Hava Filtresi Ömrünün Deneysel Araştırması ve Ekonomik Analizi

Soyutlama

Filtrenin direnç ve ağırlık verimliliği testleri yapılarak filtrenin toz tutma direnci ve veriminin değişim kuralları araştırılmış, Eurovent 4 tarafından önerilen enerji verimliliği hesaplama yöntemine göre filtrenin enerji tüketimi hesaplanmıştır. /11.

Filtrenin elektrik maliyetlerinin, kullanım süresinin ve direncin artmasıyla arttığı tespit edilmiştir.

Filtre değiştirme maliyeti, işletme maliyeti ve kapsamlı maliyet analizine dayanarak, filtrenin ne zaman değiştirilmesi gerektiğini belirlemek için bir yöntem önerilmiştir.

Sonuçlar, filtrenin gerçek hizmet ömrünün GB/T 14295-2008'de belirtilenden daha yüksek olduğunu gösterdi.

Genel sivil binada filtre değiştirme zamanı, hava hacminin değiştirme maliyetlerine ve işletme güç tüketimi maliyetlerine göre kararlaştırılmalıdır.

Tanıtımlar

Hava kalitesinin insan sağlığı üzerindeki etkisi, toplumu ilgilendiren en önemli konulardan biri haline gelmiştir.

Şu anda, PM2.5 tarafından temsil edilen dış hava kirliliği Çin'de çok ciddi.Bu nedenle, hava temizleme endüstrisi hızla gelişiyor ve temiz hava temizleme ekipmanı ve hava temizleyici yaygın olarak kullanılıyor.

2017 yılında Çin'de yaklaşık 860.000 taze havalandırma ve 7 milyon arıtıcı satıldı.PM2.5'in daha iyi bilinmesi ile arıtma ekipmanlarının kullanım oranı daha da artacak ve kısa sürede günlük hayatta gerekli bir ekipman haline gelecektir.Bu tür ekipmanın popülaritesi, satın alma maliyetinden ve işletme maliyetinden doğrudan etkilenir, bu nedenle ekonomisini incelemek büyük önem taşır.

Filtrenin ana parametreleri basınç düşüşü, toplanan partikül miktarı, toplama verimliliği ve çalışma süresini içerir.Temiz hava temizleyicinin filtre değiştirme süresini değerlendirmek için üç yöntem kullanılabilir.Birincisi, basınç algılama cihazına göre filtre öncesi ve sonrası direnç değişimini ölçmek;İkincisi, partikül algılama cihazına göre çıkıştaki partikül maddenin yoğunluğunu ölçmektir.Sonuncusu, çalışma süresine göredir, yani ekipmanın çalışma süresini ölçer.

Geleneksel filtre değiştirme teorisi, satın alma maliyetini ve işletme maliyetini verimliliğe dayalı olarak dengelemektir.Diğer bir deyişle, enerji tüketiminin artması, direncin artması ve satın alma maliyetinden kaynaklanmaktadır.

Şekil 1'de gösterildiği gibi

Şekil 1 filtre direnci ve maliyet eğrisi

Bu makalenin amacı, filtre direncinin artmasının neden olduğu işletme enerjisi maliyeti ile filtrenin sık değiştirilmesinden kaynaklanan satın alma maliyeti arasındaki dengeyi analiz ederek filtre değiştirme sıklığını ve bu tür ekipman ve sistemin tasarımı üzerindeki etkisini araştırmaktır. Filtre, küçük hava hacminin çalışma koşulu altında.

1.Filtre Verim ve Dayanım Testleri

1.1 Test Tesisi

Filtre test platformu esas olarak aşağıdaki parçalardan oluşur: Şekil 2'de gösterildiği gibi hava kanalı sistemi, yapay toz üreten cihaz, ölçüm ekipmanı vb.

Şekil 2. Test Tesisi

Filtrenin çalışma hava hacmini ayarlamak için laboratuvarın hava kanalı sisteminde frekans dönüşüm fanını benimsemek, böylece farklı hava hacmi altında filtre performansını test etmek.

1.2 Test Örneği

Deneyin tekrarlanabilirliğini arttırmak için aynı üretici tarafından üretilen 3 adet hava filtresi seçilmiştir.H11, H12 ve H13 tipi filtreler piyasada yaygın olarak kullanıldığından, bu deneyde Şekil 3'te gösterildiği gibi 560mmx560mmx60mm boyutunda, v-tipi kimyasal elyaf yoğun katlanır tipte H11 kalite filtre kullanılmıştır.

Şekil 2. TestÖrneklem

1.3 Test Gereksinimleri

GB/T 14295-2008 “Hava Filtresi”nin ilgili hükümleri uyarınca, test standartlarında istenen test koşullarına ek olarak aşağıdaki koşullar da yer almalıdır:

1) Test sırasında kanal sistemine gönderilen temiz havanın sıcaklığı ve nemi benzer olmalıdır;

2) Tüm numuneleri test etmek için kullanılan toz kaynağı aynı kalmalıdır.

3) Her numune test edilmeden önce kanal sisteminde biriken toz parçacıkları bir fırça ile temizlenmelidir;

4) Tozun emisyon ve askıda kalma süresi de dahil olmak üzere, test sırasında filtrenin çalışma saatlerinin kaydedilmesi;

2. Test Sonucu ve Analiz

2.1 Hava Hacmi ile İlk Direncin Değişimi

İlk direnç testi 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h hava hacminde gerçekleştirilmiştir.

Hava hacmi ile ilk direncin değişimi Şekil 2'de gösterilmiştir.4.

Şekil 4.Farklı hava hacmi altında filtrenin ilk direncinin değişimi

2.2 Biriken Toz Miktarı ile Ağırlık Verimliliğinin Değişimi.

Bu pasaj esas olarak PM2.5'in filtreleme verimliliğini filtre üreticilerinin test standartlarına göre inceler, filtrenin nominal hava hacmi 508m3/saat'tir.Üç filtrenin farklı toz birikim miktarı altında ölçülen ağırlık verimlilik değerleri Tablo 1'de gösterilmiştir.

Tablo 1 Biriken toz miktarı ile tutuculuğun değişimi

Farklı toz birikimi miktarı altında üç filtrenin ölçülen ağırlık verimliliği (tutma) indeksi Tablo 1'de gösterilmektedir.

2.3Direnç ve Toz Birikimi Arasındaki İlişki

Her filtre 9 kez toz emisyonu için kullanılmıştır.Tekli toz emisyonunun ilk 7 katı yaklaşık 15.0g'de kontrol edildi ve tekli toz emisyonunun son 2 katı yaklaşık 30.0g'de kontrol edildi.

Nominal hava akışı altında üç filtrenin toz birikimi miktarı ile toz tutma direncinin değişimi, ŞEKİL 5'te gösterilmektedir.

ŞEKİL 5

3.Filtre Kullanımının Ekonomik Analizi

3.1 Nominal Hizmet Ömrü

GB/T 14295-2008 “Hava Filtresi”, filtrenin nominal hava kapasitesinde çalıştığında ve nihai direnç, ilk direncin 2 katına ulaştığında, filtrenin kullanım ömrünü tamamlamış kabul edilir ve filtrenin değiştirilmesi gerekir.Bu deneyde anma çalışma koşullarında filtrelerin hizmet ömrü hesaplandıktan sonra sonuçlar, bu üç filtrenin hizmet ömrünün sırasıyla 3.4, 3.3 ve 1 ay olmak üzere sırasıyla 1674, 1650 ve 1518 saat olarak tahmin edildiğini göstermektedir.

3.2 Toz Tüketim Analizi

Yukarıdaki tekrar testi, üç filtrenin performansının tutarlı olduğunu göstermektedir, bu nedenle filtre 1, enerji tüketimi analizi için örnek olarak alınmıştır.

İNCİR.6 Elektrik şarjı ile filtre kullanım günleri arasındaki ilişki (hava hacmi 508m3/h)

Hava hacminin değiştirme maliyeti büyük ölçüde değiştikçe, filtrenin değiştirme ve güç tüketimi üzerindeki toplamı da, Şekil 2'de gösterildiği gibi filtrenin çalışması nedeniyle büyük ölçüde değişir.7. Şekilde, kapsamlı maliyet = işletme elektrik maliyeti + birim hava hacmi değiştirme maliyeti.

İNCİR.7

Sonuçlar

1) Genel sivil binalardaki küçük hava hacimli filtrelerin gerçek hizmet ömrü, GB/T 14295-2008 “Hava Filtresi”nde belirtilen ve mevcut üreticiler tarafından önerilen hizmet ömründen çok daha yüksektir.Filtrenin gerçek hizmet ömrü, filtre güç tüketiminin değişen yasasına ve değiştirme maliyetine göre değerlendirilebilir.

2) Ekonomik değerlendirmeye dayalı filtre değiştirme değerlendirme yöntemi önerilmiştir, yani, filtrenin değiştirme zamanını belirlemek için birim hava hacmine göre değiştirme maliyeti ve işletme güç tüketimi kapsamlı bir şekilde dikkate alınmalıdır.

(Tam metin HVAC, Cilt 50, No. 5, sayfa 102-106, 2020'de yayımlanmıştır)