UVC HVAC tretman vraća 12% poboljšanja učinkovitosti

Uklanjanje nakupljenog nakupljanja može rezultirati povećanjem kapaciteta hlađenja do 30% u usporedbi s zaprljanom i prljavom zavojnicom

Od Toma Meltona

BEZ KONTAMINACIJA:254-nanometarske UVC lampe održavaju unutrašnjost HVAC sustava i zavojnice do 99,999% čistima od nakupljenih kontaminanata. (Ustupio Avison Young)

9. prosinca 2023

Dezinfekcija ultraljubičastim (UVC) svjetlom dominirala je vijestima o IAQ-u posljednje dvije godine, jer se naširoko koristila za učinkovitu pomoć u borbi protiv virusa koji uzrokuje COVID-19. Kako pandemija jenjava, vlasnici zgrada i upravitelji objekata ponovno prihvaćaju jednu od izvornih prednosti tehnologije povećanja performansi i učinkovitosti HVAC svitka i opreme.

Osim sposobnosti UVC dezinfekcijskog svjetla da neutralizira SARS-CoV-2, virus koji uzrokuje COVID-19, dobro je dokumentirano da 254-nanometarske UVC lampe održavaju unutrašnjost i zavojnice HVAC sustava do 99,999% bez nakupljenih kontaminanata. Čišće zavojnice obećavaju bolju učinkovitost isporukom učinkovitijeg prijenosa topline kroz zavojnicu uz smanjeni statički tlak.

VEĆA UČINKOVITOST:Čišće zavojnice obećavaju bolju učinkovitost isporukom učinkovitijeg prijenosa topline kroz zavojnicu uz smanjeni statički tlak. (Ustupio Avison Young)

Dokazujući ovu premisu, proveo sam vlastite testove učinkovitosti na posjedu u Atlanti.

Jednogodišnja kontrolirana studija rezultirala je godišnjim poboljšanjem energetske učinkovitosti od 12% na uređajima za obradu zraka opremljenim UVC lampama. Testovi su osmišljeni kako bi istražili odobrenje financiranja naknadne ugradnje UVC-a za druge uređaje za rukovanje zrakom unutar 14-kata komercijalne visoke zgrade.

REZULTATI STUDIJE:Jednogodišnja kontrolirana studija rezultirala je godišnjim poboljšanjem energetske učinkovitosti od 12% na uređajima za obradu zraka opremljenim UVC lampama. (Ustupio Avison Young)

Sprječavanje nakupljanja zagađivača u HVAC sustavima već je dokazana činjenica, a ja sam želio dokazati da UVC također rezultira energetskom učinkovitošću s izvedivim povratom ulaganja (ROI).

Odabrao sam dva usporediva 80-tonska, samostalna, vodeno hlađena jedinična uređaja za obradu zraka (SWUD) proizvođača Trane. Svoj vlastiti podni prostor od identičnih 32000-kvadratnih stopa uređuju pomoću kutija s promjenjivim volumenom zraka (VAV) i pogonskih indukcijskih jedinica. Uređaj za rukovanje zrakom na jednom katu postao je testna jedinica i naknadno je opremljen s četiri 48- inča dugačka UVC sustava za dezinfekciju montiranih na spiralu, koje proizvodi Fresh-Aire UV. Tvornički inženjeri specificirali su Fresh-Aire UV 'CORE' sustav za pravilno dimenzioniranje i doziranje pomoću vlasničkog softvera za specifikacije BlueCalc UV. Ostalu tehničku pomoć pružio je EC Electric i izvođač energetskih usluga Engineered Technical Services Inc. Uređaj za rukovanje zrakom na drugom katu služio je kao kontrolna skupina za testiranje.

Ispitna jedinica bila je opremljena UVC sustavima montiranim u plenumu iznad zavojnice. Svaki uređaj za obradu zraka nadziran je kilovatmetarima.

Iako se nalazi temelje na stvarnoj radnoj opremi, laboratorijske studije su dokazale slične rezultate. Na primjer, tanki sloj akumulirane nakupine djeluje kao izolacija na zavojnicama HVAC sustava i smanjuje energetsku učinkovitost prijenosa topline. Studije su također dokazale da sloj debljine samo 002-inča dugotrajno nakupljenog materijala na zavojnicama može negativno utjecati na prijenos topline i smanjiti slobodnu površinu povećavajući brzinu zraka do 9%. Rezultat je veći statički tlak na zavojnici koji zahtijeva više energije ventilatora. Uklanjanje nakupljenog nakupljanja može rezultirati povećanjem kapaciteta hlađenja do 30% u usporedbi s zaprljanom i prljavom zavojnicom. Nadalje, nakupine također mogu adhezivno privući dodatnu prljavštinu koja se inače ne bi nakupila na čistoj zavojnici.

Ušteda energije od 12% dijeli se na:

UVC uređaj za obradu zraka potrošio je 56,169-Kwh tijekom jednogodišnjeg ispitivanja, što je bilo 12% manje Kwh od kontrolnog uređaja za obradu zraka;

Trošak komunalne električne energije od 12-centi po kW x 56,169 Kwh=6,740 USD godišnje;

6740 USD ÷ 12%=808 USD godišnje po uređaju za obradu zraka; i

Dodatna prednost je smanjen rad na čišćenju i kemikalija uz procijenjenu uštedu od 1408 USD godišnje po uređaju za obradu zraka na temelju nacionalnih prosjeka.

Iako su obje jedinice bile identične, motor ventilatora testne jedinice star 20- godinu dana bio je originalan, a motor ventilatora upravljačke jedinice nedavno je zamijenjen s novijim modelom učinkovite tehnologije.

Rezultati testa mogli su biti malo impresivniji jer sam ovu varijancu uzeo u obzir vrlo konzervativnom procjenom. Varijanca je primjetna na mjesečnom grafikonu usporedbe potrošnje Kwh oba uređaja za obradu zraka, jer su oba očišćena prije početka studije. Novija tehnologija upravljačke jedinice pokazala se učinkovitijom u prva tri mjeseca usporedbe nakon čišćenja. Teoretizirao sam da trendovi održavanja prema manje kiselim, ekološki prihvatljivijim sredstvima za čišćenje zavojnica ne čiste u potpunosti i posvjetljuju zavojnice. Posljedično, testna jedinica je ostvarila povećanje učinkovitosti u odnosu na kontrolnu jedinicu samo tijekom posljednjih devet mjeseci testa jer su UVC lampe otopile sve preostale nakupljene naslage nakon početnog čišćenja.

U beneficije povrata nije uključen smanjeni rad/kemikalije održavanja za čišćenje zavojnice, odvodne posude i linije kondenzata od približno 1408 USD godišnje po uređaju za obradu zraka.

"Tijekom posljednjih nekoliko godina, proizvođači UVC-a primijetili su povećanu svijest o kvaliteti zraka i smatramo da je važno ponovno razmotriti osnove kvalitete zraka i kako onečišćenje može utjecati na učinkovitost opreme", rekao je Aaron Engel, potpredsjednik, poslovni razvoj, Fresh-Aire UV. "Tretiranje zraka, ali neodržavanje HVAC opreme čistom naposljetku će ponovno unijeti kontaminaciju natrag u dom ili zgradu. UVC dezinfekcija dio je slojevite strategije za zaštitu opreme, maksimizirajući performanse i učinkovitost HVAC-a, a istovremeno poboljšavajući IAQ stanara."

Koristio sam sustav UVC svjetla u svom stambenom HVAC split-sustavu od 3 1/2-tona, što me nadahnulo da testiram poslovnu zgradu radi mogućih prednosti učinkovitosti. Prije dvije godine, ovlaživač mog kućnog sustava je procurio. Tijekom čišćenja primijetio sam 20-godinu staru zavojnicu i unutarnje komponente, uključujući izolaciju, netaknute zbog UVC lampe koju je ugradio. Ljetna vlaga u južnim državama može dovesti do korozije i konačnog preranog kvara za manje od 12 godina, ali sustav je i dalje radio više od 20 godina.

Vidio sam neke stambene jedinice u kojima je zavojnica isparivača stvarno gadna od zagađivača nakon samo nekoliko godina. Kada su se pojavile druge neprovjerene tehnologije dezinfekcije usred pandemije COVID-19, ostao sam zagovornik UVC-a, koji je kroz studije već dokazan kao učinkovit za neutralizaciju SARS-CoV-1, gripe i drugih virusa. UVC također preporučuju ASHRAE i američki centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) za neutralizaciju mikroorganizama.

Sada sa studijom koja dokazuje energetsku učinkovitost, nadam se da ću u budućnosti opremiti druge uređaje za obradu zraka UVC-om kako bih poboljšao učinkovitost.