استفاده از سیستم‌های بازیافت کننده انرژی مثل هواساز هیت ریکاوری با افزایش هزینه مصرف انرژی، با استقبال فراوانی روبرو شده است. عملکرد هواساز هیت ریکاوری طوری است که می‌توان با بازیافت انرژی هوای خروجی از ساختمان و عبور دادن مجدد آن از دستگاه و منتقل کردن این انرژی به هوای تازه ورودی، به مقادیر زیادی در مصرف انرژی ساختمان صرفه‌جویی کرد. به دلیل اهمیت بالای این موضوع ما می‌خواهیم در این مطلب در مورد اینکه هواساز هیت ریکاوری چیست، چه مزایا و معایبی دارد و انواع مختلف آن توضیحاتی ارائه دهیم. پس اگر به کسب اطلاعات جالب توجه در این زمینه علاقه دارید، لطفاً تا پایان با گروه صنعتی میتسویی همراه باشید…
اجزا و ساختار هواساز هیت ریکاوری
ساختار هواساز هیت ریکاوری اغلب به شکل دو طبقه می‌باشد که طبقه پایین همان عملکرد دستگاه هواساز معمولی یعنی بدون هیتر ریکاوری را داشته و طبقه بالایی شامل اجزای زیر است:
- دمپر خروجی
- پنل فیلتر
- سنسورها و کنترلرها
- فن خروجی که برای خارج کردن هوا است.
- مبدل حرارتی هوا به هوای فشرده یا صفحه‌ای
نحوه عملکرد هواساز با بازیافت انرژی یا همان Heat Recovery
نحوه کار هواساز با بازیافت انرژی در حالت سرمادهی که بیشتر در فصل تابستان مورد استفاده قرار می‌گیرد به این شکل می‌باشد که هوای برگشتی از ساختمان که دمایی به مراتب پایین‌تر از هوای بیرون ساختمان دارد، از طبقه بالایی وارد قسمت هیت ریکاوری هواساز می‌شود و پس از عبور از فیلتر، وارد مبدل حرارتی هوا به هوای صفحه‌ای می‌شود.
از طرف دیگر هوای گرم ورودی به دستگاه از بیرون ساختمان نیز از طبقه بالا وارد شده و بعد از عبور از فیلتر اولیه، به مبدل حرارتی وارد می‌گردد. این مبدل از نوع هوا به هوا بوده و هوای در حال خروج از ساختمان مقداری از گرمای هوای ورودی را به خود جذب می‌نماید. این مسئله به این دلیل اتفاق می‌افتد؛ زیرا نسبت به آن دمای کمتری دارد. حالا هوای ورودی تا حدودی خنک می‌شود. سپس هوای ورودی خنک شده بعد از گذر از ردیفی از کویل‌های آب سرد یا حاوی مبرد به دمای مطلوب مورد نظر می‌رسد و وارد ساختمان خواهد شد.
این حالت جهت سرمایش هواساز با بازیافت انرژی بوده و حالت گرمایش آن نیز شبیه همین است و در آن هوای برگشتی از ساختمان در مبدل مقداری از گرمای خود را به هوای سرد ورودی می‌دهد. بد نیست بدانید که در حقیقت اجزا و ساختار این سیستم در حالت گرمایشی که در فصل زمستان است، تغییر نمی‌کند و فقط جریان هوای برگشتی از ساختمان که این بار دمای بالاتری نسبت به هوای سرد ورودی دارد، گرمای خود را به هوای سرد می‌دهد تا هوای سرد ورودی تا حدی گرم گردد.
انواع سیستم‌های بازیافت حرارت و مزایا و معایب آنها
باید بدانید که تمامی هواسازهای هیت ریکاوری با اصول یکسانی کار کرده؛ اما مبدل حرارتی هوا با هوای آنها می‌تواند در انواع مختلفی طراحی و ساخته شود. در این قسمت می‌خواهیم انواع سیستم‌های بازیافت حرارت و معایب و مزایای هر کدام از آنها را برای شما بیان کنیم:
-
چرخ حرارتی هواساز هیت ریکاوری
چرخ حرارتی نوعی مبدل بوده که نسبت به سایر مدل‌ها بازده بالاتری دارد و همچنین ابعاد آن نیز بزرگتر می‌باشد؛ پس طبیعی است که قیمت آن نیز بالاتر باشد. این دستگاه اغلب از جنس آلومینیوم بوده و به شکل مشبک ساخته می‌شود. نحوه عملکرد این چرخ حرارتی به این شکل می‌باشد که توسط یک الکتروموتور و تسمه به گردش در می‌آید. این چرخ از دو نیمه بالا و پایین تشکیل شده که هوای برگشتی از یک نیمه آن و هوای ورودی نیز از نیمه دیگر آن وارد شده و هوای برگشتی که خنک می‌باشد( زمانی که دستگاه در حالت سرمایشی کار می‌کند) حرارت را از هوای ورودی که گرم است، می‌گیرد و دمای هوای ورودی را کاهش می‌دهد. در حقیقت می‌توان گفت که هوای برگشتی حرارت را از پره‌های چرخ گرفته و دمای آن را کاهش می‌دهد و چرخ با چرخش خود به هوای ورودی برخورد می‌کند و حرارت را از هوای ورودی می‌گیرد.
در ویدیو زیر نحوه عملکرد این دستگاه به شکل انیمیشن نمایش داده شده است و چگونگی کارکرد آن را در فصل تابستان نشان می‌دهد. یک جریان هوای تقریباً خنک که از درون ساختمان در حال برگشت می‌باشد( جریان هوای آبی پررنگ از بالا سمت چپ) حرارت را توسط تیغه‌های چرخان این مبدل از جریان هوای گرمی که از بیرون وارد دستگاه شده است(جریان هوای قرمز پررنگ از پایین سمت راست) را می‌گیرد. بد نیست بدانید که این نوع از هواساز هیت ریکاوری به خاطر اجزا و ساختاری که دارد و از مزایا و برتری که نسبت به سایر مدل‌ها برخوردار می‌باشد، بازده و راندمان بیشتری داشته و قیمت بالاتری هم دارد.
-
هواساز هیت ریکاوری نوع پلیتی یا صفحه‌ای
این نوع هواساز هیتر ریکاوری نسبت به نوع قبلی رایج‌تر بوده و از جمله مزایای هم آن می‌توان به ابعادش اشاره کرد که نسبت به نوع چرخی کوچکتر است. در این نوع هواساز هیت ریکاوری هیچ قطعه متحرکی به کار نرفته و از ورقه‌های لایه لایه کنار هم تشکیل شده است که می‌تواند جریان هوای ورودی و برگشتی از ساختمان را به شکل یکی در میان درون فضای بین ورقه‌ها حرکت داده و تبادل حرارتی بین آن دو را ایجاد نماید. ویژگی‌های مهم مبدل حرارتی صفحه‌ای به کار رفته در هواساز با بازیابی حرارتی شامل موارد زیر می‌شود:
۱ـ ورقه‌های آلومینیومی یا مسی مقاوم در برابر خوردگی یا ساییدگی
۲ـ طرح لایه‌ای فشرده جهت افزایش حداکثری سطح انتقال حرارت
۳ـ آب‌بندی کامل جهت اجتناب از تداخل دو جریان هوا با یکدیگر
اما باید گفت که این محصول نسبت به نوع چرخه هواساز معایبی نیز دارد. یکی از مهمترین این معایب راندمان پایین آن است. طبق تحقیقات راندمان مبدل حرارتی هوا به هوای صفحه‌ای در بهترین حالت ۷۰ درصد می‌باشد و به مقدار مساحت سطح آن و جنس صفحات نیز بستگی دارد.
بحث ارزان بودن انرژی در ایران و قیمت اولیه دستگاه
سوال اینجاست که چه مانعی سر راه استفاده از هواسازهای هیت ریکاوری وجود دارد؟ مسئله مهمی که در این زمینه وجود دارد این است که در سایر کشورها به علت واقعی بودن قیمت انرژی و هزینه‌های بالای آنها و وجود قوانین سختگیرانه در زمینه تولید دی اکسید کربن و اجتناب از گرمایش جهانی، استفاده از تجهیزات و سیستم‌های بهینه کننده مصرف انرژی از سوی مصرف کنندگان مورد استقبال زیادی واقع می‌شود. اما متاسفانه در کشور ما به علت ارزان بودن انرژی، کمتر افراد یا سازمانی تمایل دارند تا از سیستم‌های بهینه از نظر مصرف انرژی مانند هواسازهای هیت ریکاوری بهره بگیرند و در واقع این مسئله اهمیت چندانی ندارد. درست است که بهره‌گیری از تکنولوژی هواساز هیت ریکاوری سبب افزایش قیمت اولیه دستگاه شده؛ اما با توجه به اینکه ۴۰ تا ۶۰ درصد از انرژی مصرفی کل ساختمان‌ها مربوط به گرمایش و سرمایش آن است، در بلند مدت هزینه صرفه‌جویی شده ناشی از بازیابی انرژی و اجتناب از اتلاف آن و کاهش مبالغ قبض‌های ساختمان، هزینه هنگفت اولیه جبران خواهد شد و در حقیقت برای کاربران مقرون به صرفه است.
ما در این مطلب در مورد اینکه هواساز هیت ریکاوری چیست، چه مزایا و معایبی دارد و اعضا و ساختار آن چگونه است، صحبت کردیم. امیدواریم مطالب بیان شده برای شما مفید و کاربردی بوده باشد. در پایان از اینکه کمال تشکر را داریم.
