Roterande värmeväxlare Produktkatalog
Innehållsförteckning 1 Företagspresentation 5 1.1 Fördelar med roterande värmeväxlare 6 1.2 Certifieringsprogram och Standarder 6 2 Produktbeskrivning 7 2.1 Rotorer 8 2.2 Hölje 10 2.3 Dimensioner 12 2.4 Drivutrustning 14 2.5 Tillbehör 17 3 Produktval och prestandaberäkning 19 3.1 Enventus calculation och Blackbox DLL 20 3.2 Installation och Motorplacering 20 3.3 Utbytesrotorer 22 3.4 Produktbeställning 22 4 Teknisk funktion 23 4.1 Funktionsbeskrivning 24 4.2 Temperatur- och Fuktåtervinning 25 4.3 Process i Mollierdiagram 27 4.4 Tryckfall 28 4.5 Prestandareglering 28 4.6 Renblåsningssektor 29 4.7 Renblåsningsflöde och inverkan på prestanda 30 4.8 Luftläckage 31 4.9 Frysgräns 32 4.10 Kontaminering av tilluft med frånluft 33 4.11 Projekteringsråd 34 4.12 Energiåtervinning 35 4.13 Materialval 37 4.14 Ljuddämpning 37 5 Transport 39 5.1 Emballering 40 6 Idrifttagande och underhåll 41 6.1 Underhåll 42 6.2 Rengöring 43 6.3 Reservdelar 43
4
1 Företagspresentation Enventus AB har utvecklat och producerat roterande värmeväxlare i över 25 år och vi är idag ett ledande företag inom denna bransch på den globala marknaden. Vår styrka är hög teknisk kompetens och tillförlitliga samarbetspartners. Våra produkter finns representerade över hela världen via ett globalt nätverk av produktionsanläggningar, distributörer och representanter. Nätverket ger Enventus en lokal närvaro med snabba responstider på en global marknad.
1.1 Fördelar med roterande värmeväxlare Energiåtervinning Kombinationen av ingenjörers förslag, slutanvändarnas behov och myndigheternas krav har resulterat i en ökad användning av utrustning för energiåtervinning. Investering i utrustning för energiåtervinning ger en märkbart lägre driftskostnad och minskar investeringskostnaden för befuktnings- och kylanläggningen. Energiåtervinning från Enventus säkerställer din ekonomiska återbetalning. Huvudprincip för roterande värmeväxlare Roterande värmeväxlare tillhör gruppen regenerativa värmeväxlare. Rotorns rotation gör att rotormediet omväxlande berörs av frånluft respektive tilluft. En stor del av energin i frånluften förs via rotormediet över till tilluften. Vid riktningsväxlande luftgenomströmning är rotorn i stor utsträckning självrensande och frostsäker. Möjligheten att återvinna både temperatur (sensibel) och fukt (latent) energi gör den roterande värmeväxlaren mycket effektiv. En verkningsgrad mellan 70-90% med tryckfall under 200 Pa är normalt för roterande värmeväxlare, verkningsgraden justeras enkelt med varvtalsreglering av rotorn. 1.2 Certifieringsprogram och standarder Enventus mål är att leverera en kundanpassad produkt av hög kvalitet till ett marknadsmässigt pris. Enventus roterande värmeväxlare och beräkningsprogram Enventus Calculation är Eurovent certifierade. Eurovent certifikatet erhålls om testvärdena för testad rotor överensstämmer med de resultat som redovisas i leverantörens beräkningsprogram. Eurovent certifikatet förnyas varje år efter nya tester. Eurovent certifiering säkerställer produktens prestanda och ger kunden en trygghet i val av leverantör. För kopior på dessa certifikat hänvisar vi till vår hemsida www.enventus.com. Enventus sorptionsrotorer är certifierade av den amerikanska organisationen AHRI. Eurovent programmet gäller främst i Europa. Programmet för regenerativa värmeåtervinnare baseras på EN standarder EN 308 och AHRI 1060 samt egna certifierings procedurer. www.eurovent-certification.com Enventus sorptionsrotor är AHRI certifierad. AHRI är en amerikansk organisation som applicerar AHRI 1060 standarden för certifieringen. http://www.ahridirectory.org 1 Företagspresentation TÜV Süd certifierar Enventus Produktvalsprogram (Enventus Calculation) och verifierar programändringar och algoritmer. http://www.tuev-sued.de Enventus verksamhet är certifierad enligt ISO 9001. http://www.enventus.com/products/quality-assurance/ 6
2 Produktbeskrivning Enventus levererar roterande värmeväxlare till producenter av luftbehandlingsaggregat över hela världen. Roterande värmeväxlare kan användas i de flesta typer av applikationer. De tre huvudområdena är Komfort ventilation (t.ex. hushåll, kontor, hotell och flygplatser), Industri ventilation (t.ex. bilindustri) samt Marin ventilation (kryssningsfartyg och kustnära områden). Enventus har en flexibel produktion som sätter kundens önskemål i centrum. Vi kan erbjuda kundanpassad rotordiameter, kundanpassade höljesdimensioner, folie för olika applikationer/ prestanda och kort leveranstid med hög leveranssäkerhet. Enventus anses vara en pålitlig partner för energiåtervinning världen över.
2.1 Rotorer Rotormatrisen tillverkas för laminärt luftflöde med lager av växelvis slät och korrugerad folie som ger en struktur av små triangelformade kanaler. Rotorerna tillverkas i hellindat utförande eller i sektoriserat utförande. Sektoriserade rotorer skärs radiellt i bitar som sedan sätts ihop när rotorn installeras. Helllindade rotorer tillverkas i diametrar mellan Ø300 2600 mm och sektoriserade rotorer tillverkas mellan Ø950-5000 mm. Mindre rotorer med maximal Ø650 mm är limmade, övriga rotorer är mekaniskt stabila genom invändiga stagekrar som är gängade i nav och svetsade vid periferi. Denna konstruktion tillåter rengöring med: luft, ånga, hetvatten eller speciellt rengöringsmedel. Temperaturområdet är från -20 C till +70 C. För att uppnå bra verkningsgrader bör lufthastigheten vara låg. Den stabila konstruktionen tillåter ett tryckfall över rotorn på 300 Pa för hellindade rotorer och 400 Pa för sektoriserade rotorer. Dessa tryckfall kan dock inte rekommenderas eftersom de höga lufthastigheterna ger en lägre verkningsgrad och högre energiförbrukning för fläkten. Installation av rotorn kan göras vertikalt eller horisontellt (vertikalt som standard, horisontell som extra tillval). Horisontell installation kan göras för hellindad rotor upp till Ø2030 mm och sektoriserad till Ø3200mm. Bilden ovanför visar antalet delningar (segment) för sektoriserade rotorer med olika diametrar. Fem olika wellhöjder erbjuds vilket möjliggör optimering av verkningsgrad och tryckfall. Rotortyp Wellhöjd Well-längd Extra Låg (XL) 1,5 mm 3,0 mm Special Låg (SL) 1,65mm 3,0 mm Låg (L) 1,7 mm 4,0 mm Normal (N) 2,0 mm 4,0 mm Hög (H) 2,7 mm 5,5 mm Rotor tillverkas i standardutförande med bredd 200 mm i samtliga material, men kan även tillverkas i bredderna 100, 150 eller 250 mm. Rotorn har underhållsfritt nav med livstidssmort kul- eller rullager, monterat i skyddad position i navet. Alla lager är tätade, för att undvika att smuts och fukt kommer in i lagerbanorna. Lagrens livslängd är minst 200 000 h för hellindade rotorer och minst 60 000 h för sektoriserade rotorer vid kontinuerlig drift med maximal rotationshastighet 20 rpm (L 10 h enl. ISO 281:19910). Vertikal installation Bredd 100 mm Bredd 150 mm Bredd 200 mm Bredd 250 mm Limmad rotor, Ø (mm) 200-650 200-650 200-650 - Stagekrad rotor hellindad, Ø (mm) 300-1500 - 300-2600 300-2600 Stagekrad rotor sektoriserad, Ø (mm) - - 950-5000 - 2 Produktbeskrivning Horisontell installation Bredd 100 mm Bredd 150 mm Bredd 200 mm Bredd 250 mm Limmad rotor, Ø (mm) 200-650 200-650 200-650 - Stagekrad rotor hellindad, Ø (mm) 300-1500 - 300-2000 300-1800 Stagekrad rotor sektoriserad, Ø (mm) - - 950-3200 - 8
Folietyp Rätt folie för rätt applikation/prestanda/miljö Roterande värmeväxlare klassificeras i tre olika typer, kondensationsrotor, hygroskopisk rotor och sorptionsrotor. Enventus erbjuder foliematerial för alla tre typer. Kondensationsrotor/Icke hygroskopisk rotor (ST1, STC1, AK2) Kondensationsrotorn är ett kostnadseffektivt alternativ för återvinning av sensibel energi (temperatur). Fukt överförs enbart när kondensering sker. Hygroskopisk Rotor (STE1, SH1) Den hygroskopiska rotorns yta är oxiderad för att överföra både sensibel (temperatur) och latent energi (fukt). Sorptionsrotor (HM1) Den högpresterande beläggningen på sorptions rotorn HM1 (Molecular Sieve 3Å) skapar en maximal fuktöverföringskapacitet. Den optimala överföringen av fukt är konstant vid alla klimatförhållanden. Sorptionsrotorn är utmärkt under sommar perioden för kylåtervinning och avfuktning av tilluften. Därför bör den alltid användas i varma klimat områden där det finns torrkylsystem (kylbafflar) samt där luftfuktare används. Detta minskar väsentligt behovet av kylkapacitet i luftkonditionerings systemet. I miljöer där stor risk för korrosion föreligger t.ex. industriventilation bör epoxylackad folie väljas. Epoxylackad folie ger ett mycket effektivt korrosionsskydd. Som alternativ till epoxylackad folie finns saltvattenbeständig folie. Folien innehåller 2,5 % magnesium vilket ger den ett bra korrosionsskydd. Saltvattenbeständig folie rekommenderas för användning på kryssningsfartyg och i kustnära områden. Typ Kondensation Hygroskopisk Sorption Kommentar ST1 x Obehandlad aluminiumfolie STE1 x Oxiderad aluminiumfolie STC1 x Epoxylackad folie AK2 x Saltvattenbeständig (AlMg), 100 my. SH1 x Molecular Sieve 3Å och obehandlad aluminiumfolie HM1 x Molecular Sieve 3Å 2 Produktbeskrivning www.enventus.com 9
2.2 Hölje Höljen finns för hela rotorsortimentet, Ø300 mm till Ø5000 mm, som kännetecknas av en flexibel dimensionering efter önskemål för att passa luftbehandlingsaggregatet. Konstruktionen är robust för att förhindra rörelser på rotor som kan ge upphov till läckage. Höljena tillverkas i standardutförande av galvaniserad stålplåt (Z275), Aluzink (A150) eller rostfritt (EN 1.4301). Höljet kan även erhållas pulvermålat för extra korrosionsskydd. Vissa enheter har ett ramverk av aluminiumprofil (C, CD, DS, D Ø<4251) och större enheter har ett ramverk av stålprofil. Renblåsningssektor kan erhållas på samtliga höljen med valbar storlek 2,5, 5 eller 10 beroende på anläggningens tryckförhållande. Samtliga höljen har justerbara borsttätningar runt rotorns periferi och längs centrumbalken. Vid höga tryckdifferenser kan extra tätningar erhållas. Höljena är som standard avsedda för vertikal installation, men kan i mindre storlekar beställas för horisontell installation. Alla våra höljen mått anpassas enligt önskemål. Detta underlättar vid påbyggnad eller ombyggnad av befintliga aggregat, som inte är anpassade för värmeåtervinning Det finns två olika höljestyper: inbyggnadsmodell (slide-in) och modulenhet Inbyggnadsmodell (slide-in) (CS, CSD, DS) Inbyggnadsmodell (slide-in) skjuts in i befintligt aggregathölje. Därmed kan ett enhetligt utseende på luftbehandlingsaggregatet möjliggöras. Slide-in höljen är alltid oisolerade och har en stor exponerad rotoryta i förhållande till höljets storlek. Slidein höljet kan erhållas med hellindad (max Ø2450 mm) eller sektoriserad rotor (max Ø5000 mm). Hölje typ CS: Slide-in hölje för hellindad rotor Ø300-2450 mm. Höljet är helt tillverkat i korrosionsbeständig stålplåt. Den stabila mittbalken är gjord av bockad stålplåt eller målad stålprofil på de större enheterna. Rotorns upphängning möjliggör justering av rotor. Justerbar borsttätning runt rotorns periferi och längs centrumbalken. Levereras komplett monterad. Hölje typ CSD: Slide-in hölje för sektoriserad rotor Ø950-2400 mm. Höljet är helt tillverkat i korrosionsbeständig stålplåt. Hölje i delat utförande (två delar). Den stabila mittbalken är tillverkad av målad stålprofil. Rotorns upphängning möjliggör justering av rotor. Justerbar borsttätning runt rotorns periferi och längs centrumbalken. CSD hölje används då man av utrymmesskäl måste transportera höljet i delar. Rotorsegmenten levereras i egen emballering. Levereras omonterad i delat utförande. Hölje typ DS: Slide-in hölje för sektoriserad rotor Ø2451-5000 mm. 2 Produktbeskrivning 10 Hölje i delat utförande (två delar). Höljet består av ramverk tillverkat av aluminiumprofiler eller galvaniserade stålprofiler på enheter större än Ø4251 mm. Ramprofilerna är sammanfogade utan hörn som ger ett glappfritt ramverk. Rotorns upphängning möjliggör justering av rotor. Justerbar borsttätning runt rotorns periferi och längs centrumbalken. Rotorsegmenten levereras i egen emballering. Levereras omonterad i delat utförande.
Modulenhet (C, CD, D) Komplett enhet för anslutning till övriga aggregat delar eller direkt mot kanal. Enheten anpassas så att anslutning sker med exempelvis anslutningsplåtar eller anslutningshörn. Modulenheterna är i standardutförande isolerade med mineralull, 50 kg/m 3, men kan levereras med annan densitet eller helt oisolerade. Modulenhet kan göras som odelat hölje (hellindad rotor) upp till Ø2600 mm och delat hölje (sektoriserat rotor) upp till Ø5000 mm. Tillbehör såsom inspektionsfönster, balkram, belysning och kondenstråg kan erhållas (se avsnitt 2.5). Hölje typ C: Modulenhet för hellindad rotor Ø500-2600 mm. Tillverkat av aluminium profil och galvaniserad plåt och sidoluckor. Justerbar borsttätning runt rotorns periferi och längs centrumbalken. Levereras komplett monterad med löstagbar inspektionslucka. Hölje typ CD: Modulenhet för sektoriserad rotor Ø950-2450 mm. Hölje i delat utförande (två delar). Tillverkat av aluminium profil och galvaniserad plåt och sidoluckor. Justerbar borsttätning runt rotorns periferi och längs centrumbalken. Rotorsegmenten levereras i egen emballering. Levereras omonterad i delat utförande. Hölje typ D: Modulenhet för sektoriserad rotor Ø2451-5000 mm. Hölje i delat utförande (två delar). Höljet består av ramverk tillverkat av aluminiumprofiler eller galvaniserade stålprofiler på enheter >Ø4251 mm. Ramprofilerna är sammanfogade utan hörn som ger ett glappfritt ramverk. Rotorns upphängning möjliggör justering av rotor. Justerbar borsttätning runt rotorns periferi och längs centrumbalken. Höljet är försett med isolerade paneler och inspektionslucka. Rotorsegmenten levereras i egen emballering. Levereras omonterad i delat utförande. Slide-in Modulenhet Höljes typ CS CSD DS C CD D Diameter Ø (mm) 400-2450 950-2400 2451-5000 500-2600 950-2450 2451-5000 Helt hölje x x Delat hölje (2 delar) x x x x Hellindad (W) / W S S W S S Sektoriserad (S) Rotordjup (mm) 100, 200, 250 200 200 200 200 200 Höljesdjup (mm) 190, 290, 340 290 430 430, 470 430, 470 430 2 Produktbeskrivning www.enventus.com 11
2.3 Dimensioner Alla höljen måttanpassas enligt önskemål. Exempel på storlekar Såväl höjd (H), bredd (W) och rotordiameter (D) anpassas efter önskemål. För exakta mått se beräkningsprogrammet Enventus Calculation. Hölje typ CS Slide-in hölje för hellindad rotor Ø300-2450 mm. Rotor D (mm) Hölje B x H (mm) X (mm) L 100 rotor (mm) L 150 rotor (mm) L 200 rotor (mm) L 250 rotor (mm) Kommentarer 300-399 Ø+180 50 190 240 290 340 400-499 Ø+160 50 190 240 290 340 500-599 Ø+130 50 190 240 290 340 600-1499 Ø+100 100 190 240 290 340 1500-2050 Ø+100 100-240 290 340 Ø>1800 = Stödben 2051-2450 Ø+100 100 - - 290 - Ø>1800 = Stödben D D 30 X H 30 H L W L W CS Ø 0-1800 mm CS Ø >1800 mm Hölje typ CSD Slide-in hölje för sektoriserad rotor Ø950-2400 mm. CSD D Rotor D Hölje B x H X L 200 rotor (mm) (mm) (mm) (mm) 950-2400 Ø+140 100 290 H/2+225 X H L W Hölje typ DS Slide-in hölje för sektoriserad rotor Ø2451-5000 mm. Rotor D Hölje B x H X H1 H2 L Y (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 2451-5000 Ø+200 160 H/2+40 H/2-40 430 80 X Y D H1 H2 H 2 Produktbeskrivning L W 12
Hölje typ C Modul enhet för hellindad rotor Ø300-2600 mm. Rotor D Hölje B x H Y L (mm) (mm) (mm) (mm) 300-1999 Ø+200 50 430 Y D H 2000-2600 Ø+220 70 470 Y L W Hölje typ CD Modul enhet för sektoriserad rotor Ø950-2450 mm. Rotor D (mm) Hölje B x H (mm) Y (mm) H1 (mm) H2 (mm) L (mm) 950-1999 Ø+220 50 H/2+25 H/2-25 430 2000-2450 Ø+220 70 H/2+35 H/2-35 470 Y Y D H1 H2 H L W Hölje typ D Modul enhet för sektoriserad rotor Ø2451-5000 mm. Rotor D Hölje B x H X H1 H2 L Y (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 2451-5000 Ø+230 160 H/2+40 H/2-40 430 80 X D H1 H2 2 Produktbeskrivning H Y L W www.enventus.com 13
2.4 Drivutrustning Enventus erbjuder enkla och driftsäkra drivutrustningar, både för konstant och variabel drift. Drivning av rotorn sker med hjälp av en motor monterad på motorbrygga inne i höljet. Rotorn drivs av motorn med hjälp av en drivrem runt rotorns periferi. Rotorer Ø<1400 mm drivs av en rundrem och rotorer Ø>1400 drivs av en kilrem. Samtliga motorer är 4-poliga och har inbyggt termokontakt för övervakning av lindningstemperatur. Enventus erbjuder både 3-fas och 1-fas motorer. Remskivans storlek och/eller växelns utväxling dimensioneras för att uppnå optimalt varvtal på rotorn. Optimalt varvtal för värmeåtervinning är 12 rpm och för fuktåtervinning 20 rpm. Konstant drift Konstant drift betyder att rotorns varvtal är konstant under driften, eller stängs av och står still, så kallad on/off drift. Induktionsmotorer med kuggväxel finns i 1-fas och 3-fas utförande. Dessa används främst i mindre enheter och finns i effekterna 6W, 25W och 40W. Motorerna har isolationsklass B och skyddsklass IP54. Kuggväxeln är livstidssmord och underhållsfri. Assynkronmotorer med snäckväxel finns i 1-fas och 3-fasutförande. Dessa finns i effekterna mellan 90W-750W. Motorerna har isolationsklass F och skyddsklass IP55. Snäckväxlarna är livstidssmorda och underhållsfria. Enventus Motorsortiment 1-fas 50 Hz Drivmotor SPG6-1 SPG25-1 SPG40-1 AP56E-1 AP63E-1 AP71E-1 AP80E-1 Nätspänning V 1x230 1x230 1x230 1x230 1x230 1x230 1x230 Frekvens Hz 50 50 50 50 50 50 50 Motoreffekt kw 0,006 0,025 0,04 0,09 0,18 0,37 0,75 Ström A 0,07 0,26 0,36 0,90 1,60 3,20 5,60 Vikt kg 1,0 1,8 3,4 4,7 6,2 10,3 15,0 3-fas 50 Hz Drivmotor SPG40-3 SPG40-3 AP56-3 AP63-3 AP71-3 AP80-3 Nätspänning V 3x230 3x400 3x230/400 3x230/400 3x230/400 3x230/400 Frekvens Hz 50 50 50 50 50 50 Motoreffekt kw 0,04 0,04 0,09 0,18 0,37 0,75 Ström A 0,39 0,21 0,74/0,43 1,17/0,68 1,92/1,11 3,08/1,78 Vikt kg 3,4 3,4 4,3 5,4 8,1 14 2 Produktbeskrivning 3-fas 60 Hz Drivmotor SPG40-3 SPG40-3 AP56-3-60 AP63-3-60 AP71-3-60 AP80-3-60 Nätspänning V 3x230 3x400 3x230/400 3x230/400 3x230/400 3x230/400 Frekvens Hz 60 60 60 60 60 60 Motoreffekt kw 0,04 0,04 0,09 0,18 0,37 0,75 Ström A 0,33 0,19 0,74/0,43 1,17/0,68 1,92/1,11 3,08/1,78 Vikt kg 3,4 3,4 4,3 5,4 8,1 14 14
Variabel drift Variabel drift möjliggör varvtalsreglering av rotorn och därmed en optimal styrning under hela året. Drivenheten består av en motor och en styrenhet där styrenheten reglerar rotorns varvtal i förhållande till insignalen. MicroMax Micromax är en standardiserad, användarvänlig styrenhet med alla nödvändiga funktioner. Micromax styrs med insignal 0-10 V. Värmeväxlarens varvtal är proportionellt mot insignalen från styrenheten. Om insignalen understiger inställt tröskelvärde stannar rotorn. Micromax kopplas till en 4-polig induktionsmotor med kuggväxel eller en 4-polig assynkronmotor med snäckväxel. Samtliga motorer är 3-fas utförande och är utrustade med termokontakt. Minimax Minimax är en standardiserad, användarvänlig styrenhet med alla nödvändiga funktioner. Minimax styrs med alla förekommande insignaler Värmeväxlarens varvtal är proportionellt mot insignalen från styrenheten. Om insignalen understiger inställt tröskelvärde stannar rotorn. Minimax finns i ett utförande och kan driva rotorer < Ø 3500 mm. Emotron Styrenheter Emotron drivsystem är speciellt utvecklade för varvtalsreglering av roterande värmeväxlare. De ger full kontroll över ett brett varvtalsområde och säkerställer effektiv drift. Emotrons varvtalsreglering har linjäriseringsfunktion dvs att styrsignalen är proportionell mot rotorverkningsgraden, vilket ger en noggrann reglering över hela temperaturområdet. Emotron har integrerad rotationsvakt (Ej EMX-P) EMX -P EMX -P är en styrenhet för rotorer Ø <1000 mm. Enheten kopplas till en 1-fas motor med max effekt 40W som kommunicerar med styrenheten med hjälp av tachometer. EMX -R EMX-R är ett varvtalsreglerade drivsystem med SR-motorer (SR=switched Reluctance) som gör det möjligt att utan växel driva rotorer < Ø 3500 mm. Rotationsriktningen är valbar genom dipswitch. Styrenheten finns i två utföranden, S (Standard) och E (Extended = Utökad). Modell E innehåller utökad funktionalitet. EMX -D EMX -D är ett varvtalsreglerande drivsystem för rotorer Ø >3500 mm med valbar rotationsriktning. Samtliga funktioner kan kontrolleras via en inbyggd display. 2 Produktbeskrivning www.enventus.com 15
Översikt styrenheter MicroMax MiniMax EMX-P EMX-R EMX-D Anslutningsspänning 1x230V +6-10% 1x230V +6-10% 1x230V +-15% 1x230V +-15% 1x230V +-15% Anslutningsfrekvens 50-60Hz 50-60Hz 50-60Hz 50-60Hz 50-60Hz Motortyp Assynkron Assynkron Induktion Reluktans Assynkron Skyddsform IP 54 IP 54 IP 54 IP 54 IP 54 Omgivningstemperatur -20 - +45 C -20 - +45 C -30 - +40 C -30 - +40 C -30 - +40 C Rotationsriktning fast fast fast valbar valbar Insignaler (Styrsignal) 0-10V 0-5V, 0-10V, 0-20V 0-20mA 4-20mA 0-10V 0-20mA, 4-20mA 0-10V 0-20mA, 4-20mA 0-10V 0-20mA, 4-20mA Lägsta konstantvarvtal 4 Hz 4 Hz 2% av maxvarvtal 2% av maxvarvtal 4% av maxvarvtal Rotationsvakt magnetsensor magnetsensor magnetsensor, magnetsensor, via motor (E) magnetsensor, via motor Renblåsningsfunktion 10s (var 30 min) 10s (var 30 min) 30 (var 10 min) 30 (var 10 min) 15 (var 10 min) Avfrostningsfunktion Inbyggd funktion Inbyggd funktion Inbyggd funktion Inbyggd funktion Inbyggd funktion Indikering Driftstatus Driftstatus Driftstatus Driftstatus Driftstatus Larm Larm Larm Larm Rotorvarvtal (E) Larm Rotorvarvtal (E) Max rotordiameter Ø 5000 Ø 3500 Ø 1000 Ø 3500 Ø 5000 Inbyggd display nej nej nej nej ja (E) ja 2 Produktbeskrivning 16
2.5 Tillbehör Kantförstärkning Rotorns matris kan behandlas med kantförstärkning vilket ökar korrosionsskyddet. Kantförstärkningen skyddar foliens kanter mot korrosionsangrepp och är lämplig för miljö med förhöjd korrosionsrisk. Förstärkt tätning Förstärkt tätning består av ett extra lager borsttätning på mittbalken och runt rotorns periferi. Detta rekommenderas för installationer med högt differenstryck mellan från- och tilluftskanalen. Inspektionsfönster/Handtag Till C och D höljen kan inspektionsfönster och/eller handtag väljas. Planplåtar och triangelinspektionslucka Slide-in höljen kan förses med planplåtar på sidorna. När planplåtar monteras rekommenderas att triangelinspektionslucka beställs för att underlätta inspektion av motor och drivrem. Triangelinspektionslucka är lämplig när rotor och drivutrustning inte kan nås via inspektionssidan. Kabelgenomföring Kabelgenomföring för kraftkabel och signalkabel kan beställas som tillbehör. Standard kabelförskruvning installeras. Pulvermålat hölje Alla våra höljen kan pulvermålas efter beställning. Standardkulör är lätt grå RAL 9006. Pulvermålningen ökar korrosionsskyddet på höljet. Specialkulör kan specificeras vid beställning. www.enventus.com 2 Produktbeskrivning 17
Kondenstråg Alla höljen kan förses med kondenstråg och röranslutning i aluminiumplåt, korrosionsskyddad stålplåt eller rostfri stålplåt. Balkram Modulenheter kan förses med balkram, bestående av galvaniserade stålrör. Mått anpassas efter beställning. E-Clean 16, Pneumatisk rengöringsutrustning E-Clean 16 är en automatisk tryckluftsutrustning för rengöring av vidhäftande föroreningar på rotorytan. Det består av en tryckluftskontrollerad cylinder med en släde och munstycke samt styrskåp. Styrskåpet finns för att styra en eller två rotorer samt för manuell drift. Mått anpassas efter beställning. 2 Produktbeskrivning 18
3 Produktval och prestandaberäkning Enventus har utvecklat en serie beräkningsprogram för val av roterande värmeväxlare. Serien består av ett flertal program baserade på samma beräkningsformler.
3.1 ENventus calculation och blackbox dll Basen i serien är vår beräkningsmotor, kallad Enventus Blackbox DLL. Det är en COM DLL där vi har samlat de formler och beräkningar som behövs för att beräkna en Enventus värmeväxlare. Om du inte kan använda Blackbox DLL finns ett program som agerar som en modul mellan DLL-filen och ditt program. Detta program heter Enventus Blackbox Wrapper. Huvudprogrammet i serien är beräkningsprogrammet, Enventus Calculation. Detta program innehåller de flesta produktvarianter som är möjliga att köpa hos Enventus. Om det finns önskemål om varianter som inte finns tillgängliga i Enventus Calculation eller om du har några frågor om beräkningsprogrammen, tveka inte att kontakta oss. Programmet kan installeras på de flesta PC:s och kan kostnadsfritt laddas ner från vår hemsida. 3.2 Installation och motorplacering En roterande värmeväxlare kan installeras i ett aggregat på flera olika sätt. Enventus har två olika höljestyper oberoende av rotorstorlek. Vilken som väljs av slide-in eller modulenhet är främst en funktion av luftbehandlingsaggregatets konstruktion och önskemål om teknisk data. För inbyggnad i luftbehandlingsaggregat har Enventus olika typer av slide-in höljen beroende på efterfrågad storlek. Mer information om rotorutförande och höljeskonstruktion finns i avsnitt 2. Då kunden önskar att direkt ansluta rotorn till aggregatet eller kanalsystemet går det att få en modulenhet. Med denna konstruktion går det att bygga rotorn större än aggregatet för att maximera teknisk data. Hur rotorpaketet sammanfogas med aggregatets komponenter bestäms av kunden. Sammanfogningsdetaljer levereras inte av Enventus. Rotorer för båda utföranden kan också levereras för horisontell (liggande) installation <Ø3200mm. Rätt funktion säkerställs genom att följa monteringsanvisningarna, som kan hämtas på hemsidan. Vid dimensionering av värmeväxlare i Enventus Calculation visas enheten i standard utförande med renblåsningssektor. För att kunna ge renblåsningssektorn rätt placering behöver vi veta aggregatets uppställning med avseende på frånluft, tilluft och inspektionssida På nästa sida följer en skiss över inbyggnadstyp samt motorplacering. 3 Produktval och prestandaberäkning 3 Produktval och Prestandaberäkning 20
Enventus Inbyggnadstyp och motorplacering 3 4 2 1 A B C D E F G H 2 3 I J K L 4 1 M N O P 1-4 Drivmotor Frånluft Tilluft Renblåsningssektion (på framsidan) Renblåsningssektion (på baksidan) 3 Produktval och prestandaberäkning Inspektionssida 3 Produktval och prestandaberäkning www.enventus.com 21
3.3 Utbytesrotorer Enventus roterande värmeväxlare kan ersätta de flesta på marknaden förekommande fabrikat. Vid utbyte av en befintlig rotor går det oftast att använda det befintliga rotorhöljet. Eftersom lagret monteras inne i rotorn på alla Enventus rotorer är denna lösning mycket förmånlig. För att kunna tillverka en ersättningsrotor behöver vi följande information: Axelns mått och design Rotorns exakta diameter Om rotorn har havererat i förtid är det viktigt att undersöka orsaken. Kanske var det fel materialval från början eller har verksamheten i lokalen ändrats? Den nya rotorn ska eventuellt ha en annan specifikation än ursprunget. Om platsbrist råder, kan en hellindad rotor ersättas med en rotor i delat utförande (sektoriserad). En sektoriserad rotor bygger 60 mm extra på diametern beroende på konstruktionen, därför är det viktigt att kontrollera att detta utrymme finns i rotorhöljet. En roterande värmeväxlare kan också monteras där det tidigare varit ett annat återvinningssystem. Följande punkter är viktiga att beakta: Vilka är de fysiska max måtten (höjd, bredd samt djup)? Kan ett slide-in hölje användas? Vilken miljö är det, passar en rotor? Det är exempelvis möjligt att byta från en plattvärmeväxlare till en rotor. Eftersom en plattvärmeväxlare är längre i luftriktningen finns det plats att rikta om luftströmmarna. Det extra plåtarbetet görs oftast lättast av en lokal plåtslagare. 3.4 Produktbeställning Enventus produkter kan beställas på flera olika sätt. Rekommendationen är en skriftlig beställning via epost: info@enventus.com eller fax +46 (0)36 375668. För att inga missförstånd ska uppstå behöver vi följande information: Företagsinformation Leveransadress Fakturaadress Produktspecifikation Rotordiameter och folietyp Höljestyp och mått Typ av drivutrustning Motorplacering Renblåsningssektor Eventuella tillbehör Produktspecifikationen kan skapas i Enventus Calculation eller genom denna katalog. Det går också utmärka att ringa oss och fråga efter en offert. 3 Produktval och prestandaberäkning 22
4 Teknisk funktion Enventus roterande värmeväxlare är klassificerade som regenerativa luft till luft energi återvinnare. Huvudfunktionen av en regenerativ energiåtervinnare är överföring av sensibel (temperatur) och latent (fukt) energi mellan från och tilluftsflöden. Regenerativa energiåtervinnare har stor betydelse för energibesparing i ventilationsanläggningar som konditionerar utomhusluften för att säkerställa bra inomhusklimat och luftkvalitet.
4.1 Funktionsbeskrivning Huvudsakligen består det regenerativa systemet av följande komponenter: 1. Rotormatris (nav, lager och folie) 2. Drivsystem (motor, styrenhet och rem) 1 3. Hölje (struktur, renblåsningssektor och packningar) Den roterande värmeväxlaren ansluts på uteluftssidan med ute- och avluftskanal och på tilluftssidan med till- och frånluftskanal. På så sätt passerar luftflöden rotormatrisen i motsatt riktning, vilket ger den högsta återvinningsgraden, jämfört med kors- eller parallellströms drift. 2 3 Båda luftflödena passerar rotorn samtidigt och kontinuerligt och rotormatrisen blir omväxlande uppvärmd och nerkyld under ett varv. Den överförda energimängden från frånluften till rotormatrisen avges sedan från rotormatrisen till uteluften. Rotormatrisen består av många små sinusvågade kanaler och är tillverkad i tunn aluminiumfolie. Kanalens höjd varierar beroende på önskad återvinningsgrad mellan 1.5 och 2.7 mm. Rotorns matris är mellan 100 och 250 mm tjock, för de flesta installationer lämpar sig 200 mm. Det regenerativa systemet är mycket attraktivt på grund av den höga kontinuerliga återvinningsgraden och dess minimala inbyggnadsdjup. För sensibel värmeåtervinning används obehandlad aluminiumfolie. När installation görs i aggressiva miljöer som t.ex. industri eller havsmiljö lämpar sig aluminiumfolie som är epoxylackad eller saltvattenbeständig med högre magnesiumhalt. Sensibla rotorer överför fukt enbart under vintertid när frånluftsfukten kondenserar i rotorns matris och tas upp av tilluftsflödet. Hygroskopiska- eller sorptions behandlade rotorer överför luftburen fukt (latent energi) permanent. Aluminiumfolie i den hygroskopiska rotorn oxideras, vilket skapar den fuktöverförande ytan. Folien för sorptions rotorn är permanent belagt med sorptions material av typ Molecular Sieve 3Å, som har mycket hög fuktöverföringsförmåga. 4 Teknisk funktion 24
4.2 Temperatur- och Fuktåtervinning Temperaturåtervinning Enligt den termodynamiska grundlagen transporteras värmeenergi från det varmare till det kallare ämnet. Motsvarande överförs under vintertid sensibel värmeenergi från frånluften till rotormatrisen och från rotormatrisen till den kallare uteluften. Som specificerande värde för värmeöverföringen används i allmänhet temperaturverkningsgraden. Temperaturverkningsgraden för regenerativa energiåtervinnare som bedrivs i motströmsflöde ligger vanligtvis mellan 70 90 % och beräknas för tilluftssidan enligt följande ekvation: t 21,x 21 t 22,x 22 η t = (t 22 - t 21 )/ (t 11 - t 21 ) q 21 Tilluft q 22 Både mättekniskt och teoretiskt kan temperaturverkningsgraden bestämmas relativt enkelt. Den är huvudsakligen beroende på storleken av den värmeöverförande ytan samt rotorns material, lufthastigheten i rotormatrisens kanaler och rotationshastigheten. Den värmeöverförande ytan är i sin tur en funktion av strukturens wellhöjd och utformning. En enkel tumregel är att med minskande wellhöjd ökar den värmeöverförande ytan och därmed temperaturverkningsgraden. q 12 Frånluft q 11 t 12,x 12 t 11,x 11 Rum Rotortyp Wellhöjd Welllängd Extra Låg (XL) 1,5 mm 3,0 mm Special Låg (SL) 1,65mm 3,0 mm Låg (L) 1,7 mm 4,0 mm Normal (N) 2,0 mm 4,0 mm Hög (H) 2,7 mm 5,5 mm Well-längd Wellhöjd En viktig parameter som inverkar temperaturverkningsgraden är luftflödet och den resulterande front hastigheten på rotorytan. I rotor matrisens luftkanaler är Reynoldstalet mycket lågt, vilket resulterar i en laminär strömning. Bredvidstående diagram visar temperaturverkningsgraden beroende på luftflöde. I fronthastighetsintervall från 5 till 1.5 m/s ökar temperaturverkningsgraden nästintill linjärt och blir maximal vid ca. 1.2 m/s. Vid lägre fronthastighet sjunker temperaturverkningsgraden igen. Ett större uteluftsflöde i förhållande till frånluftsflöde minskar temperaturverkningsgraden och vice versa. Vidare bör rotorns varvtal ligga vid 12 varv per minut för optimal värmeåtervinning. Minskas varvtalet så minskar temperaturverkningsgraden. Temperaturverkningsgraden är däremot inte beroende på förhållandet av lufttemperaturen, vilket gör det enkelt att beräkna återvinningsgraden för varierande lufttemperaturer. 100 90 80 70 60 50 40 30 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Fronthastighet [m/s] 4 Teknisk funktion 4 Teknisk funktion Temperaturverkningsgrad [%] Temperaturverkningsgrad beroende på fronthastigheten www.enventus.com 25
Fuktåtervinning Fuktverkningsgraden beror på temperatur och fuktinnehåll i ute- och frånluften och är därmed inte lika enkel att beräkna som temperaturverkningsgraden. Fuktverkningsgraden definieras enligt följande ekvation: η f = (x 22 - x 21 )/ (x 11 - x 21 ) Det finns generellt två fuktöverföringsprinciper: Fuktöverföring via kondensation och förångning i kondensationsrotorer Fuktöverföring via fysikalisk adsorption och desorption genom hygroskopisk eller sorptions rotorer. Följande tabell ger en översikt av generella rotortyper och dess fuktåtervinningsfunktion. Typ av rotor Kondensationsrotor (ST1, AK2) Hygroskopisk rotor (STE1, SH1) Sorptionsrotor (HM1) Rotormatris Blank eller epoxylackad aluminium Oxiderad aluminiumyta med hygroskopisk förmåga Yta med sorptionsbeläggning (molecular sieve 3Å) Fuktöverföringsprincip Fuktöverföring när kondens Lägre fuktöverföring via adsorption och Hög fuktöverföring via adsorption förekommer när kondens förekommer Klassificering Eurovent (utan kondens) Ingen fuktverkningsgrad Fuktverkningsgrad < 70% av temperaturverkningsgrad Fuktverkningsgrad > 70% av temperaturverkningsgrad Temperature[ C] Specific Entalpi [kj / kg] 30 25 20 15 10 5 0-5 -10-15 Uteluft 10% 20% Kondensationspotential κ Frånluft -20 0 5 10 Vatteninnehåll [g / kg] 30% Outdoor Air ST1 Winter Exhaust ST1 Winter 40% Air Pressure [Pa] 1013,25 hpa "Normal"-Dichte =1,2 kg/m³ 50% 60% 70% 80% 90% 100% Relativ luftfuktigheit [%] Fuktöverföring genom kondens Kondensationsrotorer överför fukt enbart när kondens utfälls på frånluftssidan, som sedan tas upp (förångas) på tilluftssidan. Därmed är fuktverkningsgraden direkt beroende på mängden fuktutfällning på frånluftssidan och mängden av fuktupptagning på tilluftssidan. Den maximala fuktöverföringspotentialen är differensen mellan frånluftsfukthalten och daggpunkten av uteluftstemperaturen, som också kallas för kondensationspotentialen κ. Kondensationspotentialen är oberoende av lufttemperaturen och är ett direkt mått för fuktöverföring vid kondensutfällning. Ju större kondensationspotential, desto större är den förväntade kondensmängden på frånluftssidan och följaktligen fuktverkningsgraden. Om kondensationspotentialen är 0 så kan ingen fuktöverföring via kondensation ske. Negativa kondensationspotentialer beskriver sommarfallet och fuktöverföring sker enbart genom fysikalisk adsorption. Följande diagram visar fuktverkningsgraden beroende på kondensationspotentialen och beroende på uteluftstemperaturen. Med sjunkande kondensationspotential minskar fuktverkningsgraden. 90 Fuktverkningsgrad beroende på kondensationspotentialen 90 Fuktverkningsgrad beroende på uteluftstemperaturen 80 80 4 Teknisk funktion Fuktverkningsgrad [%] 70 60 50 40 30 20 10 - -1 0 1 2 3 4 5 6 7 Kondensationspotential K [g/kg] HM1 ST1 STE1 Fuktverkningsgrad [%] 70 60 50 40 30 20 10 - -15-12,5-10 -7,5-5 -2,5 0 2,5 5 7,5 10 12,5 Uteluftstemperatur [ C]; RH 80% HM1 ST1 STE1 26
Fuktöverföring genom hygroskopi Rotormatrisen av en hygroskopisk rotor behandlas med oxidering, på så sätt skapas en kapillär ytstruktur som har en adsorptionsförmåga. Fram till 90-talet så trodde man att hygroskopiska rotorer överförde fukt enbart via adsorption och desorption så att fuktverkningsgraden var nästintill konstant och inte beroende på kondensationspotentialen. Idag vet man dock att hygroskopiska rotorer har sin bästa fuktverkningsgrad vid låga uteluftstemperaturer där liksom i kondensationsrotorer fukten överförs via kondens. Med stigande uteluftstemperatur sjunker fuktverkningsgraden. I jämförelse med kondensationsrotorer överför hygroskopiska rotorer en mindre del fukt utanför kondensationsområdet. Temperature[ C] Specific Entalpi [kj / kg] 40 35 30 25 20 15 10 5 0-5 -10 10% Vinterfall Frånluft Uteluft 20% Uteluft 30% 40% Sommarfall Frånluft Outdoor Air ST1 Winter 50% 60% 70% 80% 90% 100% Relativ luftfuktigheit [%] Fuktöverföring genom sorption Sorptionsrotorer har en särskilt ytbeläggning som består av Molecular Sieve 3Å och fuktöverföring sker enbart genom adsorption och desorption. Fuktverkningsgraden är bland annat beroende på skikt-tjocklek av sorptions beläggningen, adsorptionskapacitet, polaritet och lufttemperaturdifferens. Även adsorptionkinetik, som är hastigheten av adsorptionsoch desorptionförloppet, så som upptagen och frigiven sorptionsenergi spelar en viktig roll. Eftersom fuktöverföringen beror enbart på sorption har kondensationspotentialens storlek ingen koppling till fuktverkningsgraden. Fuktverkningsgradslinjen för sorptionsrotorer visar en liten minskning i samband med minskande temperaturdifferens mellan ute- och frånluft. Anledningen är att temperaturdifferensen är en viktig del av den drivande kraften för adsorptions och desorptionsprocessen. Exhaust ST1 Winter Air Pressure [Pa] 1013,25 hpa -15 "Normal"-Dichte =1,2 kg/m³ Oudoor Air ST1 Sommer Outdoor Air ST1 Sommer 4.3 Process i Mollierdiagram Temperature[ C] Specific Entalpi [kj / kg] -20 0 5 10 15 20 40 35 30 25 20 15 10 5 0-5 Uteluft 10% Vinterfall Frånluft Vatteninnehåll [g / kg] 20% Uteluft 30% Sommarfall 40% Frånluft 50% 60% 70% 80% 90% 100% Relativ luftfuktigheit [%] Kondensationsrotor Kondensationsrotorer överför enbart sensibel energi och ingen luftburen fukt om inte kondens förekommer. I mollier diagrammet är processlinjerna helt lodräta då enbart lufttemperaturen ändras genom rotorn. Hygroskopisk- och sorptionsrotor Hygroskopiska och sorptionsrotorer överför sensibel och latent energi. Processlinjerna löper snett genom diagrammet eftersom temperatur och fukthalten förändras. Fuktverkningsgraden för sorptionsrotor är högre än för hygroskopiska rotorer. -10 Outdoor Air ST1 Winter Exhaust ST1 Winter Air Pressure [Pa] 1013,25 hpa -15 "Normal"-Dichte =1,2 kg/m³ Oudoor Air ST1 Sommer Outdoor Air ST1 Sommer -20 0 5 10 15 20 Vatteninnehåll [g / kg] 4 Teknisk funktion www.enventus.com 27
4.4 Tryckfall Luftflödet genom rotormatrisens kanaler orsaker ett tyckfall som är differensen mellan lufttryck av in- och utströmmande luft. Storleken på tryckfallet beror på lufthastigheten genom rotorn, luftdensiteten samt rotormatrisen wellhöjd. Med minskande wellhöjd eller större luftflöde ökar tryckfallet. Beroende på fläktanordningen kan luften tryckas eller sugas genom rotormatrisen. Sugande fläktar resulterar i en jämnare strömningsbild än tryckande fläktar. 4.5 Prestandareglering Rotorns energiåtervinning beror på utelufts- och frånluftskonditionen. Uteluftens temperatur och fukthalt förändras dagligen och under året är skillnaden mycket stor. Med hjälp av varaktighetskurvan kan lufttemperaturen beskrivas under ett helt år. Område 1 och 2 beskriver värmeoch kylåtervinningen av rotorn. Område 3 och 4 beskriver nödvändigt externt värme- och kylbehov för att nå önskad tilluftstemperatur. Tidsinterall A beskriver vintertid och tidsintervall C beskriver sommartid. Under dessa perioder drivs rotorn med maximalt varvtal för maximal energiåtervinning. Tidsintervall B är övergångsmånaderna under vår och höst, där uteluften når måttliga temperaturer. I detta tidsintervall regleras rotorns varvtal ner, vilket innebär att den maximala verkningsgraden inte utnyttjas så tilluften inte blir för varm. När rotorns varvtal minskar i förhållande till maximalt varvtal så minskar temperatur- och fuktverkningsgraden. Temperaturverkningsgraden minskar märkbart från 5 rpm och lägre. Fuktverkningsgraden minskar mer kontinuerligt än temperaturverkningsgraden som funktion av varvtalet. 70,0 Korrektionsfaktor för temperatur- och fuktverkningsgrad beroende på rotorns varvtal 60,0 50,0 Uteluft Frånluft Uteluft efter rotorn Önskad tilluft 2 1,20 1,00 Entalpi [kj/kg] 40,0 4 30,0 3 20,0 1 10,0 0,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Korrektionsfaktor () 0,80 0,60 0,40 Temperaturverkningsgrad Fuktverkningsgrad -10,0 0,20-20,0-30,0 A B Varaktighet i100 x timmar [h] C 0,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Rotorvarvtal (rpm) 4 Teknisk funktion 1 Värmeåtervinning 2 Kylåtervinning 3 Eftervärmning 4 Efterkylning A Maximalt Varvtal B Reglerat Varvtal C Maximalt Varvtal 28
4.6 Renblåsningssektor Medrotationsflöde Värmeväxlarens matris roterar mellan två motriktade luftströmmar. När rotorn passerar det separerande golvet mellan luftströmmarna blir den i matrisen inneslutna luften överförd från den ena kanalen till den andra. Detta fenomen kallas för medrotationsflöde (eng. carry over). I fall ingen åtgärd görs blir den inneslutna luften kontinuerligt överfört mellan luftflödena. På så sätt kan en mindre del frånluften blandas med tilluften, vilket inte accepteras i ett stort antal installationer, då frånluften ofta är kontaminerad med föroreningar. Överföringens nivå är proportionell till rotationsvarvtal och matristjocklek, och kan beräknas med nedanstående ekvation. q med = ρ Luft r 2 π l n Renblåsningssektor För att förhindra inblandning av frånluft till tilluft via medrotationsflöde installeras i de flesta installationer en renblåsningssektor. Dess funktion är att spola genom rotorns matris med uteluft innan den roterar in i tilluftskanalen. På så sätt befinner sig bara uteluft i matrisen och ingen medrotation av frånluft till tilluft är möjligt. Renblåsningssektorn positioneras på tilluftssidan vid tilluftskanalen. På motsatt sida, där matrisen lämnar tilluftskanalen installeras ingen renblåsningssektor, eftersom överföring från uteluft till avluft inte minskar tilluftens kvalitet. Renblåsningens funktion säkerställs genom att tillräckligt med luft passerar rotorns matris när den passerar renblåsningssektorn, så att all innesluten luft ersätts med uteluft. Som standardval finns det två olika vinklar för renblåsningssektorn, a =2.5 och 5.0. Storleken på renblåsningsvinkeln beror på lufthastigheten i sektorn och rotationsvarvtalet. Uteluft Tilluft α = (l n 6)/v P 1 +/- P 2 Den viktigaste parametern är lufthastigheten i sektorn som i sin tur beror på statiska tryckförhållanden kring rotorn. P 4 +/- P 3 Efterföljande tabell ger riktlinjer om vilken renblåsningsvinkel som bör väljas beroende på statiska tryckförhållanden på tilluftssidan p 2-3, som är tryckdifferensen mellan tilluft och frånluft. Avluft Frånluft 4 Teknisk funktion www.enventus.com 29
Fläkt placering P 2-3 < 0 Pa P 2-3 0 250 Pa P 2-3 250 500 Pa P 2-3 > 500 Pa Ingen renblåsningssektor rekommenderas 5 vinkel 2.5 vinkel Ingen renblåsningssektor rekommenderas Ingen renblåsningssektor rekommenderas 5 vinkel 2.5 vinkel Ingen renblåsningssektor rekommenderas Ingen renblåsningssektor rekommenderas 5 vinkel 2.5 vinkel Ingen renblåsningssektor rekommenderas Ingen renblåsningsektor (baksug genom renblåsningssektor) P 1 = Statiskt tryck uteluft P 2 = Statiskt tryck tilluft P 3 = Statiskt tryck frånluft P 4 = Statiskt tryck avluft P 2-3 = Tryck differens P 2 P 3 4.7 Renblåsningsflöde och inverkan på prestanda Storleken på renblåsningsflödet beror på rotorns diameter och renblåsningssektorns vinkel samt tryckskillnaden mellan till och frånluft, respektive ute och frånluft. I teorin påverkar renblåsningsflödet den tekniska prestandan som temperatur- och fuktverkningsgrad mycket marginellt 1% och har ingen praktiskt betydelse. Däremot är det viktigt att korrigera ute- och avluftsflödet så att fläktens kapacitet kan beräknas på korrekt sätt. Produktvalsprogrammet Enventus Calculation erbjuder möjligheten att beräkna renblåsningsflödet och luftläckage. 4 Teknisk funktion 30
4.8 Luftläckage Mellan rotormatris och höljesdelarna installeras en borsttätning som ger bästa möjliga lufttätning. Då rotorns matris är rörlig och borsttätningen inte tätar 100% förekommer alltid ett mindre läckageflöde mellan luftkanalerna. Storleken och riktning på läckageflödet beror på statiska tryckförhållanden mellan ute- och avluft, till- och frånluft och rotorstorleken (totala packningslängden). Uteluft Avluft Tilluft Frånluft Med större tryckdifferens mellan frånluft och tilluft ökar också luftläckaget. Det rekommenderas att lufttrycket på tilluftssidan är lite större än på frånluftssidan, vilket gör att luftläckageflödet riktas till frånluften och tilluften kontamineras inte med frånluft. Den totala packningslängden och rotorns yta förhåller sig inte linjärt. Mindre rotorer har ett större procentuellt läckageflöde än större rotorer, när läckageflödet relateras till tilluftsflödet. När tryckskillnaden mellan luftkanalerna överstiger 300 Pa rekommenderas att beställa dubbla borsttätningar. Läckagetal och medeltryck I Enventus Calculation kan läckage samt renblåsningsflöde beräknas. Läckagetalet uttrycks som procentuellt läckageflöde relaterat med tilluftsflöde. Medeltryckdifferensen är tryckdifferen mellan tryckskillnaden ute- och avluft, till- och frånluft. En ökad medeltrycksdifferens har ett ökat läckageflöde till följd. Tryckdifferens p 2-3 [Pa] 1000 1500 2400 3500 1200 2000 3000 100 10 100 1000 Luftläckage [l/s] 4 Teknisk funktion 1000 900 800 700 600 500 400 300 Luftläckage beroende på tryckskillnad p vid 3m/s fronthastighet 2-3 500 750 200 www.enventus.com 31
4.9 Frysgräns Vid mycket låga uteluftstemperaturer kan det förekomma att frånluftens fukt kondenserar i rotorns matris. Med sjunkande uteluftstemperaturer förmår tilluften inte att ta upp all kondens som leder till överskottsvatten i rotorns matris. Överskottsvatten dräneras ur rotorn med luftflödet, förutsatt att rotorns medeltemperatur under ett varv är över 0 C. Om rotormatrisens medeltemperatur under ett varv är lägre än 0 C så bildas ett frostskikt. Detta förekommer dock mycket sällan, då frånluftens fuktinnehåll under vintern oftast är mycket låg och uteluftens temperatur varierar under ett dygn så att kondensen förångas och tas upp av tilluften eller dräneras ut. 0-5 -10-15 -20 Påfrostningsgräns Påfrostningsgränsen beror på rotor typ, frånluftens temperatur och fuktinnehåll och uteluftens temperatur. Följande diagram visar generella påfrostningsgränser för kondensations- och sorptionsrotorn. En sorptionsrotor överför fukt genom sorptionsbeläggningen genom hela matrisen. Denna princip sänker fukthalten i frånluften kontinuerligt. På så sätt kan en Sorptionsrotor drivas vid cirka 10 C lägre uteluftstemperatur jämfört med en kondensations rotor, utan att påfrostning sker. -25-30 20 30 40 50 60 [%] 2,9 4,3 5,8 7,3 8,7 [g/kg] Frånluftens absoluta och relativa fukthalt [%; g/kg] Avfrostning Ett effektivt sätt att förhindra påfrostning eller att avfrosta en rotor är att förvärma uteluften till -8 C. En annan möjlighet är att sänka rotorns varvtal till 0,5 min -1 som medför att temperatur- och fuktverkningsgraden sänks till ett minimum och frånluften tinar frostskiktet på rotorn. Det är också möjligt att ändra massflödesbalansen så att uteluftsflödet reduceras till cirka 50 %, genom att installera bypass spjäll eller varvtalsreglerade fläktar. 4 Teknisk funktion ºC] Uteluftens temperatur [ Påfrostningsgräns för sensibel och sorptionsrotor beroende på uteluftstemperatur och frånluftsfukt Rotordjup 200mm Normal welldelning Fronthastighet 3m/s Frånluftstemperatur20ºC Balanserad luftflöde Nominell varvtalvtal Vattenöverskotterskott Påfrostning 32
4.10 Kontaminering av tilluft med frånluft Tilluften kan kontamineras med frånluften på tre olika sätt: 1. Luftläckage genom rotorn, vid ogynnsam tryckuppsättning 2. Medrotationsflöde (carry over), i avsaknad av renblåsningssektor 3. Genom hygroskopisk eller sorptionsbeläggning (Matrix Borne Carry Over) Medrotation- och Läckageflöde När tilluftskanalen har ett större statiskt tryck än frånluftskanalen, kan läckage uteslutas från frånluften till tilluften. Dessutom uppnås en korrekta funktion av renblåsningssektorn, som förhindrar att tilluften kontamineras med frånluften genom medrotation (se föregående avsnitt). Matrix Borne Carry Over (MBCO) Sorptionsrotorer kan överföra lättflyktiga organiska förreningar (VOC=Volatile organic compounds). Överföringsgraden defineras med Matrix Borne Carry Over och beror på typ av sorptionsbeläggning. K+ MBCO = T VOC,SA -T VOC,OA / T VOC,RA -T VOC,OA K+ 3Å K+ Enventus använder som sorptionsbeläggning enbart Molecular Sieve 3Å som jämfört med traditionella sorptionsbeläggningar har en selektiv adsorberingsförmåga för molekyler med en diameter 3 Å, dvs luftburen fukt (H 2 O = Vattenmolekyl = 2,7 Å). Installationer och genomförda tester visar att Molecular Sieve 3Å är bästa valet för att minska risken för luktöverföring via sorptionsbeläggning. MBCO överföringsgraden av HM1 Molecular Sieve 3Å mycket låg. K+ Många traditionella sorptionsbeläggningar överför inte enbart luftburen fukt, utan också organiska gaser i frånluften som sedan överförs till tilluften. Mätningar visar att MBCO överföringsgraden av traditionella sorptionsbeläggningar kan vara upp till 30 %. Detta får som konsekvens att luftkvalitet minskas, ofta tillkommer luktproblem, till exempel när luften har större halter matos från kök. H 2 O H 2 O H H 2 O 2 H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H H 2 O H 2 O En hög MBCO överföringsgrad kan öka VOC koncentrationen i rumsluften, genom kontinuerlig återföring. För att motverka denna effekt bör ventilationsflödet ökas, vilket höjer energiförbrukning för fläkten. H 2 O H 2 O 2 H 2 O 4 Teknisk funktion www.enventus.com 33
4.11 Projekteringsråd Rekommenderad installation 4 3 1 2 4 3 1 2 - + - + Bästa strömningsförhållanden nås när till- och frånluftfläkt installeras på sugsidan av den regenerativa värmeåtervinnaren. I de allra flesta installationer erhålls en rimlig tryckskillnad mellan tillufts och frånluftskanalen p 2-3. Det är möjligt att installera ett trimspjäll i frånluften för att kunna reglera tryckskillnaden p 2-3. Alternativt kan uteluftsfläkten placeras i strömningsriktning före rotorn. Denna variant hittas oftast i samband med sjukhusinstallationer där hela tilluftsdelen bedrivs med övertryck. På så sätt elimineras risken för tilluftskontaminering via höljesläckage. Dessutom är installationen med tryckande uteluftsfläkt intressant när maximal kylåtervinning önskas, då den genererade värmen av uteluftsfläkten till stor del överförs via rotorn till avluften. Konstant tryck och återluftinstallation Tryckande frånluftsfläkt och sugande uteluftsfläkt är typiska för aggregat med återluftsfunktion, eller i installationer där ett konstant kanaltryck är nödvändigt. Dessutom bidrar frånluftfläktens värmegeneration till värmeåtervinning. Systemet leder till en negativ tryckdifferens mellan p 2-3 och en renblåsningssektor kan då inte fungera korrekt och bör inte installeras. Därför bör tryckande frånluftsfläkt enbart användas när återluft är tillåten i anläggningen. Inspektion Vid installation av rotorn är det viktigt att tänka på service, underhåll och rengöring. Inspektionsluckor på inspektionssidan är nödvändiga för att komma åt styrutrustning, motor, drivrem och borsttätning. Avstånd till komponenter Störningar i luftflödet Rotorns prestanda är beräknad på fri och ostörd in och utströmning. En mycket ojämn hastighetsprofil av luftflödet har en negativ påverkan på rotorns prestanda. Därför bör komponentplacering noggrant planeras för ett ventilationsaggregat. Skulle exempelvis rotorn installeras i direkt anslutning till en vinkeldel, bör ledskenor installeras i vinkeldelen så att lufthastigheten jämnas ut så bra som möjligt. Vid installation av en radialfläkt på trycksidan av rotorn bör luftfördelare installeras. 4 Teknisk funktion 34 Generellt bör övriga luftbehandlingskomponenter inte placeras så nära rotorn att dess in och utströmning störs i onödan. Stofthaltig luft Erfarenhet visar att rotorn kan drivas med en moderat mängd stofthaltig luft. Trots den täta kanalstrukturen är försmutsningen mycket liten. Anledningen är den laminära strömningen i rotorn och den självrenande effekten som nås när rotorn byter luftflödesriktningen mellan ute- och frånluften. Om en försmutsning skulle ske visas beläggningen på yttre ytan av rotorn, vilket kan dammsugas eller tvättas bort. Det rekommenderas alltid att installera luftfilter i flödesriktning före rotorn. På så sätt skyddas rotorn från nedsmutsning. Vid installation med köksfrånluft bör man säkerställa att frånluftsoljefilter installeras.