Абстракція
Були проведені випробування на опір і вагову ефективність фільтра, досліджено правила зміни пилозатримувача та ефективності фільтра, розраховано енергоспоживання фільтра за методикою розрахунку енергоефективності, запропонованою Eurovent 4. /11.
Встановлено, що витрати на електроенергію фільтра збільшуються зі збільшенням витрат часу та опору.
На основі аналізу вартості заміни фільтра, експлуатаційних витрат та комплексної вартості запропоновано метод визначення, коли фільтр слід замінити.
Результати показали, що фактичний термін служби фільтра перевищує зазначений у GB/T 14295-2008.
Час заміни фільтра в загальному цивільному будинку слід вирішувати відповідно до витрат на заміну об’єму повітря та витрат на експлуатаційну потужність.
АвторШанхайський інститут архітектури (група) Co., LtdЧжан Чунъян, Лі Цзингуан
Введення
Вплив якості повітря на здоров’я людини став одним із найважливіших питань, що хвилюють суспільство.
В даний час забруднення зовнішнього повітря PM2,5 є дуже серйозним у Китаї. Тому промисловість очищення повітря швидко розвивається, і широко використовуються обладнання для очищення свіжого повітря та очищувач повітря.
У 2017 році в Китаї було продано близько 860 000 пристроїв вентиляції свіжого повітря і 7 мільйонів очисників. З кращою обізнаністю про PM2,5 коефіцієнт використання очисного обладнання буде ще більше зростати, і незабаром воно стане необхідним обладнанням у повсякденному житті. На популярність такого обладнання безпосередньо впливає вартість його придбання та експлуатаційні витрати, тому дуже важливо вивчати його економічність.
Основні параметри фільтра включають перепад тиску, кількість зібраних частинок, ефективність збору та час роботи. Для визначення часу заміни фільтра очищувача свіжого повітря можна використовувати три методи. Перший – виміряти зміну опору до і після фільтра відповідно до датчика тиску; По-друге, вимірюють щільність твердих частинок на виході відповідно до пристрою для визначення часток. Останній – за часом роботи, тобто вимірюванням часу роботи обладнання.
Традиційна теорія заміни фільтрів полягає в тому, щоб збалансувати вартість покупки та експлуатаційні витрати на основі ефективності. Іншими словами, збільшення енергоспоживання викликано збільшенням опору та вартості покупки.
як показано на малюнку 1
На малюнку 1 крива опору фільтра і вартості
Метою цієї роботи є дослідити частоту заміни фільтрів та її вплив на конструкцію такого обладнання та системи шляхом аналізу балансу між експлуатаційною вартістю енергії, викликаної збільшенням опору фільтра, та вартістю придбання, що виникає внаслідок частої заміни фільтрів. фільтр, при експлуатації невеликого об'єму повітря.
1. Тести ефективності фільтра та стійкості
1.1 Випробувальний центр
Випробувальна платформа фільтра в основному складається з таких частин: система повітропроводів, пристрій штучного утворення пилу, вимірювальне обладнання тощо, як показано на малюнку 2.
Малюнок 2. Випробувальний комплекс
Застосування вентилятора перетворення частоти в системі повітропроводів лабораторії для регулювання робочого об’єму повітря фільтра, таким чином, для перевірки продуктивності фільтра при різному обсязі повітря.
1.2 Випробувальний зразок
Для підвищення повторюваності експерименту було обрано 3 повітряні фільтри одного виробника. Оскільки фільтри типу H11, H12 і H13 широко використовуються на ринку, в цьому експерименті використовувався фільтр класу H11 з розміром 560 мм × 560 мм × 60 мм, щільного згортання хімічного волокна v-типу, як показано на малюнку 3.
Малюнок 2. Тестування Зразок
1.3 Вимоги до тестування
Відповідно до відповідних положень GB/T 14295-2008 «Повітряний фільтр», на додаток до умов випробувань, які вимагаються в стандартах випробувань, повинні бути включені такі умови:
1) Під час випробування температура та вологість чистого повітря, що надходить у систему повітропроводів, повинні бути однаковими;
2) Джерело пилу, що використовується для тестування всіх зразків, повинно залишатися незмінним.
3) Перед випробуванням кожного зразка частинки пилу, що осіли в системі повітропроводів, слід очистити щіткою;
4) Запис часу роботи фільтра під час випробування, включаючи час викиду та зупинки пилу;
2. Результат і аналіз
2.1 Зміна початкового опору з об'ємом повітря
Початкове випробування на опір проводили при об'ємі повітря 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 м3/год.
Зміна початкового опору з об'ємом повітря показано на рис. 4.
Малюнок 4. Зміна початкового опору фільтра при різному обсязі повітря
2.2 Зміна ефективності ваги в залежності від кількості накопиченого пилу.
Цей уривок в основному вивчає ефективність фільтрації PM2,5 відповідно до стандартів випробувань виробників фільтрів, номінальний об’єм повітря фільтра становить 508 м3/год. Виміряні значення ефективності ваги трьох фільтрів за різної кількості пилу наведені в таблиці 1
Таблиця 1 Зміна фіксації з кількістю пилу, що осідає
Виміряний індекс вагової ефективності (стійкості) трьох фільтрів за різної кількості пилу наведено в таблиці 1.
2.3 Зв'язок між опором і накопиченням пилу
Кожен фільтр був використаний для 9-кратного викиду пилу. Перші 7 разів одноразового викиду пилу контролювали на рівні приблизно 15,0 г, а останні 2 рази одноразового викиду пилу контролювали на рівні приблизно 30,0 г.
Зміна опору пилоутримування змінюється залежно від кількості накопичення пилу трьох фільтрів під номінальним повітряним потоком, показано на рис.5.
РИС.5
3.Економічний аналіз використання фільтрів
3.1 Номінальний термін служби
GB/T 14295-2008 «Повітряний фільтр» передбачає, що коли фільтр працює з номінальною повітропропускною здатністю і кінцевий опір досягає в 2 рази початкового опору, вважається, що термін служби фільтра закінчився, і фільтр слід замінити. Після розрахунку терміну служби фільтрів за номінальних умов роботи в цьому експерименті результати показують, що термін служби цих трьох фільтрів оцінювався в 1674, 1650 і 1518 годин відповідно, що становило відповідно 3,4, 3,3 і 1 місяць.
3.2 Аналіз споживання порошку
Повторний тест вище показує, що продуктивність трьох фільтрів узгоджена, тому фільтр 1 взятий як приклад для аналізу споживання енергії.
ФІГ. 6 Зв'язок між зарядом електроенергії та днями використання фільтра (об'єм повітря 508 м3/год)
Оскільки вартість заміни об’єму повітря сильно змінюється, сума фільтра при заміні та споживаної потужності також сильно змінюється через роботу фільтра, як показано на фіг. 7. На малюнку комплексна вартість = експлуатаційна вартість електроенергії + вартість заміни одиничного об’єму повітря.
ФІГ. 7
Висновки
1) Фактичний термін служби фільтрів з невеликим об’ємом повітря в загальноцивільних будівлях значно перевищує термін служби, зазначений у GB/T 14295-2008 «Повітряний фільтр» і рекомендований поточними виробниками. Фактичний термін служби фільтра можна розглядати, виходячи з закону зміни споживаної потужності фільтра та вартості заміни.
2) Запропоновано метод оцінки заміни фільтра з економічних міркувань, тобто вартість заміни за одиницю об’єму повітря та експлуатаційну потужність слід розглянути комплексно для визначення часу заміни фільтра.
(Повний текст опубліковано в HVAC, Vol. 50, No. 5, стор. 102-106, 2020)
