Абстракция
Бяха проведени тестове за устойчивост и ефективност на теглото на филтъра и бяха проучени правилата за промяна на устойчивостта на задържане на прах и ефективността на филтъра, консумацията на енергия на филтъра беше изчислена съгласно метода за изчисляване на енергийната ефективност, предложен от Eurovent 4 /11.
Установено е, че разходите за електроенергия на филтъра се увеличават с увеличаване на времето и съпротивлението.
Въз основа на анализа на разходите за смяна на филтъра, оперативните разходи и цялостните разходи се предлага метод за определяне кога филтърът трябва да бъде сменен.
Резултатите показаха, че действителният експлоатационен живот на филтъра е по-висок от посочения в GB/T 14295-2008.
Времето за смяна на филтъра в обща гражданска сграда трябва да се определи според разходите за подмяна на обема на въздуха и разходите за оперативна консумация на енергия.
АвторШанхайски институт по архитектура (група) Co., LtdДжан Чонгян, Ли Джинггуан
Въведения
Влиянието на качеството на въздуха върху човешкото здраве се е превърнало в един от най-важните въпроси, вълнуващи обществото.
В момента замърсяването на външния въздух, представено от PM2.5, е много сериозно в Китай. Поради това индустрията за пречистване на въздуха се развива бързо и оборудването за пречистване на свеж въздух и пречиствателят на въздуха са широко използвани.
През 2017 г. в Китай са продадени около 860 000 вентилации за чист въздух и 7 милиона пречистватели. С по-добрата осведоменост за PM2.5 степента на използване на оборудването за пречистване ще се увеличи допълнително и скоро ще се превърне в необходимо оборудване в ежедневния живот. Популярността на този вид оборудване се влияе пряко от цената на покупката и експлоатационните му разходи, така че е от голямо значение да се проучи неговата икономичност.
Основните параметри на филтъра включват спада на налягането, количеството събрани частици, ефективността на събиране и времето на работа. Могат да се използват три метода, за да се прецени времето за смяна на филтъра на пречиствателя на свеж въздух. Първият е да се измери промяната на съпротивлението преди и след филтъра според сензора за налягане; Вторият е да се измери плътността на праховите частици на изхода според устройството за откриване на прахови частици. Последният е по време на работа, тоест измерване на времето на работа на оборудването.
Традиционната теория за подмяната на филтъра е да се балансират разходите за покупка и текущите разходи въз основа на ефективността. С други думи, увеличаването на потреблението на енергия се причинява от увеличаване на съпротивлението и цената на покупката.
както е показано на фигура 1
Фигура 1 кривата на съпротивлението на филтъра и цената
Целта на тази статия е да проучи честотата на смяна на филтъра и влиянието му върху дизайна на такова оборудване и система чрез анализиране на баланса между разходите за работа на енергия, причинени от увеличаването на съпротивлението на филтъра, и разходите за покупка, произтичащи от честата смяна на филтър, при условия на работа с малък обем въздух.
1. Тестове за ефективност и устойчивост на филтъра
1.1 Съоръжение за тестване
Платформата за тестване на филтъра се състои главно от следните части: система за въздуховоди, устройство за изкуствен прах, измервателно оборудване и др., както е показано на Фигура 2.
Фигура 2. Съоръжение за тестване
Приемане на вентилатора за преобразуване на честота в системата за въздуховоди на лабораторията за регулиране на работния обем на въздуха на филтъра, като по този начин се тества работата на филтъра при различен обем въздух.
1.2 Проба за тестване
За да се подобри повторяемостта на експеримента, бяха избрани 3 въздушни филтъра, произведени от същия производител. Тъй като филтри тип H11, H12 и H13 са широко използвани на пазара, в този експеримент беше използван филтър от клас H11, с размери 560 mm × 560 mm × 60 mm, тип v-тип, плътен на сгъване на химически влакна, както е показано на фигура 3.
Фигура 2. Тестване Проба
1.3 Изисквания за изпитване
В съответствие със съответните разпоредби на GB/T 14295-2008 „Въздушен филтър“, в допълнение към условията на изпитване, изисквани в стандартите за изпитване, трябва да бъдат включени следните условия:
1) По време на теста температурата и влажността на чистия въздух, изпратен в системата на каналите, трябва да бъдат сходни;
2) Източникът на прах, използван за тестване на всички проби, трябва да остане същият.
3) Преди всяка проба да бъде тествана, праховите частици, отложени в системата на каналите, трябва да бъдат почистени с четка;
4) Записване на работните часове на филтъра по време на изпитването, включително времето на отделяне и спиране на прах;
2. Резултат от теста и анализ
2.1 Промяна на първоначалното съпротивление с обема на въздуха
Първоначалното изпитване на съпротивление е проведено при обем на въздуха от 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h.
Промяната на първоначалното съпротивление с обема на въздуха е показана на фиг. 4.
Фигура 4. Промяната на първоначалното съпротивление на филтъра при различен обем въздух
2.2 Промяна на ефективността на теглото с количеството натрупан прах.
Този пасаж основно изследва ефективността на филтриране на PM2.5 според стандартите за тестване на производителите на филтри, номиналният въздушен обем на филтъра е 508m3/h. Измерените стойности на ефективността на теглото на трите филтъра при различно количество отлагане на прах са показани в Таблица 1
Таблица 1 Промяната на задържането с количеството отложен прах
Измереният индекс на ефективност на теглото (задържане) на три филтъра при различно количество отлагане на прах е показан в Таблица 1
2.3 Връзката между съпротивлението и натрупването на прах
Всеки филтър е използван за 9 пъти емисии на прах. Първите 7 пъти на единична емисия на прах бяха контролирани при около 15.0g, а последните 2 пъти на единична емисия на прах бяха контролирани при около 30.0g.
Вариацията на съпротивлението на задържане на прах се променя с количеството натрупване на прах от три филтъра под номиналния въздушен поток, е показано на ФИГ.5
ФИГ.5
3. Икономически анализ на използването на филтри
3.1 Номинален експлоатационен живот
GB/T 14295-2008 „Въздушен филтър“ предвижда, че когато филтърът работи при номинален въздушен капацитет и крайното съпротивление достигне 2 пъти от първоначалното съпротивление, се счита, че филтърът е достигнал своя експлоатационен живот и филтърът трябва да бъде сменен. След изчисляване на експлоатационния живот на филтрите при номинални работни условия в този експеримент, резултатите показват, че експлоатационният живот на тези три филтъра е оценен съответно на 1674, 1650 и 1518 часа, което е съответно 3,4, 3,3 и 1 месец.
3.2 Анализ на консумацията на прах
Повторният тест по-горе показва, че производителността на трите филтъра е последователна, така че филтър 1 е взет като пример за анализ на консумацията на енергия.
ФИГ. 6 Връзка между заряда на електроенергия и дните на използване на филтъра (обем на въздуха 508m3/h)
Тъй като разходите за подмяна на обема на въздуха се променят значително, сумата на филтъра при подмяна и консумацията на енергия също се променя значително, поради работата на филтъра, както е показано на фиг. 7. На фигурата общите разходи = оперативни разходи за електроенергия + разходи за подмяна на единичен обем въздух.
ФИГ. 7
Заключения
1) Действителният експлоатационен живот на филтрите с малък обем въздух в общи граждански сгради е много по-висок от експлоатационния живот, предвиден в GB/T 14295-2008 „Въздушен филтър” и препоръчан от настоящите производители. Действителният експлоатационен живот на филтъра може да се разглежда въз основа на променящия се закон на консумацията на мощност на филтъра и цената на подмяната.
2) Предложен е методът за оценка на смяната на филтъра, базиран на икономически съображения, т.е. разходите за подмяна за единица въздушен обем и работната консумация на енергия трябва да бъдат разгледани изчерпателно, за да се определи времето за смяна на филтъра.
(Пълният текст е публикуван в HVAC, Vol. 50, No. 5, стр. 102-106, 2020)
