熱回収システム

エンジニアリングインプット: ビルシステム

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対応者:Patrick Chopson
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熱回収システム入力は、使用される空気側熱回収のタイプを定義します。熱回収、またはエネルギー回収は、HVAC システムの一般的な機能であり、世界中の多くのコードで必要とされています。中核となるコンセプトは、建物内の空調済み空気からエネルギー (熱) を回収して、必要な冷暖房エネルギーを削減することです。さまざまなプロジェクトの種類に合わせて、いくつかの種類の熱回収装置があります。熱回収は、構築環境でのエネルギー使用を削減するための最も簡単なソリューションの 1 つであるため、すべてのプロジェクトで考慮する必要があります。

熱回収システムの cove.tool 入力オプションは次のとおりです。

  • 熱回収なし:建物内の空調された空気からエネルギーが回収されません。

  • コイルの周りを走り、パイプなし:専用の流体ループ (通常は水またはグリコール溶液) が、排気流から供給空気流に熱を伝達します。熱の伝達は、空気流内のフィン付きコイル (従来のコイルまたは加熱コイルと非常に似ています) を介して行われ、ポンプを使用して伝達流体を循環させます。ランアラウンド コイル システムは、実験室や病院など、排気と給気の空気の流れが異なる場所にあるプロジェクトで一般的です。ランアラウンド コイル システムの利点の 1 つは、空気流間の漏れがゼロであることですが、循環ポンプを追加すると電気エネルギーが使用されるため、これらのシステムのエネルギー節約の可能性が低下します。コイルシステムの周りを回って、顕熱のみを回収します。これは、ランアラウンドコイルシステムの簡略図です。

  • ヒートパイプ:作動流体の蒸発と凝縮の絶え間ない循環が、ヒートパイプの熱伝達の原理です。これは、エンベロープ、作動流体、およびウィック構造で構成される真空気密デバイスです。ヒート パイプは、一方の端と他方の端の間の温度差を最小限に抑えて熱を伝達できます。ヒートパイプは、隣接する 2 つの気流の間で効果的に熱を伝達します。コイルの周りを回るように、顕熱のみが伝達されますが、作動流体は自己循環するため、追加のポンプは必要ありません。ヒート パイプは、再加熱エネルギーを削減するように構成できるため、除湿のニーズが高いアプリケーションでの使用に最適です。ヒートパイプについて詳しくはこちら

  • エアコンで冷気を取り込む:エアコンで冷気を取り込むことは、熱回収の最も基本的な形態です。 2 つの換気ダクトが隣り合わせに配置されており、1 つは冷たい外気を取り込み、もう 1 つは古い暖かい空気を排出します。これらの空気の流れは、熱交換器を通過して、出て行く空気から入ってくる空気に熱を伝達します。空気の流れの間に漏れはありませんが、空気が熱交換器と接触する時間が限られていることと、熱伝達の受動的な性質のため、効果は低くなります。エアコンによる冷気の負荷は、流れが小さい住宅で最も一般的です。これは、2 つの空気の流れを簡略化した図です。

2020 ASHRAE ハンドブック: HVAC システム プレート式熱交換器の図
  • 感知またはエンタルピー ホイール:エンタルピー ホイールは、排気換気プロセスで熱/冷気を利用して、補給空気を事前調整し、システムに必要なエネルギー負荷を低減します。ホイールは、補給空気または空気処理ユニットに配置され、排気から加熱/冷却エネルギーを取り込み、それを供給空気に移します。排気流からの潜熱および顕熱を回収する高い有効性と能力のおかげで、ホイールはオフィス、教育、アパート、およびその他の商業プロジェクトで非常に一般的です。ホイールは、回転面で発生するわずかな漏れのため、病院や研究所のように IAQ が特に懸念される建物にはお勧めできません。これは典型的なエンタルピーホイールのスケッチです

2020 ASHRAE ハンドブック: HVAC システム ロータリー空気対空気エネルギー交換器

各熱回収システムは有効性に対応しています。効率が高いほど、プロジェクトのエネルギーを節約できます。 cove.tool で使用される有効性の評価をこの表に示します。

熱回収システムの入力は、[建物システム] タブの下の [ベースライン] ページにあります。

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