Primena EH u vlažnim i toplim uslovima

Uslovi visoke vlažnosti tokom cele godine ne dozvoljavaju redovnu upotrebu sistema EH: Ipak ima dovoljno prostora za upotrebu EH za podhladu spoljnog vazduha i uštede u rashladi. Glavni benefiti sistema EH su:

  • Izbegavanje CFC freona;
  • Znatne uštede novca i energije;
  • Smanjenje vršne potrošnje;
  • Smanjenje emisije štetnih gasova;
  • Poboljšan kvalitet vazduha većom ventilacijom;
  • Lako se integriše u postojeće sisteme;
  • Jednostavan je za proizvodnju i održavanje.

Sistemi EH se koriste za kuhinje i perionice, hlađenje određenih mesta u industriji, staklenicima, pilićarnicima, prostorima otvorenim ka spolja, auto servisima, skladištima, itd. Za efikasnu upotrebu sistema EH u raznim klimama potrebno je dobro proučiti rad ovih sistema.

Osnovni princip EH je fizički fenomen u kome isparavanje tečnosti, obično u okolni vazduh, hladi predmet ili tečnost sa kojim je u dodiru. Za isparavanje tečnosti potrebna je latentna toplota koja dolazi od same tečnosti, kao i okolnog gasa i površina predmeta.

 Dvostepeno EH

Prvi indirektni stepen obara DBT i WBT ulaznog vazduha. Nema dodavanja vlage RH=const. Drugi stepen je DEH u kome imamo WBT=const. (adijabatski režim), slika 2.

 Konfiguracije

Kompresorsko i EH se ponekad kombinuju da bi se postigle optimalne performanse. Na primer u oblastima gde je WBT viša ili gde vazduh u prostoriji mora biti hladniji nego što se može postići sa sistemima IDEH, koristi se treći stepen rashlade (kompresorski uređaj ili čiler). Ovaj stepen može biti sa obe strane DEH, ali samo posle IEH. Freonsko hlađenje se uključuje samo kad EH ne može postići tražene standarde. Ovo hibridno hlađenje omogućava IH kada je WBT niska, a kompresorsko kada je WBT visoka ili kada je neophodno odvlaživanje. DEH može da služi kao sistem ovlaživanja.

IEH i IDEH može se koristiti u dve konfiguracije kao deo kompresorskog sistema. Prvo, za prekondicioniranje ulaznog vazduha običnog freonskog sistema, a drugi način je kod namenskih rashlada-kondicioniranja. Kod tretmena svežeg vazduha sistem se projektuje tako da može da koristi ili spoljni vazduh ili otpadni, zavisno koji ima niži WBT. Za kontrolu ovog procesa koriste se damperi i senzori entalpije.

Analiza klime

Sistemi EH su po prirodi mnogo zavisniji od klimatskih uslova od kompresorskih sistema. Analiza podataka o WBD observatorije u donjoj tabeli je data za Hong Kong.

 

Septembar, Oktobar i Novembar imaju najveću WBD (3.1-3.5°C) i pružaju najveći potencijal za primenu EH; Januar, April i Maj imaju najnižu WBD (1.6-1.9°C), slika 3.

Sa slike 4 može se očitati dnevni profil. Vidi se da od 12:00 do 14:00 postoji najveći WBD (oko 3.6°C). Procena WBD mesec po mesec je osnova ekonomske analize sistema EH.

Da be se odredila raspodela WBT tokom godine dat je i procenat kumulativnog pojavljivanja WBD, tabela 3. Ovi podaci su korisni za predviđanje primenjivosti i efikasnosti sistema EH.

Psihrometrijska indikacija

Učestalost pojavljivanja DBT/WBT parova može se proučavati iz procenata brojeva datih na dijagramu. Da bi se proučavao potencijal i rad sistema EH u Hong Kongu, nacrtane su linije WBD za 1, 2 i 3°C. Vidi se da su WBD linije po obliku slične RH linijama jer se obe odnose na nivo vlage. Informacija sa slike 5 je vrlo korisna za projektovanje i rad HVAC sistema kada se razmatra učešće sistema EH. Svaki klimatski uslov sa dijagrama sugeriše najpogodniji tretman vazduha; poznavanje klimatskih podataka pojedinačnih mesta omogućava nam da procenimo moguće uštede energije koje se mogu postići free-cooling radom sistema EH.

Odluka da li će se koristiti sistem EH u zgradi uglavnom zavisi od procene uštede neto energije u odnosu na početnu investiciju. Dobro je uraditi analizu efikasnosti sistema. Efikasnost sistema i EER su definisani ovde.

ASHRAE (2007) tvrdi da sistemi DEH mogu u oblastima niske RH da uštede 60-80% energije u odnosu na kompresorsko hlađenje. Sistemi IDEH daju uštede 40-50% u umereno vlažnim oblastima: Sistemi IEH plus kompresorski drugi stepen daju uštede do 25% u oblastima visoke vlažnosti uz obezbeđenje adekvatnog komfora.