Efektywność pracy obrotowego osuszacza powietrza – badania doświadczalne

Performance of rotary desiccant wheel – experimental research
Widok obrotowego osuszacza powietrza firmy ProFlute użytego do badań – niezabudowanego
Widok obrotowego osuszacza powietrza firmy ProFlute użytego do badań – niezabudowanego
P. Kowalski

W celu analizy systemów klimatyzacyjnych SDEC pod kątem możliwości zmniejszenia zapotrzebowania na energię do regeneracji przedstawiono wpływ parametrów powietrza procesowego (zewnętrznego) i regeneracyjnego, a także prędkości obrotowej rotora na efektywność pracy obrotowego osuszacza powietrza.

Uzyskane wyniki pozwolą sprawdzić możliwość pracy urządzenia w warunkach niskotemperaturowych. Jest to intrygujące zagadnienie, które podejmowano w licznych pracach (m.in. [6−8]), nie tylko w odniesieniu do wykorzystania energii słonecznej.

System SDEC

Obrotowe osuszacze powietrza, w których proces osuszania realizowany jest z wykorzystaniem zjawiska sorpcji wilgoci z powietrza na materiale higroskopijnym, tradycyjnie wykorzystywane są głównie w przemyśle [1]. W ostatnim czasie znajdują także zastosowanie w układach klimatyzacyjnych wykorzystujących energię słoneczną do ochładzania powietrza [2]. Jednym z nich jest system klimatyzacyjny SDEC [3, 4] (rys. 1).

W układach tego typu najistotniejszą funkcję pełni osuszacz powietrza (2 na rys. 1a). Skuteczność realizacji procesów wymiany ciepła i masy w nim zachodzących (rys. 1b, przemiany A®B oraz K®L) warunkuje wartość możliwego stopnia osuszenia powietrza, a pośrednio poziom schłodzenia powietrza klimatyzowanego.

Wymagana temperatura regeneracji wypełnienia sorpcyjnego oraz wartość strumienia powietrza regeneracyjnego decydują natomiast o powierzchni słonecznych kolektorów i potrzebie zastosowania dodatkowej nagrzewnicy powietrza regeneracyjnego.

Wszystko to przekłada się na wymierny rachunek ekonomiczny i ma wpływ na możliwość praktycznego zastosowania omawianego układu. Tym samym istotne jest określenie warunków pracy urządzenia pozwalających na zwiększenie efektywności realizacji procesów osuszania i regeneracji.

W układach SDEC często wykorzystuje się standardowe osuszacze, powszechnie stosowane w przemyśle. Jednak w tradycyjnych zastosowaniach z wykorzystaniem konwencjonalnych źródeł energii w celu uzyskania wysokiego stopnia osuszania temperatura powietrza regeneracyjnego może w zależności od materiału sorpcyjnego przekraczać 100°C.

Tymczasem układy chłodnicze wykorzystujące energię słoneczną do regeneracji wypełnienia sorpcyjnego (np. układy typu SDEC) pozyskują ją z instalacji słonecznych, gdzie typowe temperatury osiągane za kolektorem to 45−95°C [5].

Stanowisko pomiarowe

Badania zrealizowano w Politechnice Wrocławskiej (rys. 2) w ramach pracy [15]. Ich przedmiotem był obrotowy osuszacz powietrza ProFlute typu PPX z wypełnieniem sorpcyjnym opartym na silikażelu. Jest to wymiennik ciepła i masy, którego główny element stanowi wypełnienie higroskopijne o dużej powierzchni formowanej w kanaliki powietrzne.

Przepływ powietrza w rotorze realizowany jest przeciwprądowo w dwóch sektorach: procesowym i regeneracyjnym. W pierwszym wilgoć z powietrza jest adsorbowana na powierzchni wypełnienia, a w drugim następuje desorpcja wilgoci ze struktury wypełnienia do powietrza. Procesy te przebiegają w sposób ciągły w wyniku obrotu rotora. Główne dane charakteryzujące osuszacz podano w tabeli 1.

Układ pomiarowy stanowiły przetworniki wielkości mierzonych wraz z czujnikami, których lokalizację przedstawiono na rys. 2, a charakterystykę wraz z niepewnościami pomiaru zestawiono w tabeli 2.

Analiza efektywności osuszacza

Poniżej zestawiono przyjęte do analiz typowe wskaźniki stosowane dla tego typu zagadnień.

Strumień wilgoci usuwanej przy osuszaniu (np. [6, 9]):

(1)

gdzie:
m.ps,1 − strumień masy suchego powietrza procesowego [kg/h],
x1,wej, x1,wyj − zawartość wilgoci powietrza procesowego odpowiednio przed i po osuszaniu [kg/kg].

Wskaźnik DCOPt definiowany przez udział strumienia ciepła jawnego uwolnionego do powietrza procesowego w trakcie osuszania do strumienia ciepła jawnego potrzebnego do regeneracji wypełnienia (np. [10]):

(2)

gdzie:
m.ps,2 − strumień masy suchego powietrza regeneracyjnego [kg/h],
cp,1, cp,2 – ciepło właściwe powietrza procesowego i regeneracyjnego [kJ/(kg · K)],
t1,wej, t1,wyj, t2,wej, t2,wyj, − odpowiednio: temperatura powietrza procesowego przed i po osuszaniu oraz powietrza regeneracyjnego przed i po dostarczeniu energii do jego podgrzania [°C].

W obliczeniach zakładano, że t*2,wej = 25°C.

Czytaj dalej >>

   27.01.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Co osuszy powierzchnię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Zarejestruj się i zgarnij  pieniądze na kolejne zakupy   »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - OZE w budynkach wielorodzinnych
  • - Klimat w pomieszczeniach szkolnych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl