر عملکرد دستگاه، تنظیم دما و سایر پارامترهای مرتبط با فرآیند بازیافت انرژی استفاده می‌شوند.

مبدل حرارتی هوا به هوای فشرده یا صفحه‌ای: این بخش از دستگاه برای انتقال حرارت از جریان هوای خروجی به جریان هوای تازه وارد ساختمان به کار می‌رود. این مبدل حرارتی معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ یا موادی با خواص حرارتی بالا تشکیل شده است.

انواع هواسازهای بازیافت انرژی ممکن است بر اساس نوع مبدل حرارتی، طراحی، ظرفیت و تکنولوژی استفاده شده متفاوت باشند. به عنوان مثال، ممکن است مبدل حرارتی از نوعی صفحه‌ای یا چرخشی باشد که توانایی انتقال حرارت را به شیوه‌های مختلف ارائه می‌دهد و به همین دلیل، مزایا و معایب خاصی دارند که باید در انتخاب و استفاده از آنها مدنظر قرار گیرد.

نحوه عملکرد هواساز بازیافت انرژی

در فصل‌های تابستان و زمستان، هواساز با بازیافت انرژی یا هواساز هیت ریکاوری که به انگلیسی Heat Recovery Ventilation (HRV) است به شکل متفاوتی عمل می‌کند تا از انرژی موجود در جریان‌های هوای خروجی و ورودی بهره ببرد. در این فصل‌ها، HRV هدف خود را بر اساس نیاز گرمایش یا خنک‌کنندگی تنظیم می‌کند.

عملکرد هواساز بازیافت انرژی در تابستان

در فصل تابستان، هواساز با بازیافت انرژی یا همان چیلر تراکمی به این صورت عمل می‌کند:

هوا با دمای کمتر از هوای بیرونی، از ساختمان به داخل سیستم بازیافت حرارتی (HRV) منتقل می‌شود. همچنین، هوا با دمای بیشتر از محیط، وارد HRV می‌شود و احتیاج به خنک کردن دارد. در اینجا، مبدل حرارتی در HRV از جریان گرم هوا خروجی به جریان هوا ورودی کمک می‌کند تا از انتقال حرارت بهره‌مند شود. این اقدام باعث می‌شود که هوای وارد به داخل ساختمان خنک شده و در نتیجه، دمای داخلی را کاهش دهد.

عملکرد هواسار بازیافت انرژی در زمستان

در زمستان یا حالت گرمایش، عملکرد HRV به این شکل است:

هوا با دمای بالاتر از هوای بیرونی، از ساختمان به داخل HRV جاری می‌شود. همچنین، هوا با دمای پایین‌تر از محیط، وارد HRV می‌شود و نیاز به گرم کردن دارد. مبدل حرارتی در HRV از جریان گرم هوا خروجی به جریان هوا ورودی کمک می‌کند تا از انتقال حرارت بهره‌مند شود. این عمل باعث می‌شود که هوای وارد به داخل ساختمان گرم شده و در نتیجه، دمای داخلی افزایش یابد.

در هر دو فصل، هدف اصلی از استفاده از HRV بهینه‌سازی مصرف انرژی و حفظ کمترین تأثیرات محیطی است. به همین دلیل، عملکرد این سیستم بر اساس نیازهای گرمایش یا سرمایش ساختمان تنظیم می‌شود.

انواع سیستم های هواساز بازیافت انرژی

همانطور که می دانید انواع هواساز هیت ریکاوری از اصول یکسانی پیروی می کنند ولی می توانیم مبدل حرارتی آن ها را در انواع گوناگونی طراحی کرده و بسازیم.مزایا و معایب مختلف انواع سیستم‌های بازیافت حرارت، به توجه به ویژگی‌ها و عملکرد هرکدام از آنها است که می‌تواند در ساختمان‌ها یا صنایع مختلف اثرات متفاوتی داشته باشد. در زیر به برخی از مزایا و معایب دو نوع معمول سیستم بازیافت حرارت یعنی چرخ حرارتی (Heat Wheel) و هواساز نوع پلیتی یا صفحه‌ای (Plate Heat Exchanger) اشاره می‌شود:

چرخ حرارتی هواساز هیت ریکاوری

مزایای چرخ حرارتی هواساز بازیافت انرژی:

راندمان بالا: از آنجایی که این چرخ‌ها به صورت چرخشی عمل می‌کنند و دارای سطوح بزرگی هستند، راندمان حرارتی آنها معمولاً بالاتر است.

انتقال حرارتی بازه زمانی طولانی: این سیستم‌ها قادر به انتقال حرارت برای بازه زمانی طولانی‌تری هستند.

معایب چرخ حرارتی هواساز بازیافت انرژی:

قیمت بالا: سیستم چرخ حرارتی هزینه بیشتری دارد و نصب و نگهداری آن هم پیچیده‌تر است.

نیاز به نگهداری منظم: برای حفظ کارایی، چرخ حرارتی نیاز به نگهداری دقیق و تعمیرات مرتب دارد.

هواساز نوع پلیتی یا صفحه‌ای (Plate Heat Exchanger):

مزایا:

ابعاد کوچک‌تر و نصب آسان: معمولاً این سیستم‌ها ابعاد کوچکتری دارند و نصب و استفاده از آنها نسبتاً ساده‌تر است.

کارایی معقول: این نوع هواساز بازیافت انرژی به طور معقولی حرارت را بازیابی می‌کند.

معایب:

راندمان کمتر: نسبت به چرخ حرارتی، این نوع ممکن است راندمان حرارتی کمتری داشته باشد.

نیاز به تعمیرات و تعویض قطعات: ممکن است پس از مدتی نیاز به تعمیرات و تعویض برخی از قطعات این نوع سیستم‌ها باشد.

استفاده از هر نوعی از این سیستم‌های بازیافت حرارت به شرایط خاص هر مکان و نیازهای مشتری بستگی دارد و در نهایت، انتخاب بین این دو به میزان تأثیرات مثبت و منفی هر کدام در محیط مورد استفاده و نیازهای انرژی آنجا بستگی دارد.

ویژگی های مبدل حرارتی صفحه ای 

در مبدل حرارتی صفحه‌ای که در هواساز با بازیابی حرارتی استفاده می‌شود، ویژگی‌های مختلفی وجود دارد که به کارایی و عملکرد بهتر آن کمک می‌کنند. این ویژگی‌ها شامل موارد زیر می‌شود:

۱. ورقه‌های آلومینیومی یا مسی مقاوم در برابر خوردگی:

این ورقه‌ها که از آلومینیوم یا مس ساخته می‌شوند، معمولاً مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند که از دوام و عمر طولانی مبدل حرارتی اطمینان می‌دهند.

۲. طرح لایه‌ای فشرده برای افزایش حداکثری سطح انتقال حرارت:

طرح لایه‌ای فشرده در مبدل حرارتی صفحه‌ای برای افزایش سطح انتقال حرارت به‌کار می‌رود. این طرح‌ها معمولاً به منظور افزایش تماس هوا با سطح مبدل حرارتی و افزایش کارایی انتقال حرارت طراحی می‌شوند.

۳. آبندی کامل برای جلوگیری از تداخل دو جریان هوا با هم:

یکی از مسائل مهم در مبدل حرارتی، جلوگیری از تداخل دو جریان هوا است. آبندی کامل و صحیح این سیستم باعث می‌شود که جریان هواهای داخلی و خارجی به‌طور موثر جدا از یکدیگر باشند، تا حرارت به‌طور موثرتری انتقال یابد.

این ویژگی‌ها به‌طور کلی از موارد مهمی است که در طراحی و ساخت مبدل حرارتی صفحه‌ای برای هواساز با بازیابی حرارتی لحاظ می‌شوند تا کارایی و عملکرد بهتری را فراهم کنند.

قیمت هواساز بازیافت انرژی

به دلیل تغییرات در بازار و فناوری‌های مورد استفاده، قیمت هواساز بازیافت انرژی یا همان تهویه مطبوع ممکن است متغیر باشد. قیمت این سیستم‌ها بسته به عوامل مختلفی از جمله ظرفیت، نوع تکنولوژی مورد استفاده، سایز و قابلیت‌های اضافی متغیر است. همچنین، هزینه نصب و راه‌اندازی نیز می‌تواند تأثیرگذار باشد.

برای دریافت قیمت هواساز بازیافت انرژی، بهتر است با کارشناسان فروش سایت نیک نوری تماس بگیرید.تا شما را براساس نیازهای خاص ، شرایط بازار و جزئیات فنی، راهنمایی کنند.