Az UVC HVAC kezelés 12%-os hatékonyságnövekedést eredményez

A felgyülemlett felhalmozódás megszüntetése akár 30%-os hűtőteljesítmény-növekedést is eredményezhet egy elszennyeződött és koszos tekercshez képest

Írta: Tom Melton

SZENNYEZŐDÉSMENTES:254-A nanométeres UVC lámpák a HVAC-rendszer belsejét és a tekercseket 99,999%-ban mentesítik a felgyülemlett szennyeződésektől. (Avison Young jóvoltából)

2023. december 9

Az elmúlt két évben az ultraibolya (UVC) fényfertőtlenítés uralta az IAQ híreit, mivel széles körben alkalmazták a COVID-ot okozó vírus elleni hatékony küzdelemben{0}}. Ahogy a járvány enyhül, az épülettulajdonosok és létesítménykezelők ismét magáévá teszik a technológia egyik eredeti előnyét, a HVAC tekercsek és berendezések teljesítményének és hatékonyságának növelését.

Azon kívül, hogy az UVC fertőtlenítő fény képes semlegesíteni a COVID-ot okozó vírust, a SARS-CoV-ot-2, jól dokumentált, hogy a 254-nanométeres UVC lámpák a HVAC-rendszer belsejét és tekercseit akár a légkondicionálásig is fenntartják. 99,999%-ban felgyülemlett szennyeződésektől mentes. A tisztább tekercsek jobb hatékonyságot ígérnek azáltal, hogy hatékonyabb hőátadást biztosítanak a tekercsen keresztül, csökkentett statikus nyomás mellett.

NAGYOBB HATÉKONYSÁG:A tisztább tekercsek jobb hatékonyságot ígérnek azáltal, hogy hatékonyabb hőátadást biztosítanak a tekercsen keresztül, csökkentett statikus nyomás mellett. (Avison Young jóvoltából)

Ezt a feltevést bizonyítva saját hatékonysági teszteket futtattam le egy atlantai székhelyű ingatlanon.

Az egy évig tartó ellenőrzött vizsgálat 12%-os éves energiahatékonysági javulást eredményezett az UVC lámpákkal felszerelt légkezelőknél. A teszteket arra tervezték, hogy megvizsgálják az UVC utólagos finanszírozási jóváhagyását más légkezelők számára egy 14-történeti kereskedelmi csúcson belül.

VIZSGÁLATI EREDMÉNYEK:Az egy évig tartó ellenőrzött vizsgálat 12%-os éves energiahatékonysági javulást eredményezett az UVC lámpákkal felszerelt légkezelőknél. (Avison Young jóvoltából)

A HVAC rendszerekben felhalmozódott szennyeződések felhalmozódásának megakadályozása már bizonyított tény, és szerettem volna bebizonyítani, hogy az UVC energiahatékonyságot is eredményez, megvalósítható beruházási megtérüléssel (ROI).

A Trane által gyártott, az épület hasonló, 80-tonnás, önálló, vízhűtéses egységes szerkezetű (SWUD) légkezelői közül kettőt választottam. Változtatható levegőmennyiségű (VAV) dobozokkal és elektromos indukciós egységgel alakítják ki saját azonos, 32,000-négyzetméteres alapterületüket. Az egyik emelet légkezelője tesztegység lett, és négy, 48-hüvelyk hosszúságú, tekercsre szerelhető UVC fertőtlenítő rendszerrel szerelték fel, amelyeket a Fresh-Aire UV gyártott. A gyári mérnökök a Fresh-Aire UV „CORE” rendszert a megfelelő méretezéshez és adagoláshoz a szabadalmaztatott BlueCalc UV specifikációs szoftver segítségével határozták meg. Egyéb technikai segítséget az EC Elektromos és energiaszolgáltatási vállalkozó, az Engineered Technical Services Inc. nyújtott. A másik emelet légkezelője a teszt kontrollcsoportjaként szolgált.

A tesztegységet a tekercs feletti csatlakozótérbe szerelt UVC rendszerekkel látták el. Mindegyik légkezelőt kilowattméterekkel figyelték.

Míg a megállapítások valós üzemi berendezéseken alapulnak, a laboratóriumi vizsgálatok hasonló eredményeket igazoltak. Például egy vékony réteg felgyülemlett réteg szigetelésként működik a HVAC-rendszer tekercseiben, és csökkenti a hőátadás energiahatékonyságát. Tanulmányok azt is bebizonyították, hogy a tekercseken egy .002-hüvelyk vastag bevonat hosszú ideig felgyülemlett anyaggal negatívan befolyásolhatja a hőátadást, és csökkentheti a szabad területet, ami akár 9%-kal is növelheti a levegő sebességét. Az eredmény magasabb statikus nyomás a tekercsben, amely több ventilátor energiát igényel. A felgyülemlett felhalmozódás megszüntetése akár 30%-os hűtési kapacitásnövekedést is eredményezhet egy elszennyeződött és szennyezett hőcserélőhöz képest. Ezenkívül a felhalmozódások további szennyeződéseket is magukhoz vonzhatnak, amelyek általában nem halmozódnak fel egy tiszta tekercsen.

A 12%-os energiamegtakarítás a következőkre oszlik:

Az UVC légkezelő 56,169-KWh-t használt az egész éves teszt során, ami 12%-kal volt kevesebb, mint a kontroll légkezelő;

Közüzemi elektromos költség: 12-cent/kW x 56 169 Kwh=6740 USD évente;

6740 USD ÷ 12%=808 USD évente légkezelőnként; és

További előny a kevesebb takarítómunka és vegyszerek mennyisége, ami az országos átlagok alapján évi 1408 dolláros megtakarítást jelent légkezelőnként.

Bár mindkét egység azonos volt, a tesztegység 20-éves ventilátormotorja eredeti volt, a vezérlőegység ventilátormotorját pedig nemrég cserélték ki egy újabb technológiával működő hatékonysági modellre.

A teszteredmények valamivel lenyűgözőbbek lehettek, mert ezt az eltérést nagyon óvatos becsléssel számoltam el. Az eltérés észrevehető a két légkezelő Kwh-felhasználásának havi összehasonlításán, mivel mindkettőt megtisztították a vizsgálat megkezdése előtt. A vezérlőegység újabb technológiája hatékonyabbnak bizonyult a tisztítást követő első három hónapban. Feltételeztem, hogy a kevésbé savas, környezetbarátabb tekercstisztítók irányába mutató karbantartási trendek nem tisztítják és világítják meg teljesen a tekercseket. Következésképpen a tesztegység csak a teszt utolsó kilenc hónapja alatt ért el hatékonyságnövekedést a vezérlőegységhez képest, mivel az UVC lámpák a kezdeti tisztítás után feloldották a megmaradt felhalmozódást.

A megtérülési előnyökbe nem tartozik bele a hőcserélő, a leeresztő edény és a kondenzvízvezeték tisztításához szükséges karbantartási munka/vegyszerek csökkentése, légkezelőnként körülbelül évi 1408 USD.

"Az elmúlt néhány évben az UVC-gyártók egyre jobban felfigyeltek az IAQ-ra, és fontosnak tartjuk, hogy újra megvizsgáljuk az IAQ alapjait, és azt, hogy a szennyeződés hogyan befolyásolhatja a berendezések hatékonyságát" - mondta Aaron Engel, a Fresh-Aire UV üzletfejlesztési alelnöke. "Ha kezeljük a levegőt, de nem tartjuk tisztán a HVAC-berendezéseket, az idővel visszavezeti a szennyeződést az otthonba vagy az épületbe. Az UVC-fertőtlenítés a berendezés védelmét szolgáló többrétegű stratégia része, maximalizálja a HVAC teljesítményét és hatékonyságát, miközben javítja az utasok belső minőségét is."

UVC fényrendszert használtam a lakossági 3 1/2-tonnás HVAC split-rendszeremben, ami arra ösztönzött, hogy teszteljem a kereskedelmi épület lehetséges hatékonysági előnyeit. Két éve szivárgott az otthoni rendszerem párásítója. A takarítás közben észrevettem, hogy a 20-éves tekercs és a belső alkatrészek, beleértve a szigetelést is, érintetlenek az általa telepített UVC-lámpa miatt. A nyári páratartalom a déli államokban kevesebb mint 12 éven belül korrózióhoz és végső soron idő előtti meghibásodáshoz vezethet, de a rendszer még több mint 20 évig működött.

Láttam néhány olyan lakóegységet, ahol az elpárologtató tekercs néhány év után nagyon csúnya a szennyeződésektől. Amikor más, nem bizonyított fertőtlenítési technológiák jelentek meg a COVID{0}} világjárvány közepette, továbbra is az UVC híve maradtam, amelyről már tanulmányok is bebizonyították, hogy hatékony a SARS-CoV-1, az influenza és más vírusok semlegesítésében. Az UVC használatát az ASHRAE és az US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) is ajánlja a mikroorganizmusok semlegesítésére.

Az energiahatékonyságot bizonyító tanulmány segítségével remélem, hogy a jövőben más légkezelőket is UVC-vel szerelhetek fel a hatékonyság javítása érdekében.