Abstração
Foram realizados testes de resistência e eficiência de peso do filtro, e foram exploradas as regras de mudança de resistência de retenção de poeira e eficiência do filtro, o consumo de energia do filtro foi calculado de acordo com o método de cálculo de eficiência energética proposto por Eurovent 4 / 11.
Verifica-se que os custos de eletricidade do filtro aumentam com o aumento do uso do tempo e da resistência.
Com base na análise do custo de substituição do filtro, custo operacional e custo abrangente, é proposto um método para determinar quando o filtro deve ser substituído.
Os resultados mostraram que a vida útil real do filtro é maior do que a especificada em GB / T 14295-2008.
O tempo para substituição do filtro em edifícios civis em geral deve ser decidido de acordo com os custos de substituição do volume de ar e os custos de consumo de energia operacional.
AutorInstituto de Ciência da Arquitetura de Xangai (Group) Co., LtdZhang Chongyang, Li Jingguang
Apresentações
A influência da qualidade do ar na saúde humana tornou-se uma das questões mais importantes da sociedade.
Atualmente, a poluição do ar exterior representada por PM2.5 é muito grave na China. Portanto, a indústria de purificação de ar se desenvolve rapidamente, e equipamentos de purificação de ar fresco e purificadores de ar têm sido amplamente utilizados.
Em 2017, cerca de 860.000 ventilação de ar fresco e 7 milhões de purificadores foram vendidos na China. Com a melhor compreensão do PM2.5, a taxa de utilização do equipamento de purificação aumentará ainda mais e logo se tornará um equipamento necessário na vida diária. A popularidade desse tipo de equipamento é diretamente afetada por seu custo de aquisição e custo operacional, por isso é de grande importância estudar sua economia.
Os principais parâmetros do filtro incluem a queda de pressão, a quantidade de partículas coletadas, a eficiência da coleta e o tempo de funcionamento. Três métodos podem ser adotados para avaliar o tempo de substituição do filtro do purificador de ar fresco. O primeiro é medir a variação da resistência antes e depois do filtro de acordo com o dispositivo sensor de pressão; A segunda é medir a densidade do material particulado na saída de acordo com o dispositivo sensor de particulado. A última é pelo tempo de funcionamento, ou seja, mede o tempo de funcionamento do equipamento.
A teoria tradicional da substituição do filtro é equilibrar o custo de compra e o custo operacional com base na eficiência. Ou seja, o aumento do consumo de energia é causado pelo aumento da resistência e do custo de compra.
como mostrado na Figura 1
Figura 1 a curva de resistência do filtro e custo
O objetivo deste artigo é explorar a frequência de substituição do filtro e sua influência no projeto de tais equipamentos e sistemas, analisando o equilíbrio entre o custo de energia operacional causado pelo aumento da resistência do filtro e o custo de compra produzido pela substituição frequente de filtro, sob a condição de operação de pequeno volume de ar.
1. Testes de eficiência e resistência do filtro
1.1 Instalação de Teste
A plataforma de teste de filtro é composta principalmente pelas seguintes partes: sistema de duto de ar, dispositivo de geração de poeira artificial, equipamento de medição, etc., conforme mostrado na Figura 2.
Figura 2. Instalação de teste
Adotando o ventilador de conversão de frequência no sistema de duto de ar do laboratório para ajustar o volume de ar operacional do filtro, testando assim o desempenho do filtro sob diferentes volumes de ar.
1.2 Amostra de Teste
A fim de aumentar a repetibilidade do experimento, foram selecionados 3 filtros de ar produzidos pelo mesmo fabricante. Como os filtros do tipo H11, H12 e H13 são amplamente utilizados no mercado, o filtro de grau H11 foi usado neste experimento, com o tamanho de 560 mm × 560 mm × 60 mm, tipo de dobramento denso de fibra química tipo v, conforme mostrado na Figura 3.
Figura 2. Teste Amostra
1.3 Requisitos de teste
De acordo com as disposições relevantes de GB / T 14295-2008 "Filtro de Ar", além das condições de teste exigidas nos padrões de teste, as seguintes condições devem ser incluídas:
1) Durante o teste, a temperatura e a umidade do ar limpo enviado para o sistema de dutos devem ser semelhantes;
2) A fonte de poeira usada para testar todas as amostras deve permanecer a mesma.
3) Antes de cada amostra ser testada, as partículas de poeira depositadas no sistema de dutos devem ser limpas com uma escova;
4) Registro das horas de trabalho do filtro durante o teste, incluindo o tempo de emissão e suspensão da poeira;
2. Resultado e análise do teste
2.1 Mudança de resistência inicial com volume de ar
O teste de resistência inicial foi realizado no volume de ar de 80.140.220.300.380.460.540.600.711.948 m3 / h.
A mudança da resistência inicial com o volume de ar é mostrada na FIG. 4
Figura 4. A mudança da resistência inicial do filtro sob diferentes volumes de ar
2.2 A Mudança de Eficiência de Peso com a Quantidade de Pó Acumulada.
Esta passagem estuda principalmente a eficiência de filtração de PM2.5 de acordo com os padrões de teste dos fabricantes de filtros, o volume de ar nominal do filtro é 508m3 / h. Os valores de eficiência de peso medidos dos três filtros sob diferentes quantidades de deposição de poeira são mostrados na Tabela 1
Tabela 1 A mudança de detenção com a quantidade de poeira depositada
O índice de eficiência de peso medido (arrestance) de três filtros sob diferentes quantidades de deposição de poeira são mostrados na Tabela 1
2,3 A relação entre resistência e acúmulo de poeira
Cada filtro foi usado para 9 vezes de emissão de poeira. As primeiras 7 vezes de emissão de poeira única foram controladas em cerca de 15,0 g, e as últimas 2 vezes de emissão de poeira única foram controladas em cerca de 30,0 g.
A variação da resistência de retenção de poeira muda com a quantidade de acúmulo de poeira de três filtros sob o fluxo de ar nominal, é mostrada na FIG.5
FIG.5
3. Análise econômica do uso do filtro
3.1 Vida útil nominal
GB / T 14295-2008 “Filtro de ar” estipula que quando o filtro opera na capacidade de ar nominal e a resistência final atinge 2 vezes a resistência inicial, o filtro é considerado ter atingido sua vida útil e o filtro deve ser substituído. Após calculada a vida útil dos filtros nas condições nominais de trabalho neste experimento, os resultados mostram que a vida útil desses três filtros foi estimada em 1674, 1650 e 1518h respectivamente, que foram respectivamente 3,4, 3,3 e 1 mês.
3.2 Análise de Consumo de Pó
O teste de repetição acima mostra que o desempenho dos três filtros é consistente, portanto, o filtro 1 é considerado um exemplo para análise de consumo de energia.
FIGO. 6 Relação entre a carga de eletricidade e os dias de uso do filtro (volume de ar 508m3 / h)
Como o custo de substituição do volume de ar muda muito, a soma do filtro na substituição e o consumo de energia também muda muito, devido ao funcionamento do filtro, como mostrado na FIG. 7. Na figura, o custo abrangente = custo operacional da eletricidade + custo unitário de reposição do volume de ar.
FIGO. 7
Conclusões
1) A vida útil real de filtros com pequeno volume de ar em edifícios civis em geral é muito maior do que a vida útil estipulada em GB / T 14295-2008 “Filtro de ar” e recomendada pelos fabricantes atuais. A vida útil real do filtro pode ser considerada com base na mudança da lei do consumo de energia do filtro e no custo de substituição.
2) É proposto o método de avaliação da substituição do filtro com base em considerações econômicas, ou seja, o custo de substituição por unidade de volume de ar e o consumo de energia operacional devem ser considerados de forma abrangente para determinar o tempo de substituição do filtro.
(O texto completo foi lançado em HVAC, Vol. 50, No. 5, pp. 102-106, 2020)
