ჰაერის ფილტრის სიცოცხლის ექსპერიმენტული კვლევა და ეკონომიკური ანალიზი

აბსტრაქცია

ჩატარდა ტესტები ფილტრის წინააღმდეგობისა და წონის ეფექტურობის შესახებ, შეისწავლეს მტვრის შეკავების წინააღმდეგობის და ფილტრის ეფექტურობის შეცვლის წესები, ფილტრის ენერგიის მოხმარება გამოითვალა ენერგოეფექტურობის გაანგარიშების მეთოდის მიხედვით, რომელიც შემოთავაზებულია Eurovent 4-ის მიერ. /11.

დადგინდა, რომ ფილტრის ელექტროენერგიის ხარჯები იზრდება დროის გამოყენებისა და წინააღმდეგობის მატებასთან ერთად.

ფილტრის გამოცვლის ღირებულების, საოპერაციო ღირებულებისა და ყოვლისმომცველი ღირებულების ანალიზის საფუძველზე, შემოთავაზებულია მეთოდი იმის დასადგენად, თუ როდის უნდა შეიცვალოს ფილტრი.

შედეგებმა აჩვენა, რომ ფილტრის რეალური მომსახურების ვადა უფრო მაღალია, ვიდრე მითითებულია GB/T 14295-2008-ში.

ზოგადად სამოქალაქო შენობებში ფილტრის გამოცვლის დრო უნდა გადაწყდეს ჰაერის მოცულობის და საოპერაციო ენერგიის მოხმარების ხარჯების გამოცვლის ხარჯების მიხედვით.

შესავალი

ჰაერის ხარისხის გავლენა ადამიანის ჯანმრთელობაზე საზოგადოების ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან საკითხად იქცა.

ამჟამად ჩინეთში ძალიან სერიოზულია ჰაერის დაბინძურება, რომელიც წარმოდგენილია PM2.5-ით.აქედან გამომდინარე, ჰაერის გამწმენდი ინდუსტრია სწრაფად ვითარდება და ფართოდ გამოიყენება სუფთა ჰაერის გამწმენდი მოწყობილობა და ჰაერის გამწმენდი.

2017 წელს ჩინეთში გაიყიდა დაახლოებით 860,000 სუფთა ჰაერის ვენტილაცია და 7 მილიონი გამწმენდი.PM2.5-ის უკეთ ინფორმირებულობით, გამწმენდი აღჭურვილობის გამოყენების მაჩვენებელი კიდევ უფრო გაიზრდება და ის მალე გახდება აუცილებელი მოწყობილობა ყოველდღიურ ცხოვრებაში.ამ ტიპის აღჭურვილობის პოპულარობაზე პირდაპირ გავლენას ახდენს მისი შესყიდვის ღირებულება და მიმდინარე ღირებულება, ამიტომ მისი ეკონომიკის შესწავლას დიდი მნიშვნელობა აქვს.

ფილტრის ძირითადი პარამეტრები მოიცავს წნევის ვარდნას, შეგროვებული ნაწილაკების რაოდენობას, შეგროვების ეფექტურობას და მუშაობის დროს.სამი მეთოდის გამოყენება შესაძლებელია სუფთა ჰაერის გამწმენდის ფილტრის ჩანაცვლების დროის შესაფასებლად.პირველი არის წინააღმდეგობის ცვლილების გაზომვა ფილტრის წინ და მის შემდეგ წნევის საზომი მოწყობილობის მიხედვით;მეორე არის ნაწილაკების სიმკვრივის გაზომვა გამოსასვლელში ნაწილაკების სენსორული მოწყობილობის მიხედვით.ბოლო არის მუშაობის დროით, ანუ აღჭურვილობის მუშაობის დროის გაზომვა.

ფილტრის ჩანაცვლების ტრადიციული თეორია არის შეძენის ღირებულებისა და ოპერაციული ხარჯების დაბალანსება ეფექტურობის საფუძველზე.სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ენერგიის მოხმარების ზრდა გამოწვეულია წინააღმდეგობის გაზრდით და შესყიდვის ღირებულებით.

როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1

სურათი 1 ფილტრის წინააღმდეგობისა და ღირებულების მრუდი

ამ ნაშრომის მიზანია შეისწავლოს ფილტრის გამოცვლის სიხშირე და მისი გავლენა ასეთი აღჭურვილობისა და სისტემის დიზაინზე, ბალანსის ანალიზით ფილტრის წინააღმდეგობის გაზრდით გამოწვეულ ოპერაციულ ენერგეტიკულ ღირებულებასა და ფილტრის ხშირი გამოცვლის შედეგად წარმოქმნილ შესყიდვის ღირებულებას შორის. ფილტრი, მცირე ჰაერის მოცულობის ოპერაციულ პირობებში.

1.ფილტრის ეფექტურობისა და წინააღმდეგობის ტესტები

1.1 ტესტირების საშუალება

ფილტრის ტესტის პლატფორმა ძირითადად შედგება შემდეგი ნაწილებისგან: ჰაერგამტარი სისტემა, ხელოვნური მტვრის წარმომქმნელი მოწყობილობა, საზომი მოწყობილობა და ა.შ., როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2.

სურათი 2. ტესტირების საშუალება

ლაბორატორიის საჰაერო სადინარში სისტემაში სიხშირის კონვერტაციის ვენტილატორის მიღება ფილტრის ოპერაციული ჰაერის მოცულობის დასარეგულირებლად, ამგვარად ფილტრის მუშაობის შესამოწმებლად ჰაერის სხვადასხვა მოცულობის ქვეშ.

1.2 ტესტირების ნიმუში

ექსპერიმენტის განმეორებადობის გაზრდის მიზნით, შეირჩა ერთი და იგივე მწარმოებლის მიერ წარმოებული 3 ჰაერის ფილტრი.ვინაიდან H11, H12 და H13 ტიპის ფილტრები ფართოდ გამოიყენება ბაზარზე, ამ ექსპერიმენტში გამოყენებული იქნა H11 კლასის ფილტრი ზომით 560mm×560mm×60mm, v ტიპის ქიმიური ბოჭკოს მკვრივი დასაკეცი ტიპის, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3.

სურათი 2. ტესტირებანიმუში

1.3 ტესტის მოთხოვნები

GB/T 14295-2008 „ჰაერის ფილტრის“ შესაბამისი დებულებების შესაბამისად, ტესტის სტანდარტებში მოთხოვნილი გამოცდის პირობების გარდა, უნდა შეიცავდეს შემდეგი პირობები:

1) ტესტის დროს სადინარში გაგზავნილი სუფთა ჰაერის ტემპერატურა და ტენიანობა უნდა იყოს მსგავსი;

2) მტვრის წყარო, რომელიც გამოიყენება ყველა ნიმუშის შესამოწმებლად, იგივე უნდა დარჩეს.

3) ყოველი ნიმუშის გამოცდამდე, სადინარ სისტემაში დეპონირებული მტვრის ნაწილაკები უნდა გაიწმინდოს ჯაგრისით;

4) ტესტირების დროს ფილტრის სამუშაო საათების აღრიცხვა, მტვრის გამოყოფისა და შეჩერების დროის ჩათვლით;

2. ტესტის შედეგი და ანალიზი

2.1 საწყისი წინააღმდეგობის შეცვლა ჰაერის მოცულობით

თავდაპირველი წინააღმდეგობის ტესტი ჩატარდა ჰაერის მოცულობაზე 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 მ3/სთ.

საწყისი წინააღმდეგობის ცვლილება ჰაერის მოცულობასთან ერთად ნაჩვენებია ნახ.4.

სურათი 4.ფილტრის საწყისი წინააღმდეგობის ცვლილება ჰაერის სხვადასხვა მოცულობის ქვეშ

2.2 წონის ეფექტურობის ცვლილება დაგროვილი მტვრის რაოდენობით.

ეს პასაჟი ძირითადად სწავლობს PM2.5-ის ფილტრაციის ეფექტურობას ფილტრების მწარმოებლების ტესტის სტანდარტების მიხედვით, ფილტრის ჰაერის რეიტინგული მოცულობა არის 508მ3/სთ.სამი ფილტრის გაზომილი წონის ეფექტურობის მნიშვნელობები მტვრის განსხვავებულ რაოდენობაში ნაჩვენებია ცხრილში 1

ცხრილი 1 დაჭერის ცვლილება დეპონირებული მტვრის რაოდენობით

სამი ფილტრის გაზომილი წონის ეფექტურობის (შეკავების) ინდექსი მტვრის განსხვავებულ რაოდენობაში ნაჩვენებია ცხრილში 1.

2.3კავშირი წინააღმდეგობასა და მტვრის დაგროვებას შორის

თითოეული ფილტრი გამოიყენებოდა 9-ჯერ მტვრის გამოყოფისთვის.მტვრის ერთჯერადი ემისიის პირველი 7-ჯერ კონტროლდებოდა დაახლოებით 15.0 გ-ზე, ხოლო ბოლო 2-ჯერ ერთჯერადი მტვრის ემისიის კონტროლი იყო დაახლოებით 30.0 გ-ზე.

მტვრის შეკავების წინააღმდეგობის ცვალებადობა იცვლება სამი ფილტრის მტვრის დაგროვების ოდენობით ჰაერის ნომინალური ნაკადის ქვეშ, ნაჩვენებია ნახ.5-ზე.

სურ.5

3. ფილტრის გამოყენების ეკონომიკური ანალიზი

3.1 რეიტინგული მომსახურების ვადა

GB/T 14295-2008 „ჰაერის ფილტრი“ ადგენს, რომ როდესაც ფილტრი მუშაობს ჰაერის ნომინალური სიმძლავრით და საბოლოო წინააღმდეგობა 2-ჯერ აღემატება საწყის წინააღმდეგობას, ითვლება, რომ ფილტრმა მიაღწია მომსახურების ვადას და ფილტრი უნდა შეიცვალოს.ამ ექსპერიმენტში შეფასებული სამუშაო პირობების პირობებში ფილტრების მომსახურების ვადის გაანგარიშების შემდეგ, შედეგები აჩვენებს, რომ ამ სამი ფილტრის მომსახურების ვადა შეფასდა შესაბამისად 1674, 1650 და 1518 სთ, რაც იყო შესაბამისად 3.4, 3.3 და 1 თვე.

3.2 ფხვნილის მოხმარების ანალიზი

ზემოთ განმეორებითი ტესტი აჩვენებს, რომ სამი ფილტრის მოქმედება თანმიმდევრულია, ამიტომ ფილტრი 1 აღებულია, როგორც მაგალითი ენერგიის მოხმარების ანალიზისთვის.

ნახ.6 კავშირი ელექტროენერგიის დამუხტვასა და ფილტრის გამოყენების დღეებს შორის (ჰაერის მოცულობა 508მ3/სთ)

რამდენადაც ჰაერის მოცულობის ჩანაცვლების ღირებულება მნიშვნელოვნად იცვლება, ფილტრის ჯამი გამოცვლაზე და ენერგიის მოხმარებაზე ასევე მნიშვნელოვნად იცვლება, ფილტრის მუშაობის გამო, როგორც ნაჩვენებია ნახ.7. სურათზე ყოვლისმომცველი ღირებულება = საოპერაციო ელექტროენერგიის ღირებულება + ჰაერის მოცულობის ერთეულის ჩანაცვლების ღირებულება.

ნახ.7

დასკვნები

1) ზოგადად სამოქალაქო შენობებში ჰაერის მცირე მოცულობის ფილტრების ფაქტობრივი მომსახურების ვადა ბევრად აღემატება GB/T 14295-2008 „ჰაერის ფილტრით“ დადგენილ და ამჟამინდელი მწარმოებლების მიერ რეკომენდებულ მომსახურების ვადას.ფილტრის რეალური მომსახურების ვადა შეიძლება ჩაითვალოს ფილტრის ენერგიის მოხმარების ცვალებად კანონზე და ჩანაცვლების ღირებულებაზე დაყრდნობით.

2) შემოთავაზებულია ფილტრის გამოცვლის შეფასების მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია ეკონომიკურ გათვალისწინებაზე, ანუ ფილტრის გამოცვლის დროის დასადგენად სრულყოფილად უნდა იქნას გათვალისწინებული ჩანაცვლების ღირებულება ჰაერის მოცულობის ერთეულის მიხედვით და ოპერაციული ენერგიის მოხმარება.

(სრული ტექსტი გამოქვეყნებულია HVAC-ში, ტ. 50, No. 5, გვ. 102-106, 2020წ.)