عملکرد سیستم گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع ِضدعفونی کننده با اشعه ماوراء بنفش (UVC)  بازدهی را 12 درصد بهبود می بخشد

02 بهمن 1402 | مهندس مارال شایق

حذف آلودگی انباشته شده روی سیم پیچ ، در مقایسه با یک سیم پیچ آلوده و کثیف می تواند منجر به افزایش 30 درصدی ظرفیت خنک کننده شود.

• بدون آلاینده  بودن : لامپ های 254 نانومتری ضدعفونی کننده با اشعه ماوراء بنفش ، فضای داخلی سیستم تهویه و کویل ها را تا 99.999 درصد عاری از آلاینده های انباشته شده نگه می دارد. (با کسب اجازه از شرکت خدمات املاک تجاری جهانی آویسون یانگ)

UVC یا همان ضدعفونی کننده با اشعه ماوراء بنفش، در دو سال گذشته در صدر اخبار کیفیت هوای داخل ساختمان بود، زیرا به طور گسترده برای کمک به مبارزه موثر با ویروس کرونا، استفاده می شد. با کاهش همه گیری، بار دیگر صاحبان ساختمان ها و مدیران تأسیسات یکی از مزایای اصلی این فناوری را افزایش عملکرد و کارایی کویل ها و تجهیزات گرمایش، سرمایش و تهویهمی دانند.

جدای از توانایی نور ضدعفونی کننده ماوراء بنفش برای از بین بردن ویروس کرونا ، به خوبی مستند شده است که لامپ های 254 نانومتری ضدعفونی کننده با اشعه ماوراء بنفش، فضای داخلی سیستم تهویه مطبوع و سیم پیچ ها را تا 99.999 درصد عاری از آلودگی های انباشته شده نگه می دارند. کویل های تمیزتر با ارائه انتقال حرارت کارآمدتر در سراسر سیم پیچ و کاهش فشار استاتیک، کارایی بهتر را تضمین می کنند.

برای اثبات این فرضیه ، من (تام ملتن) آزمایش‌های کارایی سنجی خودم را روی ملکی مستقر در آتلانتا انجام دادم.

این مطالعه کنترل‌شده یک‌ساله منجر به بهبود ۱۲ درصدی بهره‌وری انرژی در دستگاه‌های هواساز مجهز به لامپ‌های ضدعفونی کنندهماوراء بنفش شد. این آزمایش‌ها جهت تایید بودجه تجهیز یک ساختمان تجاری 14 طبقه به سیستم هواساز ضد عفونی کننده با اشعه ماوراء بنفش طراحی شده بود.

• نتایج مطالعه: این مطالعه کنترل‌شده یک‌ساله منجر به بهبود 12 درصدی بهره‌وری انرژی در دستگاه‌های هواساز مجهز به لامپ‌های ضدعفونی کننده ماوراء بنفش شد. (با کسب اجازه از شرکت خدمات املاک تجاری جهانی آویسون یانگ)

جلوگیری از تجمع آلاینده‌های انباشته ، در سیستم‌های تهویه مطبوع در حال حاضر یک واقعیت ثابت شده است، و من می‌خواستم ثابت کنم که لامپ‌های ضدعفونی کننده ماوراء بنفش همچنین منجر به بهبود بهره‌وری انرژی و بازگشت سرمایه می‌شوند.

من دو دستگاه هواساز مشابه با ظرفیت 80 تن را برای این ساختمان انتخاب کردم که محصول *شرکت تِرِین بود. این دستگاه ها فضای یکسان 32 هزار فوت مربعی خود را از طریق جعبه‌های حجم هوای متغیر و واحدهای القایی برقی تنظیم می‌کنند. هواساز یک طبقه تبدیل به یک واحد آزمایشی شد و با چهار سیستم ضد عفونی کننده ماوراء بنفش به طول 48 اینچ، که محصول شرکت Fresh-Aire UV بود، مجهز شد. مهندسان کارخانه Fresh-Aire  UV  را سیستم این محصول را برای اندازه و دوز مناسب با استفاده از نرم افزار اختصاصی BlueCalc UV مشخص کردند. سایر کمک های فنی توسط شرکت خدمات نصب و راه‌اندازی تجهیزات الکتریکی EC Electric و شرکت پیمانکار خدمات فنی Engineered Technical Services Inc  ارائه شد. هواساز طبقه دیگر به عنوان یک بخش کنترلی برای آزمایش عمل کرد.

(*شرکت تِرین : یکی از شرکت‌های زیرمجموعه شرکت اینگرسول رند است که پیش‌تر تحت عنوان شرکت امریکن استاندارد فعالیت می‌کرد. این شرکت تولیدکننده محصولات سرمایشی، گرمایشی، تهویه مطبوع و همچنین سامانه‌های مدیریت ساختمان در سطح جهانی می‌باشد.)

هواساز واحد آزمایشی به سیستم های ضدعفونی کننده ماوراء بنفش نصب شده در پلنوم بالای سیم پیچ مجهز شده بود. هر هواساز با واحد کیلووات متر پایش می شد.

در حالی که یافته ها بر اساس تجهیزات عملیاتی واقعی است، مطالعات آزمایشگاهی نتایج مشابهی را ثابت کرده است. به عنوان مثال، یک لایه نازک از آلاینده های انباشته شده روی کویل های سیستم گرمایش، سرمایش و تهویه،  به عنوان عایق عمل می کند و کارایی انرژی انتقال حرارت را کاهش می دهد. مطالعات همچنین ثابت کرده اند که فقط یک پوشش دو هزارم اینچی از مواد انباشته شده روی سیم پیچ ها در طولانی مدت می تواند تأثیر منفی بر انتقال حرارت داشته باشد و سطح آزاد را کاهش داده و سرعت انتقال هوا را تا 9 درصد کاهش دهد. نتیجه فشار استاتیکی بالاتر در سراسر سیم پیچ است که نیاز به انرژی بیشتر فن دارد. از بین بردن تجمع آلودگی های انباشته در مقایسه با سیم پیچ آلوده و کثیف، می تواند منجر به افزایش 30 درصدی ظرفیت خنک کننده منجر شود. علاوه بر این، انباشت آلودگی ها همچنین می تواند به عنوان یک ماده چسبنده ، کثیفی های اضافی را جذب کنند که معمولاً بر روی یک سیم پیچ تمیز جمع نمی شود.

12٪ صرفه جویی در انرژی به موارد زیر مربوط می شود:

• دستگاه هواساز ضدعفونی کننده با ماوراء بنفش از 56169 کیلووات ساعت برق در طول آزمایش یکساله استفاده کرد که 12% کمتر از مصرف برق هواساز معمولی بود.
• هزینه برق شهری 12 سنت به ازای هر کیلووات ساعت مصرف برق است که برای  56169 کیلووات ساعت به معنای 6740 دلار در سال است.
• 6740 دلار ÷ 12% یعنی 808 دلار در سال به ازای هر هواساز
• یک مزیت دیگر کاهش کار نظافت و هزینه مواد شیمیایی با صرفه جویی تخمینی 1408 دلار در سال به ازای هر هواساز بر اساس میانگین ملی است.

در حالی که هر دو واحد یکسان بودند، موتورِ فن دستگاه هواساز واحد آزمایشی 20 ساله بود و موتور فن دستگاه هواساز واحد کنترل اخیراً با یک مدل کارآمد با فناوری جدیدتر جایگزین شده بود.

نتایج آزمایش ممکن بود کمی چشمگیرتر هم باشد، زیرا من این تغییرات را با یک تخمین بسیار محافظه کارانه محاسبه کردم. این تغییرات در مقایسه نمودار ماهانه استفاده از هر دو هواساز قابل توجه است، زیرا هر دو هواساز قبل از شروع این مطالعه تمیز شده بودند. فناوری جدیدتر واحد کنترلی، در سه ماه اول پس از تمیز کردن در مقایسه با واحد آزمایشی کارآمدتر بود. من این نظریه را مطرح کردم که چون روند تعمیر و نگهداری به سمت پاک کننده های کمتر اسیدی کویل و بیشتر سازگار با محیط زیست پیش می رود، کویل ها کاملا تمیز و پاکیزه نمی شوند. در نتیجه، واحد آزمایشی تنها در طول نه ماه آخر آزمایش نسبت به واحد کنترلی افزایش کارایی داشت، زیرا لامپ‌های ضدعفونی کنندهماوراء بنفش پس از تمیز کاری اولیه، تجمع آلودگی های انباشته شده باقیمانده را از بین بردند.

کاهش کار تعمیر و نگهداری ، کاهش هزینه مواد شیمیایی تمیز کنندۀ کویل، تشت تخلیه و خط میعانات با هزینه ای معادل تقریباً 1408 دلار در سال به ازای هر هواساز، از مزایای بازگشت سرمایه ای خرید هواسازهای مجهز به ضدعفونی کننده ماوراء بنفش است که در نظر گرفته نمی شود.

آرون انگل، معاون توسعه کسب و کار شرکت Fresh-Aire UV، می گوید: «در چند سال گذشته، تولیدکنندگان دستگاه های ضدعفونی کننده باماوراء بنفش شاهد افزایش اطلاعات نسبت به کیفیت هوای داخل ساختمانبوده‌اند. به دنبال این روند ما دریافتیم که بازبینی اصول کیفیت هوای داخل ساختمانو اینکه چگونه رسوب می‌تواند بر کارایی تجهیزات تأثیر بگذارد، امری مهم است. اینکه تصفیه هوا انجام شود اما تجهیزاتگرمایش، سرمایش و تهویه تمیز نگه داشته نشوند، در نهایت باعث بازگرداندن آلودگی به داخل خانه یا ساختمان می شود. ضدعفونی کردن با اشعه ماوراء بنفش بخشی از یک استراتژی لایه ای برای محافظت از تجهیزات، به حداکثر رساندن عملکرد و کارایی سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه و همچنین بهبود کیفیت هوای داخل ساختمانبرای ساکنان است.»

من از یک سیستم نوری ضدعفونی کننده با ماوراء بنفش در سیستم اسپلیت تهویه مطبوع 3.5 تنی منزل خود استفاده کرده بودم که الهام بخش من شد تا این ساختمان تجاری را برای مزایای بهره وری احتمالی آزمایش کنم. دو سال پیش، رطوبت ساز سیستم خانه من نشت کرد. در میان تمیز کردن، متوجه شدم سیم پیچ 20 ساله و اجزای داخلی، از جمله عایق آن، به دلیل لامپ ضدعفونی کنندهماوراء بنفشی که نصب کرده بودم، بکر و تمیز مانده بودند. رطوبت تابستانی در ایالت های جنوبی می تواند منجر به خوردگی و در نهایت خرابی زودرس در کمتر از 12 سال شود، اما این سیستم همچنان می توانست برای بیش از 20 سال کار کند.

من برخی از واحدهای مسکونی را دیده‌ام که تنها پس از چند سال، سیم پیچ هواساز آنها به شدت با آلاینده‌ها آلوده شده است. هنگامی که در میان همه‌گیری کرونا، سایر فناوری‌های ضدعفونی کنندۀ اثبات‌نشده ظهور کردند، من طرفدارهواسازهای ضدعفونی کننده با ماوراء بنفش ، که قبلاً از طریق مطالعات برای خنثی‌سازی ویروس سارس، آنفولانزا و سایر ویروس‌ها مؤثر بوده اند، باقی ماندم.ضدعفونی کردن با ماوراء بنفش همچنین توسط انجمن گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا و مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری های ایالات متحده  برای خنثی کردن میکروارگانیسم ها توصیه می شود.

اکنون با انجام این مطالعه‌ که بهره وری انرژی را اثبات می‌کند، امیدوارم در آینده سایر هواسازها را به ضدعفونی کننده ماوراء بنفش تجهیز کنم تا بهره وری را بهبود ببخشم.

نویسنده : تام ملتن

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .