Apstrakcija
Provedena su ispitivanja otpornosti i težinske učinkovitosti filtra, a istražena su pravila promjene otpora zadržavanja prašine i učinkovitosti filtera, izračunata je potrošnja energije filtra prema metodi proračuna energetske učinkovitosti koju je predložio Eurovent 4. /11.
Utvrđeno je da se troškovi električne energije filtera povećavaju s povećanjem korištenja vremena i otpora.
Na temelju analize troškova zamjene filtera, operativnih troškova i sveobuhvatnih troškova, predlaže se metoda za određivanje kada filtar treba zamijeniti.
Rezultati su pokazali da je stvarni vijek trajanja filtera veći od onog navedenog u GB/T 14295-2008.
Vrijeme zamjene filtera u općim civilnim zgradama treba odrediti prema troškovima zamjene volumena zraka i troškovima radne potrošnje energije.
AutorShanghai Institute of Architecture Science (Group) Co., LtdZhang Chongyang, Li Jingguang
Uvodi
Utjecaj kakvoće zraka na zdravlje ljudi postao je jedno od najvažnijih pitanja za koje se društvo brine.
Trenutno je zagađenje vanjskog zraka koje predstavlja PM2,5 vrlo ozbiljno u Kini. Stoga se industrija pročišćavanja zraka brzo razvija, a oprema za pročišćavanje svježeg zraka i pročistač zraka naširoko se koriste.
U 2017. godini u Kini je prodano oko 860.000 ventilacija svježeg zraka i 7 milijuna pročistača. Uz bolju svijest o PM2,5, stopa iskorištenja opreme za pročišćavanje će se dodatno povećati, te će uskoro postati neophodna oprema u svakodnevnom životu. Na popularnost ove vrste opreme izravno utječu njezina nabavna i operativna cijena, stoga je od velike važnosti proučavati njezinu ekonomičnost.
Glavni parametri filtera uključuju pad tlaka, količinu sakupljenih čestica, učinkovitost sakupljanja i vrijeme rada. Za procjenu vremena zamjene filtera pročišćivača svježeg zraka mogu se primijeniti tri metode. Prvi je mjerenje promjene otpora prije i poslije filtra prema uređaju za mjerenje tlaka; Drugi je mjerenje gustoće čvrstih čestica na izlazu prema uređaju za otkrivanje čestica. Posljednji je po vremenu rada, odnosno mjerenju vremena rada opreme.
Tradicionalna teorija zamjene filtera je uravnotežiti trošak kupnje i tekuće troškove na temelju učinkovitosti. Drugim riječima, povećanje potrošnje energije uzrokovano je povećanjem otpora i nabavne cijene.
kao što je prikazano na slici 1
Slika 1 krivulja otpora filtera i cijene
Svrha ovog rada je istražiti učestalost zamjene filtara i njezin utjecaj na dizajn takve opreme i sustava analizom ravnoteže između troškova radne energije uzrokovane povećanjem otpora filtera i cijene nabave uzrokovane čestom zamjenom filtera. filter, pod radnim uvjetima male količine zraka.
1. Ispitivanja učinkovitosti i otpornosti filtera
1.1 Postrojenje za testiranje
Platforma za ispitivanje filtera uglavnom se sastoji od sljedećih dijelova: sustava zračnih kanala, uređaja za umjetnu prašinu, mjerne opreme itd., kao što je prikazano na slici 2.
Slika 2. Postrojenje za testiranje
Usvajanje ventilatora za pretvorbu frekvencije u sustav zračnih kanala laboratorija za podešavanje radnog volumena zraka filtera, čime se testira učinkovitost filtra pod različitim volumenom zraka.
1.2 Uzorak za ispitivanje
Kako bi se povećala ponovljivost eksperimenta, odabrana su 3 zračna filtera istog proizvođača. Budući da su filteri tipa H11, H12 i H13 široko korišteni na tržištu, u ovom eksperimentu korišten je filter razreda H11, veličine 560 mm × 560 mm × 60 mm, tip v-tipa s gustim preklopnim kemijskim vlaknima, kao što je prikazano na slici 3.
Slika 2. Ispitivanje Uzorak
1.3 Zahtjevi za ispitivanje
U skladu s relevantnim odredbama GB/T 14295-2008 “Filter zraka”, pored uvjeta ispitivanja koji se zahtijevaju u standardima ispitivanja, trebali bi biti uključeni i sljedeći uvjeti:
1) Tijekom ispitivanja, temperatura i vlažnost čistog zraka koji se šalje u sustav kanala trebaju biti slične;
2) Izvor prašine koji se koristi za ispitivanje svih uzoraka treba ostati isti.
3) Prije testiranja svakog uzorka, čestice prašine taložene u sustavu kanala treba očistiti četkom;
4) bilježenje radnog vremena filtera tijekom ispitivanja, uključujući vrijeme emisije i suspenzije prašine;
2. Rezultat ispitivanja i analiza
2.1 Promjena početnog otpora s volumenom zraka
Početno ispitivanje otpora provedeno je pri volumenu zraka od 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h.
Promjena početnog otpora s volumenom zraka prikazana je na Sl. 4.
Slika 4. Promjena početnog otpora filtera pod različitim volumenom zraka
2.2 Promjena učinkovitosti težine s količinom nakupljene prašine.
Ovaj odlomak uglavnom proučava učinkovitost filtracije PM2,5 prema standardima ispitivanja proizvođača filtera, nazivni volumen zraka filtera je 508 m3/h. Izmjerene vrijednosti učinkovitosti težine triju filtera pod različitim količinama taloženja prašine prikazane su u tablici 1
Tablica 1. Promjena zahvata s količinom taložene prašine
Izmjereni indeks učinkovitosti težine (zastoja) triju filtera pod različitim količinama taloženja prašine prikazan je u tablici 1.
2.3 Odnos između otpora i nakupljanja prašine
Svaki filter je korišten za 9 puta emisije prašine. Prvih 7 puta pojedinačne emisije prašine kontrolirano je na oko 15,0 g, a posljednja 2 puta pojedinačne emisije prašine kontrolirano je na oko 30,0 g.
Varijacija otpora zadržavanja prašine mijenja se s količinom nakupljanja prašine na tri filtera pod nazivnim protokom zraka, prikazano je na SLICI 5.
SL.5
3.Ekonomska analiza korištenja filtera
3.1 Nazivni vijek trajanja
GB/T 14295-2008 “Filter zraka” propisuje da kada filtar radi pri nazivnom kapacitetu zraka i konačni otpor dosegne 2 puta veći od početnog otpora, smatra se da je filtar dosegao svoj vijek trajanja i da ga treba zamijeniti. Nakon izračunavanja vijeka trajanja filtara pod nazivnim radnim uvjetima u ovom eksperimentu, rezultati pokazuju da je vijek trajanja ova tri filtera procijenjen na 1674, 1650 i 1518 sati, odnosno 3,4, 3,3 i 1 mjesec.
3.2 Analiza potrošnje praha
Ponovljeni test iznad pokazuje da su performanse triju filtera dosljedne, pa je filtar 1 uzet kao primjer za analizu potrošnje energije.
Sl. 6 Odnos između naplate električne energije i dana korištenja filtera (volumen zraka 508m3/h)
Kako se zamjenski trošak volumena zraka uvelike mijenja, zbroj filtra pri zamjeni i potrošnje energije također se jako mijenja, zbog rada filtera, kao što je prikazano na Sl. 7. Na slici, sveobuhvatni trošak = operativni trošak električne energije + jedinični trošak zamjene volumena zraka.
Sl. 7
Zaključci
1) Stvarni vijek trajanja filtara s malim volumenom zraka u općim civilnim zgradama mnogo je veći od vijeka trajanja propisanog u GB/T 14295-2008 “Filter zraka” i preporučenog od strane trenutnih proizvođača. Stvarni vijek trajanja filtera može se uzeti u obzir na temelju promjene zakona potrošnje energije filtera i cijene zamjene.
2) Predložena je metoda procjene zamjene filtera temeljena na ekonomskom razmatranju, odnosno potrebno je sveobuhvatno razmotriti trošak zamjene po jedinici volumena zraka i radnu potrošnju energije kako bi se odredilo vrijeme zamjene filtera.
(Cijeli tekst objavljen je u HVAC, Vol. 50, br. 5, str. 102-106, 2020.)
