Abstracción
Se realizaron pruebas sobre la resistencia y la eficiencia de peso del filtro, y se exploraron las reglas de cambio de la resistencia a la retención de polvo y la eficiencia del filtro, el consumo de energía del filtro se calculó de acuerdo con el método de cálculo de la eficiencia energética propuesto por Eurovent 4. / 11.
Se encuentra que los costos de electricidad del filtro aumentan con el aumento del uso del tiempo y la resistencia.
Con base en el análisis del costo de reemplazo del filtro, el costo operativo y el costo integral, se propone un método para determinar cuándo se debe reemplazar el filtro.
Los resultados mostraron que la vida útil real del filtro es mayor que la especificada en GB / T 14295-2008.
El tiempo para el reemplazo del filtro en la construcción civil en general debe decidirse de acuerdo con los costos de reemplazo del volumen de aire y los costos de consumo de energía de operación.
AutorInstituto de Ciencias de la Arquitectura de Shanghai (Grupo) Co., LtdZhang Chongyang, Li Jingguang
Introducciones
La influencia de la calidad del aire en la salud humana se ha convertido en uno de los temas más importantes que preocupa a la sociedad.
Actualmente, la contaminación del aire exterior representada por PM2.5 es muy grave en China. Por lo tanto, la industria de la purificación de aire se desarrolla rápidamente y se han utilizado ampliamente equipos de purificación de aire fresco y purificadores de aire.
En 2017, se vendieron en China alrededor de 860.000 ventilaciones de aire fresco y 7 millones de purificadores. Con una mejor conciencia de PM2.5, la tasa de utilización de los equipos de purificación aumentará aún más y pronto se convertirá en un equipo necesario en la vida diaria. La popularidad de este tipo de equipos se ve afectada directamente por su costo de compra y su costo de funcionamiento, por lo que es de gran importancia estudiar su economía.
Los principales parámetros del filtro incluyen la caída de presión, la cantidad de partículas recolectadas, la eficiencia de recolección y el tiempo de funcionamiento. Se pueden adoptar tres métodos para juzgar el tiempo de reemplazo del filtro del purificador de aire fresco. El primero es medir el cambio de resistencia antes y después del filtro de acuerdo con el dispositivo sensor de presión; El segundo es medir la densidad de la materia particulada en la salida de acuerdo con el dispositivo sensor de partículas. El último es por el tiempo de funcionamiento, es decir, midiendo el tiempo de funcionamiento del equipo.
La teoría tradicional del reemplazo del filtro es equilibrar el costo de compra y el costo de funcionamiento en función de la eficiencia. En otras palabras, el aumento del consumo de energía se debe al aumento de la resistencia y al costo de compra.
como se muestra en la Figura 1
Figura 1 la curva de resistencia y costo del filtro
El propósito de este artículo es explorar la frecuencia de reemplazo del filtro y su influencia en el diseño de dicho equipo y sistema, analizando el equilibrio entre el costo de energía de operación causado por el aumento de la resistencia del filtro y el costo de compra producido por el reemplazo frecuente de filtro, en condiciones de funcionamiento de pequeño volumen de aire.
1.Pruebas de eficiencia y resistencia del filtro
1.1 Instalación de prueba
La plataforma de prueba del filtro se compone principalmente de las siguientes partes: sistema de conductos de aire, dispositivo generador de polvo artificial, equipo de medición, etc., como se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Instalación de prueba
Adopción del ventilador de conversión de frecuencia en el sistema de conductos de aire del laboratorio para ajustar el volumen de aire de funcionamiento del filtro, y así probar el rendimiento del filtro en diferentes volúmenes de aire.
1.2 Prueba de muestra
Para mejorar la repetibilidad del experimento, se seleccionaron 3 filtros de aire producidos por el mismo fabricante. Como los filtros de tipo H11, H12 y H13 se utilizan ampliamente en el mercado, en este experimento se utilizó un filtro de grado H11, con un tamaño de 560 mm × 560 mm × 60 mm, tipo de plegado denso de fibra química tipo V, como se muestra en la Figura 3.
Figura 2. Prueba Muestra
1.3 Requisitos de prueba
De acuerdo con las disposiciones relevantes de GB / T 14295-2008 “Filtro de aire”, además de las condiciones de prueba requeridas en los estándares de prueba, se deben incluir las siguientes condiciones:
1) Durante la prueba, la temperatura y la humedad del aire limpio enviado al sistema de conductos deben ser similares;
2) La fuente de polvo utilizada para analizar todas las muestras debe seguir siendo la misma.
3) Antes de analizar cada muestra, las partículas de polvo depositadas en el sistema de conductos deben limpiarse con un cepillo;
4) Registro de las horas de trabajo del filtro durante la prueba, incluido el tiempo de emisión y suspensión del polvo;
2. Resultado de la prueba y análisis
2.1 Cambio de resistencia inicial con volumen de aire
La prueba de resistencia inicial se llevó a cabo con un volumen de aire de 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3 / h.
El cambio de la resistencia inicial con el volumen de aire se muestra en la FIG. 4.
Figura 4. El cambio de resistencia inicial del filtro bajo diferente volumen de aire.
2.2 El cambio de la eficiencia de peso con la cantidad de polvo acumulado.
Este pasaje estudia principalmente la eficiencia de filtración de PM2.5 de acuerdo con los estándares de prueba de los fabricantes de filtros, el volumen de aire nominal del filtro es 508m3 / h. Los valores de eficiencia de peso medidos de los tres filtros bajo diferentes cantidades de deposición de polvo se muestran en la Tabla 1
Tabla 1 El cambio de arrestancia con la cantidad de polvo depositado
El índice de eficiencia de peso medido (arrestancia) de tres filtros bajo diferentes cantidades de deposición de polvo se muestra en la Tabla 1
2,3 La relación entre resistencia y acumulación de polvo
Cada filtro se utilizó para 9 veces la emisión de polvo. Los primeros 7 tiempos de emisión de polvo único se controlaron en aproximadamente 15,0 gy los últimos 2 tiempos de emisión de polvo único se controlaron en aproximadamente 30,0 g.
La variación de la resistencia a la retención de polvo cambia con la cantidad de acumulación de polvo de tres filtros bajo el flujo de aire nominal, se muestra en la FIG.
FIG.5
3.Análisis económico del uso de filtros
3.1 Vida útil nominal
GB / T 14295-2008 “Filtro de aire” estipula que cuando el filtro opera a la capacidad de aire nominal y la resistencia final alcanza 2 veces la resistencia inicial, se considera que el filtro ha alcanzado su vida útil y el filtro debe ser reemplazado. Después de calcular la vida útil de los filtros en las condiciones de trabajo nominales en este experimento, los resultados muestran que la vida útil de estos tres filtros se estimó en 1674, 1650 y 1518 h respectivamente, que fueron respectivamente 3,4, 3,3 y 1 mes.
3.2 Análisis de consumo de polvo
La prueba repetida anterior muestra que el rendimiento de los tres filtros es constante, por lo que el filtro 1 se toma como ejemplo para el análisis del consumo de energía.
HIGO. 6 Relación entre la carga eléctrica y los días de uso del filtro (volumen de aire 508m3 / h)
Como el costo de reemplazo del volumen de aire cambia enormemente, la suma del filtro en reemplazo y el consumo de energía también cambia mucho, debido al funcionamiento del filtro, como se muestra en la FIG. 7. En la figura, el costo integral = costo operativo de electricidad + costo de reemplazo del volumen de aire unitario.
HIGO. 7
Conclusiones
1) La vida útil real de los filtros con pequeño volumen de aire en edificios civiles en general es mucho mayor que la vida útil estipulada en GB / T 14295-2008 “Filtro de aire” y recomendada por los fabricantes actuales. La vida útil real del filtro se puede considerar en función de la ley cambiante del consumo de energía del filtro y el costo de reemplazo.
2) Se propone el método de evaluación de reemplazo de filtro basado en consideraciones económicas, es decir, el costo de reemplazo por unidad de volumen de aire y el consumo de energía de operación deben considerarse de manera integral para determinar el tiempo de reemplazo del filtro.
(El texto completo se publicó en HVAC, Vol.50, No. 5, págs.102-106, 2020)
