Penelitian Eksperimental dan Analisis Ekonomi Kehidupan Filter Udara

Abstraksi

Pengujian dilakukan pada resistansi dan efisiensi berat filter, dan aturan perubahan resistensi penahan debu dan efisiensi filter dieksplorasi, konsumsi energi filter dihitung sesuai dengan metode perhitungan efisiensi energi yang diusulkan oleh Eurovent 4 /11.

Ditemukan bahwa biaya listrik filter, meningkat dengan meningkatnya penggunaan waktu dan resistensi.

Berdasarkan analisis biaya penggantian filter, biaya operasi dan biaya komprehensif, diusulkan metode untuk menentukan kapan filter harus diganti.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa masa pakai filter sebenarnya lebih tinggi dari yang ditentukan dalam GB/T 14295-2008.

Waktu penggantian filter pada bangunan sipil umum harus ditentukan sesuai dengan biaya penggantian volume udara dan biaya konsumsi daya operasi.

Perkenalan

Pengaruh kualitas udara terhadap kesehatan manusia menjadi salah satu isu penting yang menjadi perhatian masyarakat.

Saat ini, polusi udara luar ruangan yang diwakili oleh PM2.5 sangat serius di China.Oleh karena itu, industri pemurnian udara berkembang pesat, dan peralatan pemurnian udara segar dan pembersih udara telah banyak digunakan.

Pada tahun 2017, sekitar 860.000 ventilasi udara segar dan 7 juta pembersih dijual di Tiongkok.Dengan kesadaran PM2.5 yang lebih baik, tingkat pemanfaatan peralatan pemurnian akan semakin meningkat, dan itu akan segera menjadi peralatan yang diperlukan dalam kehidupan sehari-hari.Popularitas peralatan semacam ini secara langsung dipengaruhi oleh biaya pembelian dan biaya operasionalnya, sehingga sangat penting untuk mempelajari ekonominya.

Parameter utama filter termasuk penurunan tekanan, jumlah partikel yang dikumpulkan, efisiensi pengumpulan dan waktu berjalan.Tiga metode dapat diadopsi untuk menilai waktu penggantian filter dari pemurni udara segar.Yang pertama adalah mengukur perubahan resistansi sebelum dan sesudah filter sesuai dengan perangkat penginderaan tekanan;Yang kedua adalah mengukur kepadatan partikel di outlet sesuai dengan perangkat penginderaan partikulat.Yang terakhir adalah running time, yaitu mengukur waktu berjalan peralatan.

Teori tradisional penggantian filter adalah untuk menyeimbangkan biaya pembelian dan biaya operasional berdasarkan efisiensi.Dengan kata lain, peningkatan konsumsi energi disebabkan oleh peningkatan resistensi dan biaya pembelian.

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1

Gambar 1 kurva resistansi filter dan biaya

Tujuan dari makalah ini adalah untuk mengeksplorasi frekuensi penggantian filter dan pengaruhnya terhadap desain peralatan dan sistem tersebut dengan menganalisis keseimbangan antara biaya energi operasi yang disebabkan oleh peningkatan resistensi filter dan biaya pembelian yang dihasilkan oleh penggantian yang sering. filter, di bawah kondisi operasi volume udara kecil.

1. Uji Efisiensi dan Perlawanan Filter

1.1 Fasilitas Pengujian

Platform uji filter terutama terdiri dari bagian-bagian berikut: sistem saluran udara, perangkat penghasil debu buatan, peralatan pengukur, dll., Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Fasilitas Pengujian

Mengadopsi kipas konversi frekuensi di sistem saluran udara laboratorium untuk menyesuaikan volume udara operasi filter, sehingga untuk menguji kinerja filter di bawah volume udara yang berbeda.

1.2 Sampel Pengujian

Untuk meningkatkan pengulangan percobaan, 3 filter udara yang diproduksi oleh pabrikan yang sama dipilih.Karena filter tipe H11, H12 dan H13 banyak digunakan di pasaran, maka pada percobaan ini digunakan filter grade H11, dengan ukuran 560mm×560mm×60mm, tipe v-type chemical fiber density tipe folding, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 2. PengujianSampel

1.3 Persyaratan Tes

Sesuai dengan ketentuan terkait "Filter Udara" GB/T 14295-2008, selain kondisi pengujian yang disyaratkan dalam standar pengujian, kondisi berikut harus disertakan:

1) Selama pengujian, suhu dan kelembaban udara bersih yang dikirim ke sistem saluran harus serupa;

2) Sumber debu yang digunakan untuk menguji semua sampel harus tetap sama.

3) Sebelum setiap sampel diuji, partikel debu yang mengendap di sistem saluran harus dibersihkan dengan sikat;

4) Mencatat jam kerja filter selama pengujian, termasuk waktu emisi dan penangguhan debu;

2. Hasil Uji dan Analisis

2.1 Perubahan Perlawanan Awal dengan Volume Udara

Uji tahanan awal dilakukan pada volume udara 80.140,220.300.380.460.540.600.711.948 m3/jam.

Perubahan resistansi awal dengan volume udara ditunjukkan pada Gambar.4.

Gambar 4.Perubahan resistansi awal filter di bawah volume udara yang berbeda

2.2 Perubahan Efisiensi Berat dengan Jumlah Debu Akumulasi.

Bagian ini terutama mempelajari efisiensi filtrasi PM2.5 menurut standar pengujian produsen filter, volume udara pengenal filter adalah 508m3/jam.Nilai efisiensi berat yang diukur dari tiga filter di bawah jumlah deposisi debu yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1 Perubahan tahanan dengan jumlah debu yang diendapkan

Indeks efisiensi berat (arrestance) yang diukur dari tiga filter di bawah jumlah deposisi debu yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 1.

2.3Hubungan Antara Resistensi dan Akumulasi Debu

Setiap filter digunakan untuk 9 kali emisi debu.7 kali pertama emisi debu tunggal dikendalikan pada sekitar 15,0g, dan 2 kali terakhir emisi debu tunggal dikendalikan pada sekitar 30,0g.

Variasi perubahan resistensi penahan debu dengan jumlah akumulasi debu dari tiga filter di bawah aliran udara pengenal, ditunjukkan pada Gambar 5.

Gbr.5

3. Analisis Ekonomi Penggunaan Filter

3.1 Nilai Kehidupan Layanan

GB/T 14295-2008 “Filter Udara” menetapkan bahwa ketika filter beroperasi pada kapasitas udara terukur dan resistansi akhir mencapai 2 kali resistansi awal, filter dianggap telah mencapai masa pakainya, dan filter harus diganti.Setelah menghitung masa pakai filter di bawah kondisi kerja terukur dalam percobaan ini, hasilnya menunjukkan bahwa masa pakai ketiga filter ini diperkirakan masing-masing 1674, 1650 dan 1518 jam, yang masing-masing adalah 3,4, 3,3 dan 1 bulan.

3.2 Analisis Konsumsi Bubuk

Pengujian ulang di atas menunjukkan bahwa kinerja ketiga filter konsisten, sehingga filter 1 diambil sebagai contoh untuk analisis konsumsi energi.

ARA.6 Hubungan antara biaya listrik dan hari penggunaan filter (volume udara 508m3/jam)

Karena biaya penggantian volume udara sangat berubah, jumlah filter pada penggantian dan konsumsi daya juga sangat berubah, karena pengoperasian filter, seperti yang ditunjukkan pada Gambar.7. Pada gambar, biaya komprehensif = biaya listrik operasi + biaya penggantian volume udara per unit.

ARA.7

Kesimpulan

1) Masa pakai sebenarnya dari filter dengan volume udara kecil di gedung sipil umum jauh lebih tinggi daripada masa pakai yang ditetapkan dalam "Filter Udara" GB/T 14295-2008 dan direkomendasikan oleh produsen saat ini.Masa pakai filter yang sebenarnya dapat dipertimbangkan berdasarkan hukum perubahan konsumsi daya filter dan biaya penggantian.

2) Metode evaluasi penggantian filter berdasarkan pertimbangan ekonomi diusulkan, yaitu, biaya penggantian per unit volume udara dan konsumsi daya operasi harus dipertimbangkan secara komprehensif untuk menentukan waktu penggantian filter.

(Teks lengkap dirilis dalam HVAC, Vol. 50, No. 5, hlm. 102-106, 2020)