UVC HVAC ošetření vrací 12% zlepšení účinnosti

Odstranění nahromaděného nánosu může mít za následek až 30% zvýšení chladicí kapacity ve srovnání se znečištěnou a špinavou spirálou

Autor Tom Melton

BEZ kontaminujících látek:254-nanometrové UVC lampy udržují vnitřky systému HVAC a cívky až z 99,999 % bez nahromaděných nečistot. (S laskavým svolením Avison Young)

9. prosince 2023

Dezinfekce ultrafialovým (UVC) světlem dominovala zprávám IAQ v posledních dvou letech, protože byla široce používána k účinné pomoci v boji proti viru způsobujícímu COVID-19. Jak pandemie odeznívá, majitelé budov a správci zařízení opět využívají jednu z původních výhod této technologie spočívající ve zvýšení výkonu a účinnosti HVAC cívek a zařízení.

Kromě schopnosti UVC dezinfekčního světla neutralizovat SARS-CoV-2, virus způsobující COVID-19, je dobře zdokumentováno, že 254-nanometrové UVC lampy udržují vnitřky a cívky HVAC systému až 99,999 % bez nahromaděných nečistot. Čistší spirály slibují lepší účinnost tím, že poskytují účinnější přenos tepla přes spirálu se sníženým statickým tlakem.

VĚTŠÍ ÚČINNOST:Čistší spirály slibují lepší účinnost tím, že poskytují účinnější přenos tepla přes spirálu se sníženým statickým tlakem. (S laskavým svolením Avison Young)

Abych tento předpoklad dokázal, provedl jsem vlastní testy účinnosti na pozemku v Atlantě.

Jednoroční kontrolovaná studie vedla k 12% ročnímu zlepšení energetické účinnosti u vzduchotechnických zařízení vybavených UVC lampami. Testy byly navrženy tak, aby prošetřily schválení financování modernizace UVC pro jiné vzduchotechnické jednotky v rámci 14-příběhu komerčního vzestupu.

VÝSLEDKY STUDIE:Jednoroční kontrolovaná studie vedla k 12% ročnímu zlepšení energetické účinnosti u vzduchotechnických zařízení vybavených UVC lampami. (S laskavým svolením Avison Young)

Prevence nahromadění kontaminantů v systémech HVAC je již prokázanou skutečností a chtěl jsem dokázat, že UVC také vede k energetické účinnosti s reálnou návratností investic (ROI).

Vybral jsem dva srovnatelné 80-tunové, vodou chlazené vzduchotechnické jednotky s jednotkovým zařízením (SWUD) vyrobené společností Trane. Svou vlastní identickou podlahovou plochu o velikosti 32000-čtverečních stop upravují pomocí boxů s proměnným objemem vzduchu (VAV) a poháněných indukčních jednotek. Vzduchotechnická jednotka v jednom patře se stala testovací jednotkou a byla dovybavena čtyřmi 48- palci dlouhými dezinfekčními systémy UVC s montáží na cívku, vyrobenými společností Fresh-Aire UV. Tovární inženýři specifikovali systém Fresh-Aire UV 'CORE' pro správnou velikost a dávkování pomocí patentovaného softwaru BlueCalc UV specifikace. Další technickou pomoc poskytl dodavatel EC Electric a energetických služeb Engineered Technical Services Inc. Vzduchotechnika na druhém patře sloužila jako kontrolní skupina pro test.

Testovací jednotka byla vybavena UVC systémy namontovanými v prostoru nad cívkou. Každý vzduchový ovladač byl monitorován kilowattmetry.

Zatímco zjištění jsou založena na skutečném provozním zařízení, laboratorní studie prokázaly podobné výsledky. Například tenký film nahromaděných usazenin působí jako izolace na spirálách systému HVAC a snižuje energetickou účinnost přenosu tepla. Studie také prokázaly, že pouhý .002-palec silný povlak dlouhodobě nahromaděného nahromaděného materiálu na cívkách může negativně ovlivnit přenos tepla a snížit volnou plochu a zvýšit rychlost vzduchu až o 9 %. Výsledkem je vyšší statický tlak v cívce, který vyžaduje více energie ventilátoru. Odstranění nahromaděných nánosů může mít za následek až 30% zvýšení chladicí kapacity ve srovnání se znečištěnou a špinavou spirálou. Kromě toho mohou nahromaděné nečistoty také adhezivně přitahovat další nečistoty, které by se za normálních okolností nehromadily na čisté spirále.

12% úspora energie se rozkládá na:

Vzduchotechnická jednotka UVC spotřebovala během ročního testu 56,{1}}kwh, což bylo o 12 % méně kwh než regulační jednotka;

náklady na elektrickou energii ve výši .12-centů za kW x 56 169 Kwh=6 740 USD za rok;

6 740 $ ÷ 12 %=808 $ ročně na vzduchotechnickou jednotku; a

Další výhodou je snížení pracovní síly a chemikálií při odhadovaných úsporách 1 408 USD za rok na vzduchotechniku ​​na základě národních průměrů.

Zatímco obě jednotky byly identické, 20-rok starý motor ventilátoru testovací jednotky byl původní a motor ventilátoru řídicí jednotky byl nedávno nahrazen novým modelem s účinností poháněným technologií.

Výsledky testu mohly být o něco působivější, protože jsem započítal tento rozptyl velmi konzervativním odhadem. Rozdíl je patrný na měsíčním grafu srovnání spotřeby Kwh obou vzduchotechnických jednotek, protože oba byly před zahájením studie vyčištěny. Novější technologie řídicí jednotky se ukázala jako efektivnější v prvních třech měsících srovnání po vyčištění. Předpokládal jsem, že trendy údržby směrem k méně kyselým, ekologičtějším čističům výměníků úplně nevyčistí a nerozjasní výměníky. V důsledku toho testovací jednotka dosáhla zvýšení účinnosti oproti řídicí jednotce pouze během posledních devíti měsíců testu, protože UVC lampy rozpustily veškeré zbývající nahromaděné usazeniny po počátečním čištění.

Mezi přínosy návratnosti není zahrnuto snížení práce/chemikálií při údržbě při čištění výměníku, odtokové vany a vedení kondenzátu na přibližně 1 408 USD ročně na vzduchovou jednotku.

"Během posledních několika let zaznamenali výrobci UVC zvýšené povědomí o IAQ a my považujeme za důležité znovu se podívat na základy IAQ a na to, jak znečištění může ovlivnit efektivitu zařízení," řekl Aaron Engel, viceprezident pro rozvoj obchodu Fresh-Aire UV. "Úprava vzduchu, ale neudržování zařízení HVAC v čistotě, nakonec znovu zavede kontaminaci zpět do domu nebo budovy. Dezinfekce UVC je součástí vícevrstvé strategie ochrany zařízení, maximalizuje výkon a účinnost HVAC a zároveň zlepšuje kvalitu ovzduší cestujících."

Použil jsem UVC světelný systém ve svém obytném 3 1/2- tunovém HVAC split-systému, což mě inspirovalo k otestování komerční budovy na možné výhody efektivity. Před dvěma lety mi unikl zvlhčovač mého domácího systému. Uprostřed úklidu jsem si všiml, že 20-let stará cívka a vnitřní součásti, včetně izolace, byly nedotčené díky UVC lampě, kterou nainstaloval. Letní vlhkost v jižních státech může vést ke korozi a nakonec k předčasnému selhání za méně než 12 let, ale systém byl stále v provozu déle než 20 let.

Viděl jsem některé obytné jednotky, kde je spirála výparníku opravdu ošklivá s nečistotami po pouhých několika letech. Když se během pandemie COVID-19 objevily další neověřené dezinfekční technologie, zůstal jsem zastáncem UVC, u kterého již studie prokázaly účinnost při neutralizaci SARS-CoV-1, chřipky a dalších virů. UVC je také doporučováno ASHRAE a americkým centrem pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) pro neutralizaci mikroorganismů.

Nyní se studií prokazující energetickou účinnost doufám, že v budoucnu vybavím další vzduchotechnické jednotky UVC, aby se účinnost zlepšila.