Air to air heat exchanger performance

Abstract

Günümüzde insan hayatının %70'ini geçirdiği iç mekanlarda havalandırma yapılması zorunlu hale gelmiştir. Nem, kirletici partiküller, sigara dumanı vb. Etkenler iç hava kalitesini bozmaktadır. İç ortamda hava kalitesini sağlamak için, oluşan kirli hava dışarı atılırken, dış ortamdan da taze hava alınması gereklidir. Modern binalarda ısıtma soğutma havalandırma sistem tasarımlarında, bu işlem kontrollü bir havalandırma sağlayabilemk için mekanik havalandırma yöntemleri ile yapılmaktadır. Mekanik havalandırma sistemlerinde basitçe bir egzost fanı ve bir taze hava fanı bulunmaktadır. Dış ortama atılan hava, yaz mevsiminde soğutularak, kış mevsiminde ise ısıtılarak tasarım şartlarınagetirilmiş havadır. Modern havalandırma sistemlerinde egzost edilen havanın enerjisini, dış ortamdan alınan taze havaya aktaran ”œhavadan havaya ısı geri kazanım eşanjörleri” kullanılmaktadır. Havadan havaya ısı geri kazanım eşanjörleri yardımı ile iç ortamdan egzost edilen havanın enerjisi kullanılarak, dış ortamdan alınan taze havanın ön soğutması veya ön ısıtması gerçekleştirilir, böylece iç ortamdaki havanın iklimlendirilmesi için harcanan enerji azaltılır. Havadan havaya ısı geri kazanım eşanjörleri verimlerine göre sınıflandırılmaktadır ve bu verim değişik iç/dış hava koşullarında aynı tip eşanjörde bile farklılık göstermektedir. Bu sebepten tasarım yaparken, havadan havaya ısı geri kazanım eşanjörünün çalışacağı ortam koşullarına göre değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, örnek bir ısı geri kaznaımlı havalandırma cihazı incelenmiştir. 2005 yılına ait dış hava koşulları saatlik Devlet Meteoroloji Enstitüsünden alınarak, ılıman, soğuk ve aşırı soğuk iklimlerdeki ısı geri kazanımlı havalandırma sistemlerinden enerji tasarrufu değerlendirilmiştir. Proper ventilation is obligatory in buildings where humans spend 70% of their life. Humidity, pollutant particles, smoke and harmful gases lower indoor air quality and cause sicknesses. To create an adequate air inside, dirty indoor air shall be exhausted and fresh air shall be taken from outdoors. To obtain controlled ventilation, buildings HVAC systems are designed by using mechanical ventilation. Mechanical ventilation is done with the help of an exhaust air fan, supply air fan and proper ventilation. Exhausted indoor air is conditioned air, for summer it is cooled and in winter it is heated to design temperatures. To transfer heat between exhaust air and supply air, air to air heat exchangers (heat recovery exchangers) are used in modern ventilation systems. By the help of air to air heat exchangers, fresh air from outdoors is pre-heated or pre-cooled by the help of exhausted air thus decreases the energy used to condition indoor air. Air to air heat exchangers are rated according to their efficiency which varies according to indoor and outdoor air temperatures. The same heat exchanger shall be evaluated according to the climate in which it is going to be installed. In this research, a sample heat recovery ventilator has been examined according to its energy savings. Outdoor air temperatures received from Devlet Meteoroloji Enstitusu has been evaluated by means of average values and hourly values. Energy savings in heating and cooling seasons are considered in different climates including warm, cold and extremely cold climates.