اہم تکنیکی عناصر جو توانائی کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔

روٹری ہیٹ ایکسچینجرز میں توانائی کی بحالی کو سمجھنا- اہم تکنیکی عناصر جو توانائی کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں

حرارت کی بحالی کے نظام کو نظام کے تھرمل پیرامیٹرز کی بنیاد پر دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: اعلی تھرمل پیرامیٹرز کے ساتھ توانائی کی بحالی اور فضلہ حرارت سے تبدیلی کے نظام (70 سے اوپر^oC) اور کم تھرمل پیرامیٹرز (70 سے نیچے) کے ساتھ فضلہ حرارت سے توانائی کی بحالی اور تبدیلی کے نظام^oسی)۔

گرمی کی بازیابی اور توانائی کی تبدیلی کے نظام 70 سے اوپر^oC کو تکنیکی عمل میں استعمال کیا جاتا ہے جو توانائی، خوراک، کیمیائی اور دیگر عمل پر مبنی صنعتوں میں ہوتا ہے جہاں بڑی مقدار میں فضلہ حرارت خارج ہوتی ہے۔اعلی تھرمل پیرامیٹرز کے ساتھ اس فضلہ کی حرارت کو وینٹیلیشن سسٹم میں ہوا کو براہ راست گرم کر کے یا اعلی درجہ حرارت کی ضرورت والے تکنیکی عمل کو بڑھا کر کاروباری اداروں کی توانائی اور اقتصادی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے یا نامیاتی رینکائن سائیکل یا کلینا سائیکل سسٹم میں بجلی کی پیداوار کے لیے)۔اس طرح کے بلند تھرمل پیرامیٹرز کے ساتھ فضلہ حرارت کو ریفریجریشن اور ایئر کنڈیشنگ کے عمل کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے (مثلاً تھرمل توانائی کو جذب یا ادسورپشن چلرز کا استعمال کرتے ہوئے ٹھنڈے پانی میں تبدیل کرنا)۔

حرارت کی بازیابی اور توانائی کے تبادلوں کے نظام 70 سے نیچے^oC کو اکثر رہائشی عمارتوں میں حرارتی مقاصد کے لیے استعمال کیا جاتا ہے (مثلاً ہیٹ پمپ کے استعمال کے ساتھ زیرِ منزل حرارتی نظام) یا تجارتی عمارتوں (مثلاً ایئر ہینڈلنگ یونٹس (AHU) میں "تازہ" یا "بیرونی" ہوا کو گرم کرنے کے لیے "استعمال شدہ" سے گرمی کی وصولی "یا "ایگزاسٹ" ہوا)۔اس مضمون میں کمرشل بلڈنگ ایپلی کیشنز پر توجہ دی جائے گی۔

ایئر ہینڈلنگ یونٹس میں ہیٹ ریکوری سسٹم دو سسٹمز پر مبنی ہیں جو یونٹ کے ڈیزائن میں اختیار کیے گئے حل کی قسم پر منحصر ہے، بجلی استعمال کرتے ہیں (ایکٹو سسٹم) یا نہیں (غیر فعال نظام)۔ایئر ہینڈلنگ یونٹس میں فعال حرارت کی بحالی کے نظام میں شامل ہیں، مثال کے طور پر، روٹری ہیٹ ایکسچینجرز یا ریورس ایبل ہیٹ پمپس پر مبنی نظام۔غیر فعال ہیٹ ریکوری سسٹم میں کراس اور ہیکساگونل ہیٹ ایکسچینجرز شامل ہیں۔وینٹیلیشن سسٹم میں گرمی کی بحالی کی خصوصیت یہ ہے کہ گرمی کو زیادہ درجہ حرارت والے ہوا کے دھارے اور کم درجہ حرارت والے ہوا کے دھارے کے درمیان چھوٹے درجہ حرارت کے فرق پر بحال کیا جاتا ہے، زیادہ درجہ حرارت والی ہوا شاذ و نادر ہی 30 سے ​​زیادہ ہوتی ہے۔^oC (تجارتی عمارتوں میں، کم ہوا کے درجہ حرارت پر بھی گرمی کی بحالی ہوتی ہے)۔

اکثر، وینٹیلیشن اور ایئر کنڈیشنگ یونٹس میں گرمی کی بحالی روٹری یا کراس فلو (ہیکساگونل) ہیٹ ایکسچینجرز کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے، کم کثرت سے ہیٹ پمپ استعمال کرتے ہیں۔روٹری ہیٹ ایکسچینجرز AHUs میں استعمال کیے جاتے ہیں جہاں AHU میں انلیٹ اور آؤٹ لیٹ ہوا کے درمیان بڑے پیمانے پر تبادلے کی اجازت ہے (یہ عام طور پر عوامی عمارتیں ہیں)۔کراس فلو اور ہیکساگونل ہیٹ ایکسچینجرز ایئر ہینڈلنگ یونٹس میں استعمال ہوتے ہیں جہاں تازہ اور استعمال شدہ ہوا کے درمیان بڑے پیمانے پر تبادلے کی اجازت نہیں دی جا سکتی (مثلاً ہسپتال)۔ریورس ایبل ہیٹ پمپ اس وقت استعمال کیے جاتے ہیں جب حرارتی مقاصد کے لیے اعلی درجہ حرارت کی فراہمی کی ضرورت ہوتی ہے۔

ایئر ہینڈلنگ یونٹس میں استعمال ہونے والے ہیٹ ایکسچینجرز میں بڑے پیمانے پر اور توانائی کا توازن

ایئر ہینڈلنگ یونٹس میں حرارت کی بحالی کے لیے روٹری ہیٹ ایکسچینجر کی کارکردگی کا حساب لگاتے وقت، توانائی کے توازن کے علاوہ، ایک مناسب بڑے پیمانے پر توازن کی ضرورت ہوتی ہے۔مندرجہ ذیل مفروضے کے ساتھ مستحکم ریاست کے بہاؤ کے حالات کے لیے توانائی اور بڑے پیمانے پر توازن کی مساواتیں ہیں۔ایکسچینجر کی گردشی حرکت کے نتیجے میں متواتر پیرامیٹر کی تبدیلیوں کا اوسط مجموعی توانائی اور نمی کے توازن میں ہوتا ہے - یعنی گھومنے والے پہیے کی سطح پر درجہ حرارت اور نمی میں متواتر مقامی تبدیلیاں غیر اہم ہوتی ہیں اور اس طرح حساب میں چھوڑ دی جاتی ہیں۔

a) روٹری ہیٹ ایکسچینجرز کے لیے ماس، ارتکاز، اور توانائی کا توازن: