Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Инженеры Университета Пердью. Purdue University
Инженеры Университета Пердью. Purdue University

Мембраны в системах кондиционирования с наружной подачей воздуха

Вентиляция и кондиционирование

Опубликовано: 20.06.2021

Обновлено: 12.09.2021

 637

В представленной конфигурации устройства используются два избирательных к пару мембранных модуля с компрессором между ними. Змеевики, охлаждаясь и нагреваясь в каждом канале мембранного модуля, перемещают тепло между воздушными потоками, используя цикл сжатия пара

Хорошо известно, чтобы воздух в помещении был более свежим и чистым, лучше подавать его снаружи и доводить до необходимых параметров микроклимата, чем рециркулировать внутренний. Однако сложность заключается в том, что на это расходуется намного больше энергетических ресурсов, чем на традиционные способы.

Чтобы повысить энергоэффективность системы подачи наружного воздуха на 100% и сделать ее экономически выгодной, особенно в теплом и влажном климате, инженеры предложили сочетать с новейшими системами отопления, вентиляции и кондиционирования мембранную технологию. По их словам, это может сэкономить в больших зданиях до 66% затрат на электроэнергию.

«Оптимальная относительная влажность в помещении составляет от 40% до 60%. Чем эта влажность выше, тем выше дискомфорт для людей. И кроме этого, может появиться плесень и начаться другие трудности».

Просто открыть окно - не решение проблемы

«Если наружный воздух подавать напрямую с улицы, то уровень влажности в здании может сильно меняться. Это сложная задача - поддерживать приемлемый баланс между комфортной температурой и влажностью для человека и затратами на энергопотребление».

До 40% общей нагрузки на системы кондиционирования воздуха приходится на его конденсационное осушение. Это делает нагрев или охлаждение наружного воздуха еще более энергоемким и дорогостоящим процессом.

Новая технология основана на мембранном подходе к воздушному охлаждению и осушению, который назвали активным мембранным энергообменом (АМЭ), при котором воздух одновременно охлаждается и осушается в изолированных друг от друга процессах.

Мембраны значительно снижают энергопотребление на удаление влаги из воздуха за счет отсутствия фазового перехода водяного пара. До настоящего времени такие системы были основаны на условии постоянства температуры, и эта технология даже называлась «изотермическим осушением».

В представленной конфигурации устройства АМЭ используются два избирательных к пару мембранных модуля с компрессором между ними. Второй мембранный модуль нужен, чтобы отводить из системы отработанный водяной пар. Змеевики, охлаждаясь и нагреваясь в каждом канале мембранного модуля, перемещают тепло между воздушными потоками, используя цикл сжатия пара.

Экспериментально было установлено, что COP устройства АМЭ выше в 1,2–4,7 раза, чем у традиционных специализированных систем кондиционирования наружного воздуха.

Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Energy [1].

«Мембрана - это ключ. Нужны мембраны, которые ведут себя избирательно по отношению к парам, что означает, что они пропускают водяной пар только при наличии перепада давления, но блокируют воздух. Пропуская воздух через мембраны, можно извлекать водяной пар из воздуха, уменьшая нагрузку на двигатели и компрессоры, с помощью которых воздух циклически охлаждается и осушается».

Оценка эффективности системы происходила с помощью компьютерного моделирования, которое показало общее снижение энергопотребления во всех случаях, где использовались активные мембраны. В наиболее жарких и влажных местах экономия энергии была наибольшей.

«Чем жарче и влажнее, тем система работает лучше». «Это ключевой вывод, потому что с потеплением климата в местах, где есть желание кондиционировать помещения, подавая наружный воздух, можно будет это делать».

Исследователи работают над созданием физического прототипа, чтобы подтвердить результаты компьютерного моделирования.

 

Ссылки: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.116950

 

Источник: Университет Пердью

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Правила организации воздухообмена внутри помещений

Правила организации воздухообмена внутри помещений

Обновлено: 07.11.2019
 964
Естественная вентиляция с участием солнечного излучения. Designing Buildings

Естественная вентиляция зданий: доступный способ воздухообмена

Обновлено: 01.03.2022
 445
Применение рекуператоров воздуха в частном доме

Применение рекуператоров воздуха в частном доме

Обновлено: 07.11.2019
 824

Комментарии ()

  1. Алексей Поляков 21 июня 2021, 17:11 # ↓ 0
    Наличие фазового перехода из жидкости в пар при испарительном охлаждении на основе воды существенно снижает температуру охлажденного продуктового воздуха до точки росы. Потому что фазовый переход поглощает скрытое тепло воздуха без затраты энергии. Чем жарче и суше внешний воздух, тем холоднее продуктовый воздух. Мембраны или твердые, жидкие или механические осушители нужны для того, чтобы обеспечить испарительное кондиционирование в любом климате, регионе, времени года.
    ответить

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Фото: BBQ Gourmet

    Инфракрасные горелки в газовых грилях: типы, преимущества, уход

    Обновлено: 15.02.2023  248
    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  729
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  707

    Популярные категории

    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Ядерная энергетика6
    • Новости, обзоры, события113
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Оборудование и материалы86

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.