Ekonomizer kalkulátor (entalpiaszabályozási döntés)
Eldönti, hogy több külső levegővel most hűtési energia takarítható-e meg. A külső levegő, az elszívott levegő és a léghűtő kilépő célállapotából, valamint a befújt levegő térfogatáramából megadja a léghűtő teljesítményét minimális külső levegő, 100% külső levegő és szabályozott külső levegő esetén, és egymás mellett mutatja a differenciális entalpia, a differenciális száraz hőmérséklet és a rögzített száraz hőmérséklet szerinti döntést.
Működési elv
Az ekonomizer jobban kinyitja a külső levegő csappantyúját, amíg a külső levegő az elszívott levegőnél „hűvösebb”, így csökkenti a léghűtő terhelését. A léghűtőnek entalpiakülönbséget kell elvonnia, ezért ha a külső levegő entalpiája alacsonyabb az elszívott levegőénél, a több külső levegő segít. A keverés az entalpiát és a nedvességtartalmat a száraz levegő tömege szerint lineárisan átlagolja.
| Tétel | Képlet | Megjegyzés · alap |
|---|---|---|
| A száraz levegő tömegárama | ṁ = V / v_SA | A V a befújt levegő térfogatárama, a v_SA a fajtérfogat a léghűtő kilépő célállapotánál (28. egyenlet). Mindhárom üzemmód ugyanazt az ṁ értéket használja |
| Keverék levegő | h_M = (1 − x)·h_RA + x·h_OA, W_M = (1 − x)·W_RA + x·W_OA | x = a külső levegő aránya (a száraz levegő tömege szerint). Adiabatikus keverés: az entalpia és a nedvességtartalom a tömegarány szerint átlagolódik |
| Léghűtő teljesítménye | Q = ṁ · (h_in − h(t_SA, min(W_in, W_SA))) | A léghűtő nem tud nedvességet hozzáadni, ezért ha a belépő levegő szárazabb a célnál, a kilépő nedvességtartalom megegyezik a belépővel (csak érzékelhető hűtés). A negatív érték 0-nak számít (fűtés szükséges) |
| Szabályozott külső levegő (C) | t_M(x_C) = t_SA, x_min ≤ x_C ≤ 1 | Ha a külső levegő hidegebb a befúvási célnál, az a külső levegő arány, amelynél a keverék száraz hőmérséklete egyenlő a befújt levegőével (Brent-módszer). Ha a nedvességtartalma a célnál nem nagyobb, a léghűtő teljesítménye 0 |
| Döntés (ASHRAE 90.1 felső határérték szerinti kikapcsolás) | (h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit) · t_OA ≤ t_RA · t_OA ≤ t_limit | Differenciális entalpia · differenciális száraz hőmérséklet · rögzített száraz hőmérséklet. A küszöb felett az ekonomizer kikapcsol, és visszatér a minimális külső levegőhöz |
A három módszer összehasonlítása
A száraz hőmérsékletű módszerekhez egyszerűbb érzékelők elegendők, de nedves napokon, amikor a külső levegő hűvös, de párás, beengedhetik azt, és megnövelhetik a léghűtő terhelését. Az ASHRAE 90.1 éghajlati zónánként megadja, mely módszerek és határértékek érvényesek (az alábbi értékek tájékoztató jellegűek).
| Módszer | A külső levegő bevezetése megengedett, ha | Nedves külső levegő (pl. 24 °C, 90%) | Érzékelők |
|---|---|---|---|
| Differenciális entalpia + rögzített száraz hőmérséklet | h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit | Ki (a látens hőt is számolja) | Hőmérséklet és páratartalom, kültéri és elszívott levegő (a páratartalom-érzékelőket kalibrálni kell) |
| Differenciális száraz hőmérséklet | t_OA ≤ t_RA | Be (nedvességet hozhat be, és növelheti a léghűtő terhelését) | Egy-egy hőmérséklet: külső és elszívott levegő |
| Rögzített száraz hőmérséklet | t_OA ≤ t_limit | A határ alatt be (a páratartalmat figyelmen kívül hagyja) | Csak a külső hőmérséklet (határérték éghajlati zónánként, pl. 24, 21, 18 °C) |
Számítási példa: nedves külső levegő az esős évszakban
Külső levegő 24 °C, 90%; elszívott levegő 26 °C, 50%; léghűtő kilépő célállapota 14 °C, 90%; befújt levegő 10 000 m³/h; minimális külső levegő 20%; rögzített száraz hőmérsékleti határ 24 °C; 101,325 kPa. Az alábbi két táblázatot ugyanazok a függvények adják, mint az oldalon lévő kalkulátort.
| Módszer | Külső levegő | Alap |
|---|---|---|
| Differenciális entalpia + rögzített száraz hőmérséklet | Ki (minimális külső levegő) | h_OA 67.27 > h_RA 52.91 kJ/kg(DA) · t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C |
| Differenciális száraz hőmérséklet | Be (külső levegő bevezetése) | t_OA 24.0 ≤ t_RA 26.0 °C |
| Rögzített száraz hőmérséklet | Be (külső levegő bevezetése) | t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C |
| Üzemmód | OA aránya % | Léghűtő belépő állapota °C · kJ/kg | Léghűtő teljesítménye kW | RT | kcal/h |
|---|---|---|---|---|---|
| (A) Minimális külső levegő | 20.0 | 25.6 · 55.78 | 64.17 | 18.24 | 55 172 |
| (B) 100% külső levegő | 100.0 | 24.0 · 67.27 | 102.82 | 29.23 | 88 408 |
| (C) Szabályozott külső levegő | Nem értelmezhető: a külső levegő melegebb a befúvási célhőmérsékletnél, ezért a keverés önmagában nem érheti el a befújt levegő hőmérsékletét. | ||||
Mindkét száraz hőmérsékletű módszer „be” értéket ad, az entalpiamódszer viszont „ki” értéket. 100% külső levegőnél a léghűtő teljesítménye 102.82 kW, ami 38.65 kW-tal több, mint a minimális külső levegőnél mért 64.17 kW. Nedves napon a pusztán száraz hőmérséklet alapján történő döntés energiába kerül.
Korlátok
Csak egyetlen pillanatot hasonlít össze. Nem becsli az óránkénti vagy éves megtakarítást, nem javasol szabályozói beállítási értékeket (átkapcsolási hőmérséklet, hiszterézis), és nem számolja a ventilátor, a csappantyú vagy az elszívó ventilátor teljesítményét, a léghűtő megkerülését és a hővisszanyerést.
A léghűtő kilépő száraz hőmérséklete a célértéken rögzített, nedvességtartalma pedig a belépő és a cél közül a kisebb. A valódi léghűtő kilépő állapota a terheléssel változik, a száraz külső levegő pedig csökkenti a helyiség páratartalmát, ami az elszívott levegő állapotát is megváltoztatja.
A páratartalom-érzékelő hibája jelentősen módosítja az entalpia szerinti döntést. Ha a külső és az elszívott levegő entalpiája csak néhány kJ/kg-mal tér el, bármelyik választás alig számít.
A szabályozott külső levegő (C) önmagában, keveréssel éri el a befújt levegő száraz hőmérsékletét, és nem tartalmaz utófűtést. Ha a nedves külső levegőt párátlanítani kell, csak a léghűtő (látens) terhelését mutatja; a túlhűtés utáni utófűtést nem számolja.
Források
- ASHRAE Standard 90.1, 6.5.1 szakasz, ekonomizer felső határérték szerinti kikapcsolása: az engedélyezett módszerek és az éghajlati zónák beállításai kiadásonként eltérnek; ellenőrizze az Ön által alkalmazott kiadást
- ASHRAE Handbook, Fundamentals 2017 (SI), 1. fejezet, Psychrometrics: entalpia (32. egyenlet), fajtérfogat (28. egyenlet), adiabatikus keverés
Gyakori kérdések
Mikor működjön az ekonomizer?
Amikor hűtésre van szükség, és a külső levegő entalpiája alacsonyabb az elszívott levegőénél. A léghűtő a „belépő entalpia mínusz befújt levegő entalpiája” értéket vonja el, ezért minél több alacsony entalpiájú külső levegőt kever a rendszer, annál alacsonyabb a belépő entalpia. Ha a külső levegő a befúvási célnál is hidegebb, a külső levegő arányának szabályozásával a léghűtő majdnem pihenhet.
Miben különbözik a száraz hőmérséklet és az entalpia szerinti szabályozás?
A száraz hőmérséklet szerinti szabályozás csak a hőmérsékletet nézi; az entalpia szerinti a nedvességet (látens hő) is számolja. A 24 °C-os, 90%-os esős évszaki levegő hűvösebb a 26 °C-os, 50%-os helyiségnél, de az entalpiája körülbelül 14 kJ/kg-mal magasabb, ezért a száraz hőmérséklet szerinti szabályozás beengedi, az entalpia szerinti pedig kint tartja. Az oldalon látható példa szerint a beengedés aznap megnöveli a léghűtő terhelését.
Mekkora rögzített száraz hőmérsékleti határt érdemes használni?
Az ASHRAE 90.1 éghajlati zónánként adja meg a határt: száraz éghajlaton körülbelül 24 °C (75 °F), párás éghajlaton körülbelül 18-21 °C (65-70 °F), és minél párásabb a térség, annál alacsonyabb. Az eszköz alapértelmezett 24 °C-os értéke csak tájékoztató; ellenőrizze az Ön által alkalmazott kiadás táblázatát. Párás térségekben a differenciális entalpia a biztonságosabb választás.
Utolsó módosítás: 2026-10-19