ऊष्मा पुनरुत्थान संवातन

ऊर्जा पुनर्प्राप्ति संवातन (ईआरवी) आवासीय और वाणिज्यिक एचवीएसी प्रणालियों में ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया है जो किसी इमारत या वातानुकूलित स्थान की सामान्य रूप से समाप्त हवा में निहित ऊर्जा का विनिमय करती है, इसका उपयोग आने वाली बाहरी संवातन हवा को संसाधित (पूर्व प्रतिबंध) करने के लिए किया जाता है। इसमें सम्मिलित विशिष्ट उपकरण को ऊर्जा पुनः प्राप्ति संवातक कहा जा सकता है, जिसे सामान्य पर ईआरवी भी कहा जाता है। गर्म मौसम के दौरान, एक ईआरवी प्रणाली अंतर्ग्रहण वायु को पूर्व-ठंडा और डी-आर्द्रीकृत करती है तथा ठंडे मौसम के दौरान प्रणाली आने वाली हवा को आर्द्रीकृत और पहले से गर्म कर देता है। मानक आवासीय ऊर्जा पुनः प्राप्ति संवातक (एचआरवी) की तुलना में ईआरवी के संचालन में प्रवेश और निष्कर्ष हवा प्रवाहों में आर्द्रता का विनिमय मुख्य विभेदक कारक है, जो प्रक्षिप्त हवा के बीच आर्द्रता के हस्तांतरण की अनुमति नहीं देता है।

एक ईआरवी प्रणाली एचवीएसी प्रणाली प्रारूप को संवातन और ऊर्जा मानकों (जैसे, एएसएचआरई) को पूरा करने में मदद करती है तथा आंतरिक वायु गुणवत्ता में सुधार करती है, और कुल एचवीएसी उपकरण भार को कम करती है, जिससे ऊर्जा की खपत कम होती है।

ईआरवी प्रणाली एचवीएसी प्रणाली को मूल रूप से सभी स्थितियों में 40-50% आंतरिक सापेक्ष आर्द्रता बनाए रखने में सक्षम बनाती है। ईआरवी को प्रणाली में दबाव में कमी को दूर करने के लिए ब्लोअर के लिए बिजली का उपयोग करना होता है, इसलिए यह थोड़ी ऊर्जा की मांग उत्पन्न करता है।

महत्व
वैश्विक ऊर्जा का लगभग आधा भाग इमारतों में उपयोग किया जाता है, और गर्म करने/ ठंडा करने की लागत का आधा भाग संवातन के कारण होता है जब इसे नियमों के अनुसार उन्मुक्त वातायन विधि द्वारा किया जाता है । दूसरे, ऊर्जा उत्पादन और ग्रिड बिजली की शीर्ष मांग को पूरा करने के लिए बनाए जाते हैं। उचित संवातन का उपयोग करना, पुनः प्राप्ति वैश्विक ऊर्जा खपत को कम करने और बेहतर आंतरिक वायु गुणवत्ता (आईएक्यू) देने और इमारतों और पर्यावरण की रक्षा करने का एक लागत प्रभावी, वहनीय और त्वरित तरीका है।

स्थानांतरण के तरीके
ईआरवी एक प्रकार का हवा से हवा ऊष्मा विनियमक है जो संवेद्य ऊष्मा के साथ-साथ गुप्त ऊष्मा को भी स्थानांतरित करता है। क्योंकि तापमान और आर्द्रता दोनों स्थानांतरित होते हैं, इसलिए ईआरवी को कुल उष्मीय उपकरणों के रूप में वर्णित किया जाता है। इसके विपरीत, एक ऊर्जा पुनः प्राप्ति संवातक (एचआरवी) केवल संवेद्य ऊष्मा को स्थानांतरित कर सकता है। एचआरवी को केवल संवेद्य उपकरण माना जा सकता है क्योंकि वे केवल संवेद्य ऊष्मा का विनिमय करते हैं। दूसरे शब्दों में, सभी ईआरवी एचआरवी हैं, लेकिन सभी एचआरवी ईआरवी नहीं हैं। एचआरवी, एएएचएक्स (हवा से हवा ऊष्मा विनियमक) और ईआरवी शब्दों का प्रतिस्थान करना गलत है।

ठंड के मौसम के दौरान, प्रणाली आने वाली, बाहरी हवा को ठंडा और निरार्द्रीकृत करने का काम करता है। ऐसा करने के लिए, प्रणाली निराकृत ऊष्मा लेता है और इसे निष्कर्ष प्रक्षिप्त हवा में भेजता है। इसके बाद, यह तब तक हवा संघनित्र कुण्डली को कम तापमान पर ठंडा करती है, जब तक निराकृत ऊष्मा निष्कर्ष प्रक्षिप्त हवा में प्रवेश नहीं करती है। गर्मी के मौसम के दौरान, प्रणाली विपरीत तरीके से काम करता है। ऊष्मा को एग्जॉस्ट प्रक्षिप्त हवा में डिस्चार्ज करने के बजाय, प्रणाली आने वाली हवा को पहले से गर्म करने के लिए एग्जॉस्ट प्रक्षिप्त हवा से ऊष्मा खींचता है। इस स्तर पर, हवा एक प्राथमिक इकाई से होकर गुजरती है और फिर वातानुकूलित अंतरिक्ष में जाती है। इस प्रकार की प्रणाली के साथ, ठंड के मौसम के दौरान निष्कर्ष हवा का संवातन हवा की तुलना में ठंडा होना और ऊष्मा के मौसम के दौरान संवातन हवा की तुलना में गर्म होना सामान्य है। यही कारण है कि प्रणाली कुशलतापूर्वक और प्रभावी ढंग से काम करता है। प्रदर्शन का गुणांक | प्रदर्शन का गुणांक (सीओपी) बढ़ जाएगा क्योंकि स्थितियां अधिक चरम हो जाएंगी (यानी, ठंडा करने के लिए अधिक गर्म और आर्द्र और हीटिंग के लिए ठंडा)।

दक्षता
ईआरवी प्रणाली की दक्षता ऊष्मा विनियमक के माध्यम से परिवहन की गई कुल ऊर्जा की तुलना में दो वायु धाराओं के बीच स्थानांतरित ऊर्जा का अनुपात है। बाज़ार में उत्पादों की विविधता के साथ, दक्षता भी अलग-अलग होगी। इनमें से कुछ प्रणालियों की ताप विनिमय क्षमता 70-80% तक और अन्य की 50% तक कम मानी गई है। भले ही यह निचला आंकड़ा बुनियादी एचवीएसी प्रणाली के लिए बेहतर है, लेकिन यह अपनी बाकी कक्षा के बराबर नहीं है। ताप स्थानांतरण दक्षता को 90% तक बढ़ाने के लिए अध्ययन किए जा रहे हैं।

आधुनिक कम लागत वाली गैस-चरण ऊष्मा विनियमक तकनीक का उपयोग दक्षता में महत्वपूर्ण सुधार की अनुमति देगा। ऐसा माना जाता है कि उच्च चालकता वाली झरझरा सामग्री का उपयोग 90% से अधिक विनिमय प्रभावशीलता उत्पन्न करता है, जिससे ऊर्जा पुनर्प्राप्ति में पांच गुना सुधार होता है।

होम वेंटिलेटिंग इंस्टीट्यूट (एचवीआई) ने संयुक्त राज्य अमेरिका के भीतर निर्मित किसी भी और सभी इकाइयों के लिए एक मानक परीक्षण विकसित किया है। बावजूद इसके, सभी का परीक्षण नहीं किया गया है। एचवीआई द्वारा उत्पादित डेटा के साथ-साथ निर्माता द्वारा उत्पादित डेटा की तुलना करते हुए दक्षता दावों की जांच करना अनिवार्य है। (नोट: कनाडा में बेची गई सभी इकाइयों को आर-2000 कार्यक्रम के माध्यम से रखा गया है, जो एचवीआई परीक्षण के बराबर एक मानक परीक्षण है)।

ऊर्जा पुनर्प्राप्ति उपकरणों के प्रकार
** कुल ऊर्जा विनिमय केवल आर्द्रताग्राही इकाइयों और संघनित पुनरावृत्ति इकाइयों पर उपलब्ध है

रोटरी हवा से हवा एन्थैल्पी व्हील
घूमने वाला व्हील ऊष्मा विनियमक एक घूमने वाला सिलेंडर है जो हवा पारगम्य सामग्री, सामान्य पर पॉलिमर, एल्यूमीनियम या सिंथेटिक फाइबर से भरा होता है, जो संवेद्य एन्थैल्पी ट्रांसफर के लिए आवश्यक बड़ा सतह क्षेत्र प्रदान करता है। (एन्थैल्पी ऊष्मा का एक माप है।) जैसे ही पहिया आपूर्ति और निष्कर्ष वायु धाराओं के बीच घूमता है, यह ऊष्मा ऊर्जा ग्रहण करता है और इसे ठंडी वायु धारा में छोड़ता है। विनिमय के पीछे प्रेरक शक्ति विरोधी वायु धाराओं (थर्मल ग्रेडिएंट) के बीच तापमान में अंतर है।

एन्थैल्पी विनिमय को शुष्ककों के उपयोग के माध्यम से पूरा किया जाता है। जलशुष्कक सोखने की प्रक्रिया के माध्यम से आर्द्रता स्थानांतरित करते हैं जो मुख्य रूप से विरोधी वायु-धाराओं के भीतर वाष्प के आंशिक दबाव में अंतर से प्रेरित होता है। विशिष्ट शुष्कक में सिलिका जेल और आणविक छलनी सम्मिलित होती है।

एन्थैल्पी पहिये गुप्त ऊष्मा और संवेदी ऊष्मा ऊष्मा ऊर्जा दोनों को स्थानांतरित करने के लिए सबसे प्रभावी उपकरण हैं। रोटर के लिए निर्माण सामग्री का चुनाव, सामान्य पर पॉलिमर, एल्यूमीनियम, या फाइबरग्लास, स्थायित्व निर्धारित करता है।

रोटरी ऊर्जा पुनर्प्राप्ति उपकरणों का उपयोग करते समय ऊर्जा के स्थानीय हस्तांतरण की अनुमति देने के लिए दो वायु धाराएँ एक दूसरे के समीप होनी चाहिए। इसके अलावा, ठंडे मौसम में व्हील फ्रॉस्टिंग से बचने के लिए विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। प्रणाली पहिये की गति को नियंत्रित करके, हवा को पहले से गर्म करके, या प्रणाली को रोक/जॉगिंग करके फ्रॉस्टिंग से बच सकते हैं।

प्लेट ऊष्मा विनिमयित्र
स्थिर प्लेट ऊष्मा विनिमयक में कोई गतिमान भाग नहीं होता है, क्योंकि इसमें प्लेटों की वैकल्पिक परतें होती हैं जिन्हें प्रथक करके सुनिश्चित किया जाता है। विशिष्ट प्रवाह प्रतिकुल प्रवाह है और चूंकि अधिकांश प्लेटें ठोस और गैर-पारगम्य हैं, इसलिए संवेद्य केवल स्थानांतरण ही परिणाम है।

आने वाली ताजी हवा का तापमान ताप या ऊर्जा पुनर्प्राप्ति कोर द्वारा किया जाता है। इस स्थिति में, कोर एल्यूमीनियम या प्लास्टिक प्लेटों से बना है। आर्द्रता का स्तर जलवाष्प के स्थानांतरण के माध्यम से समायोजित किया जाता है। यह एक घूमने वाले पहिये के साथ किया जाता है जिसमें या तो शुष्कक सामग्री या पारगम्य प्लेटें होती हैं। निष्क्रिय घरों के लिए संवातन प्रणाली के लिए एक विशेष कंपनी पॉल द्वारा 2006 में एन्थैल्पी प्लेटें पेश की गईं। आर्द्रता पारगम्य सामग्री से निर्मित एक क्रॉसकरंट काउंटरकरंट हवा से हवा ऊष्मा विनियमक। पॉलिमर फिक्स्ड-प्लेट काउंटरकरंट एनर्जी पुनः प्राप्ति संवातक 1998 में बिल्डिंग परफॉर्मेंस इक्विपमेंट (बीपीई), एक आवासीय, वाणिज्यिक और औद्योगिक हवा से हवा एनर्जी पुनः प्राप्ति निर्माता द्वारा पेश किए गए थे। इन ऊष्मा विनियमक्स को बढ़ी हुई ऊर्जा बचत और ताजी हवा के लिए रेट्रोफिट के साथ-साथ नए निर्माण के विकल्प के रूप में पेश किया जा सकता है। नई निर्माण स्थितियों में, ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणाली की आवश्यक ताप/शीतलन क्षमता को प्रभावी ढंग से कम कर देगी। बचाई गई कुल ऊर्जा का प्रतिशत डिवाइस की दक्षता (90% तक संवेद्य) और इमारत के अक्षांश पर निर्भर करेगा।

कई अनुभागों का उपयोग करने की आवश्यकता के कारण, फिक्स्ड प्लेट ऊर्जा एक्सचेंजर्स अक्सर उच्च दबाव ड्रॉप और बड़े पदचिह्न से जुड़े होते हैं। अधिक मात्रा में गुप्त ऊर्जा हस्तांतरण प्रदान करने में असमर्थता के कारण इन प्रणालियों में ठंडी जलवायु में पाला पड़ने की भी उच्च संभावना होती है।

फिनिश कंपनी रीसाइक्लिंगएनर्जी इंट द्वारा पेटेंट की गई तकनीक। कार्पोरेशन यह एक पुनर्योजी प्लेट ऊष्मा विनियमक पर आधारित है जो चक्रीय संघनन और वाष्पीकरण द्वारा हवा की आर्द्रता का लाभ उठाता है, उदाहरण के लिए गुप्त ऊष्मा, न केवल उच्च वार्षिक थर्मल दक्षता को सक्षम करती है बल्कि स्वयं-सफाई/धोने की विधि के कारण प्लेटों को सूक्ष्मजीव-मुक्त भी करती है। इसलिए यूनिट को ताप या ऊर्जा पुनः प्राप्ति संवातक के बजाय एन्थैल्पी पुनः प्राप्ति संवातक कहा जाता है। कंपनी का पेटेंटेड लैटेंटहीटपंप उसके एन्थैल्पी पुनः प्राप्ति संवातक पर आधारित है, जिसका सीओपी गर्मियों में 33 और सर्दियों में 15 होता है।

बाहरी संबंध

 * Delta's PM2.5 Energy Recovery Ventilator (ERV)
 * http://www.engineeringtoolbox.com/heat-recovery-efficiency-d_201.html
 * Designing Dedicated Outdoor Air Systems, Stanley A. Mumma
 * http://www.lowkwh.com - energy recovery methods and publications
 * http://www.UltimateAir.com
 * Energy and Heat Recovery Ventilators (ERV/HRV)
 * Heat Recovery Ventilation TANGRA

Rekuperator