Abstracció
Es van realitzar proves sobre l'eficiència de resistència i pes del filtre, i es van explorar les regles de canvi de la resistència a la retenció de pols i l'eficiència del filtre, es va calcular el consum d'energia del filtre segons el mètode de càlcul de l'eficiència energètica proposat per Eurovent 4. /11.
Es constata que els costos d'electricitat del filtre augmenta amb l'augment del temps i la resistència.
A partir de l'anàlisi del cost de substitució del filtre, el cost operatiu i el cost integral, es proposa un mètode per determinar quan s'ha de substituir el filtre.
Els resultats van mostrar que la vida útil real del filtre és superior a l'especificada a GB/T 14295-2008.
El temps de substitució del filtre a l'edifici civil general s'ha de decidir segons els costos de substitució del volum d'aire i els costos de consum d'energia operativa.
AutorShanghai Institute of Architecture Science (Group) Co., LtdZhang Chongyang, Li Jingguang
Introduccions
La influència de la qualitat de l'aire en la salut humana s'ha convertit en un dels temes més importants que preocupa la societat.
Actualment, la contaminació de l'aire exterior representada per PM2,5 és molt greu a la Xina. Per tant, la indústria de la purificació d'aire es desenvolupa ràpidament i s'han utilitzat àmpliament equips de purificació d'aire fresc i purificadors d'aire.
El 2017, es van vendre uns 860.000 ventiladors d'aire fresc i 7 milions de purificadors a la Xina. Amb una millor consciència de PM2.5, la taxa d'utilització dels equips de purificació augmentarà encara més i aviat es convertirà en un equip necessari a la vida diària. La popularitat d'aquest tipus d'equips es veu directament afectada pel seu cost de compra i el seu cost d'execució, per la qual cosa és de gran importància estudiar la seva economia.
Els principals paràmetres del filtre inclouen la caiguda de pressió, la quantitat de partícules recollides, l'eficiència de recollida i el temps de funcionament. Es poden adoptar tres mètodes per jutjar el temps de substitució del filtre del purificador d'aire fresc. El primer és mesurar el canvi de resistència abans i després del filtre segons el dispositiu de detecció de pressió; El segon és mesurar la densitat de partícules a la sortida segons el dispositiu de detecció de partícules. L'últim és pel temps de funcionament, és a dir, mesurant el temps de funcionament de l'equip.
La teoria tradicional de la substitució del filtre és equilibrar el cost de compra i el cost de funcionament en funció de l'eficiència. És a dir, l'augment del consum d'energia és causat per l'augment de la resistència i el cost de compra.
tal com es mostra a la figura 1
Figura 1 la corba de la resistència i el cost del filtre
L'objectiu d'aquest article és explorar la freqüència de substitució del filtre i la seva influència en el disseny d'aquests equips i sistemes mitjançant l'anàlisi de l'equilibri entre el cost d'energia operatiu causat per l'augment de la resistència del filtre i el cost de compra produït per la substitució freqüent de filtres. filtre, en condicions de funcionament de petit volum d'aire.
1.Proves d'eficiència i resistència del filtre
1.1 Instal·lació de proves
La plataforma de prova de filtres es compon principalment de les parts següents: sistema de conductes d'aire, dispositiu de generació de pols artificial, equips de mesura, etc., tal com es mostra a la figura 2.
Figura 2. Instal·lació de proves
Adoptar el ventilador de conversió de freqüència al sistema de conductes d'aire del laboratori per ajustar el volum d'aire de funcionament del filtre i així provar el rendiment del filtre amb diferents volums d'aire.
1.2 Mostra de prova
Per tal de millorar la repetibilitat de l'experiment, es van seleccionar 3 filtres d'aire produïts pel mateix fabricant. Com que els filtres de tipus H11, H12 i H13 s'utilitzen àmpliament al mercat, en aquest experiment es va utilitzar un filtre de grau H11, amb una mida de 560 mm × 560 mm × 60 mm, tipus de plegat dens de fibra química de tipus v, tal com es mostra a la figura 3.
Figura 2. Testing Mostra
1.3 Requisits de la prova
D'acord amb les disposicions pertinents de GB/T 14295-2008 "Filtre d'aire", a més de les condicions de prova requerides a les normes de prova, s'han d'incloure les condicions següents:
1) Durant la prova, la temperatura i la humitat de l'aire net enviat al sistema de conductes han de ser similars;
2) La font de pols utilitzada per provar totes les mostres ha de romandre igual.
3) Abans de provar cada mostra, les partícules de pols dipositades al sistema de conductes s'han de netejar amb un raspall;
4) Registre de les hores de treball del filtre durant la prova, inclòs el temps d'emissió i suspensió de pols;
2. Resultat de la prova i anàlisi
2.1 Canvi de la resistència inicial amb el volum d'aire
La prova de resistència inicial es va realitzar a un volum d'aire de 80.140.220.300.380.460.540.600.711.948 m3/h.
El canvi de la resistència inicial amb el volum d'aire es mostra a la FIG. 4.
Figura 4. El canvi de la resistència inicial del filtre sota un volum d'aire diferent
2.2 El canvi d'eficiència de pes amb la quantitat de pols acumulada.
Aquest passatge estudia principalment l'eficiència de filtració de PM2.5 segons els estàndards de prova dels fabricants de filtres, el volum d'aire nominal del filtre és de 508 m3/h. Els valors d'eficiència de pes mesurats dels tres filtres amb diferents quantitats de deposició de pols es mostren a la taula 1
Taula 1 El canvi de detenció amb la quantitat de pols dipositada
A la taula 1 es mostra l'índex d'eficiència de pes mesurat (arrest) de tres filtres amb diferents quantitats de deposició de pols.
2.3 La relació entre la resistència i l'acumulació de pols
Cada filtre es va utilitzar per a 9 vegades l'emissió de pols. Les primeres 7 vegades d'emissió de pols única es van controlar a uns 15,0 g, i les 2 últimes vegades d'emissió de pols única es van controlar a uns 30,0 g.
La variació de la resistència a la retenció de pols canvia amb la quantitat d'acumulació de pols de tres filtres sota el flux d'aire nominal, es mostra a la FIG.5.
FIG.5
3.Anàlisi econòmica de l'ús del filtre
3.1 Vida útil nominal
GB/T 14295-2008 "Filtre d'aire" estipula que quan el filtre funciona a la capacitat nominal d'aire i la resistència final arriba a 2 vegades la resistència inicial, es considera que el filtre ha arribat a la seva vida útil i s'ha de substituir. Després de calcular la vida útil dels filtres en condicions de treball nominals en aquest experiment, els resultats mostren que la vida útil d'aquests tres filtres es va estimar en 1674, 1650 i 1518 h respectivament, que eren respectivament 3,4, 3,3 i 1 mes.
3.2 Anàlisi del consum de pols
La prova repetida anterior mostra que el rendiment dels tres filtres és coherent, de manera que el filtre 1 es pren com a exemple per a l'anàlisi del consum d'energia.
FIG. 6 Relació entre la càrrega elèctrica i els dies d'ús del filtre (volum d'aire 508m3/h)
Com que el cost de substitució del volum d'aire canvia molt, la suma del filtre de substitució i el consum d'energia també canvia molt, a causa del funcionament del filtre, tal com es mostra a la FIG. 7. A la figura, el cost global = cost d'explotació de l'electricitat + cost de substitució del volum d'aire unitari.
FIG. 7
Conclusions
1) La vida útil real dels filtres amb un volum d'aire petit als edificis civils generals és molt superior a la vida útil estipulada a GB/T 14295-2008 "Filtre d'aire" i recomanada pels fabricants actuals. La vida útil real del filtre es pot considerar segons la llei canviant del consum d'energia del filtre i el cost de substitució.
2) Es proposa el mètode d'avaluació de substitució del filtre basat en consideracions econòmiques, és a dir, el cost de reemplaçament segons el volum d'aire de la unitat i el consum d'energia operativa s'han de considerar exhaustivament per determinar el temps de substitució del filtre.
(El text complet es va publicar a HVAC, Vol. 50, Núm. 5, pàg. 102-106, 2020)
