SE540735C2 - Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat - Google Patents

Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat

Info

Publication number
SE540735C2
SE540735C2 SE1750396A SE1750396A SE540735C2 SE 540735 C2 SE540735 C2 SE 540735C2 SE 1750396 A SE1750396 A SE 1750396A SE 1750396 A SE1750396 A SE 1750396A SE 540735 C2 SE540735 C2 SE 540735C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
heat recovery
temperature
air
flow
exhaust air
Prior art date
Application number
SE1750396A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1750396A1 (sv
Inventor
Bjärklev Johan
Berg Daniel
Original Assignee
Flaektgroup Sweden Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Flaektgroup Sweden Ab filed Critical Flaektgroup Sweden Ab
Priority to SE1750396A priority Critical patent/SE540735C2/sv
Priority to PCT/SE2018/050199 priority patent/WO2018182479A1/en
Priority to EP18777332.0A priority patent/EP3601894A4/en
Priority to RU2019128646A priority patent/RU2760419C2/ru
Publication of SE1750396A1 publication Critical patent/SE1750396A1/sv
Publication of SE540735C2 publication Critical patent/SE540735C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/41Defrosting; Preventing freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/873Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling refrigerant heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/002Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/22Means for preventing condensation or evacuating condensate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20Humidity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00Control inputs relating to system states
    • F24F2140/20Heat-exchange fluid temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00Control inputs relating to system states
    • F24F2140/30Condensation of water from cooled air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/104Heat exchanger wheel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56Heat recovery units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare (1) anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat (2), varvid metoden kännetecknas av att i varje driftpunkt motverka uppbyggnad av frost på värmeåtervinnaren (1) på ett energieffektivt sätt enligt följande. Genom mätning av frånluftens (5) temperatur och fuktighet samt beräkna dess daggpunkt, och därefter fastställa en valideringstemperatur samt en frostuppbyggnadstemperatur vilka beror bland annat på typ av värmeåtervinnare (1) kontrolleras valideringstemperaturen mot minst ett av två kriterier K, K. Om minst ett av kriterierna Keller Ksätts åtgärd in för att påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att minska dess verkningsgrad η och/eller höja uteluftens (7) temperatur innan värmeåtervinnaren (1), precis så mycket att något av kriterierna K, Kinte längre uppfylls, för åstadkommande av optimal återvinning och samtidigt motverka frostuppbyggnad.

Description

Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat Uppfinningens område Föreliggande uppfinning avser en metod för användande vid ett luftbehandlingsaggregat vilket är försett med en värmeåtervinnare av något slag för återvinning av energi ur en frånluftsström och överföra denna energi till en tilluftström. Syftet är att i varje driftpunkt motverka att frost byggs upp på värmeåtervinnarens ytor, men att ändå utnyttja värmeåtervinnaren maximalt, företrädesvis genom ett minimalt antal givare, och på så sätt minimera den energiförlust som uppstår om avfrostning av värmeåtervinnaren måste ske.
Uppfinningens bakgrund Ett välkänt problem inom luftbehandlingstekniken är att det lätt bildas frost på ytorna på värmeåtervinnaren under vissa förutsättningar så som hög fukthalt i frånluften i kombination med kall uteluftstemperatur vilken uteluft anländer till värmeåtervinnaren i princip ouppvärmd i många fall. Eftersom frostbildning på ytor i värmeåtervinnaren påverkar återvinningsgraden negativt eftersträvas att antingen förhindra frostbildningen helt, alternativt att tillåta en viss uppkomst av frost eller påväxt av is och därefter avfrosta genom olika metoder och anordningar. Kända metoder innefattar oftast att ett antal mätningar genomförs för att indikera frostbildning alternativt risk för frostbildning. En metod är exempelvis att mäta frånluftens temperatur och fuktinnehåll samt till värmeåtervinnaren ingående uteluftstemperatur och låta det vara en indikator för att avgöra om värmeåtervinningen skall reduceras för att på så sätt avfrosta eller undvika frostbildningen. Ett annat känt sätt är att bland annat mäta tryckfall över värmeåtervinnaren för att på så vis registrera när frost eller is börjar byggas på i värmeåtervinnaren varvid då tryckfallet successivt ökar över densamma. Det senare är mycket vanligt och det vanligast förekommande och relativt simpla sättet är att avfrosta värmeåtervinnaren, då frost eller is uppkommit, och avfrostningen sker antingen genom minskad värmeåtervinning eller genom att ett förvärmningsbatteri värmer upp, den till värmeåtervinnaren inkommande uteluften, så att inte det kondenserade vattnet kan frysa. Detta är inte energieffektivt, och kraven på energieffektivitet ökar ständigt. Kraven på energieffektivitet har också på senare tid gjort att allt fler luftbehandlingsanläggningar har så kallad VAV-reglering. VAV betyder "Variable Air Volume” och innebär behovsstyrd ventilation, det vill säga om en lokal eller ett rum inte används dras ventilationsflödet ner till ett minimum, för att sedan återgå till normaldrift eller forcerad drift när lokalen används.
Sammantaget påverkar detta flödet och tryckfallet över komponenterna i luftbehandlingsaggregatet. Att mäta tryckfallet och använda det som indikator på frostbildning är då svårt eller inte ens möjligt. I många fall måste då lösningar med förvärmningsbatteri användas vilket oftast innebär att ett elvärmebatteri med relativt hög effektförbrukning och därmed hög energiförbrukning installeras före återvinnaren i uteluftsströmmen för avfrostning. Som nämnts ovan är en hög energiförbrukning inte önskvärt. Ett annat problem med kända lösningar är att mäta temperaturen på ett representativt ställe, exempelvis på, i eller efter värmeåtervinnaren, för att veta om det i den kallaste delen av värmeåtervinnaren finns risk för isbildning eller uppkomst av frost. Frosten uppstår ju egentligen på värmeåtervinnarens ytor, men av praktiska skäl mäts oftast lufttemperaturen i eller efter värmeåtervinnaren. För så kallade plattvärmeväxlare, exempelvis korsströms eller motströms kopplade sådana blir den mest kritiska temperaturen i det som allmänt i branschen benämns ”kalla hörnet”, vilket då utgör den position där den lägsta temperaturen finns eller förväntas finnas och där en temperatur således bör mätas. För roterande värmeåtervinnare finns ett annat problem -temperaturen varierar i princip över hela tvärsnittet av rotorn. Vilken punkt som då är den mest representativa att mäta är ett problem, eftersom det för det första inte är önskvärt med många olika givare för registrering av den mest kritiska positionen i varje driftsfall, och för det andra kan en ”optimal” position variera med driftfallet som råder för stunden. Med känd teknik måste mätning antingen ske i många punkter, eller i en punkt som får anses vara representativ, men vilket i verkligheten således är en kompromiss, eftersom positionen kan variera beroende på varvtal hos rotorn, rotorstorlek, luftflöde, temperaturförhållanden etc. Dagens metoder och lösningar är "generaliserade" och används med relativt stora säkerhetsmarginaler där lösningen ofta är att avfrosta istället för att förekomma frostbildning, och används det senare så är även det med goda marginaler, eftersom det är svårt att mäta rätt och i rätt position. Det finns därmed ett behov av en mer exakt metod som fungerar vid varierande tryckfall i anläggningen och med så mycket återvinning som möjligt för att uppfylla framtida energibesparingsmål.
Redogörelse för uppfinningen Med den nu föreliggande metoden löses ovanstående problem vid ett luftbehandlingsaggregat enligt ingressen till patentkrav 1, varvid det som löser ovan nämnda problem är att genom metoden kontinuerligt eller intermittent först mäta frånluftens temperatur och fuktinnehåll i ett läge, företrädesvis strax innan värmeåtervinnaren, och därefter beräkna frånluftens aktuella daggpunktstemperatur Tdppå basis av uppmätta värdena. Efter detta fastställs en så kallad valideringstemperatur Tv, antingen genom beräkning eller genom mätning, för den aktuella driftpunkten och baserat på de uppmätta och beräknade värdena. För olika typer av värmeåtervinnare kommer valideringstemperaturen att fastställas på olika vis, varför det i detta skede talas om att "fastställa” valideringstemperaturen. Mest föredraget är att beräkna valideringstemperaturen eftersom då, för flertalet olika typer av värmeåtervinnare, kan antalet givare minimeras samt att man blir oberoende av i vilken position mätningen skall ske, eftersom mätning då är överflödig. Idén är alltså att beräkna när fara för frostuppbyggnad uppstår och varken starta för tidigt eller för sent med åtgärder, utan snarare att ”följa med” aktuella driftdata för att optimalt återvinna så mycket energi som möjligt och så länge som möjligt utan att frost för den skull byggs upp på värmeåtervinnaren och detta utan att ta till stora säkerhetsmarginaler. För många fall kan valideringstemperaturen vara detsamma som en "kritisk temperatur", det vill säga en temperatur där kondens bildas eller fryspunkten passeras, och i andra fall väljas att ha en viss marginal till fryspunkt och/eller kondenspunkt för driftfallet. För vissa applikationer kan mätning istället för beräkning för fastställande av valideringstemperaturen vara aktuellt, exempelvis vid så kallade batterivärmeväxlare där mätning av ingående vattentemperatur till frånluftsbatteriet kan ske istället för beräkning eftersom detta är en relativt enkel, kostnadseffektiv, säker och representativ mätning att göra vid vätskekopplade värmeåtervinnare. Andra värmeåtervinnare så som exempelvis en rotor har som nämnts ovan varierande temperaturer över i stort sett hela ytan varför det är svårt att placera en givare representativt. Utöver valideringstemperaturen fastställs även en så kallad frostuppbyggnadstemperatur, Tf, vilket är ett värde som beror på en eller flera egenskaper eller karakteristika för den aktuella applikationen och i det rådande driftfallet, så som vilken typ av värmeåtervinnare, återvinnarens temperaturverkningsgrad och eventuellt dess fuktverkningsgrad, frånluftens fuktinnehåll och temperatur, uteluftens temperatur, samt eventuellt lufthastigheterna i tilluft och frånluft. Detta värde Tfär alltså en funktion av en eller flera av dessa egenskaper och kan tas fram antingen empiriskt eller analytiskt.
Frostuppbyggnadstemperaturen kan således vara en konstant eller utgöras av en ekvation beskrivande en rät linje eller kurva, eller annan modell vilken bygger på empiriskt fastställda data för alla möjliga driftpunkter, alternativt bygger på algoritmer. För exempelvis en plattvärmeväxlare kan värdet vara en enkel konstant, medan en batterivärmeväxlare kan beskrivas av ett intervall (linje).
För att kunna sätta in åtgärd på lämpligt sätt för att förhindra frostuppbyggnad kontrolleras den fastställda valideringstemperaturen Tvmot minst två kriterier K1, K2, enligt: K1: Tv? Tf, samt K2: Tv? Tdp+ ?1°C, varvid ?1? 0.
Om minst ett av de två kriterierna uppfylls sätts en åtgärd in för att påverka driftpunkten hos värmeåtervinnaren för att förhindra frostuppbyggnad på värmeåtervinnaren, ända tills minst ett kriterium inte längre uppfylls alternativt inte uppfylls med viss marginal eller efter en förbestämd tid. Det första kriteriet handlar om en kontroll om valideringstemperaturen är under den så kallade frostuppbyggnadstemperaturen och det andra gäller om valideringstemperaturen är under kondenseringspunkten (daggpunkten). Till den senare kan väljas en "säkerhetsfaktor" ?1som sätts till att vara noll eller större. Med andra ord finns en ändringsbar marginal att lägga in i styrningen innan åtgärd ska sättas in för förhindrande av frostbildning/frostuppbyggnad eller för upphörande av åtgärden. Om säkerhetsfaktorn väljs att vara 0 erhålls minimal energiförlust, men i praktiken väljs troligen en viss marginal, men företrädesvis en liten marginal, för att sätta in åtgärd för förhindrande av frostbildning och frostuppbyggnad. Således, om minst ett av kriterierna uppfylls, aktiveras en åtgärd, varvid driftpunkten för värmeåtervinnaren påverkas. Detta sker antingen genom att minska värmeåtervinnarens verkningsgrad och/eller att höja temperaturen på ingående uteluftsström till värmeåtervinnaren. Den verkningsgrad som avses är i det föredragna fallet värmeåtervinnarens temperaturverkningsgrad, men att ändra temperaturverkningsgrad ändrar också fuktverkningsgraden, varför begreppet verkningsgrad används för att täcka in båda typerna. Med metoden går det att välja hur precis styrningen för förhindrande av frostuppbyggnad ska vara och på så sätt följer styrningen med aktuella driftförhållanden väldigt exakt med optimalt utnyttjande av värmeåtervinningen, till skillnad mot kända lösningar vilka har en grov och generaliserande styrning av avfrostningen och/eller frostskyddsåtgärderna.
Enligt en föredragen utföringsform är värmeåtervinnaren en vätskekopplad värmeåtervinnare, vilken innefattar minst ett frånluftsbatteri i den första luftströmmen och minst ett tilluftsbatteri i den andra luftströmmen. Mellan dessa batterier cirkulerar då ett, med avseende på flödesmängden, styrbart vätskeflöde i en vätskekrets (rörsystem), vilket vätskeflöde överför energi mellan luftströmmarna för återvinning. När luftbehandlingsaggregatet är anordnat med en sådan värmeåtervinnare innefattar metoden enligt den föredragna utföringsformen de ytterligare stegen att mäta det styrbara vätskeflödets ingående vätsketemperatur till frånluftsbatteriet, och att fastställa valideringstemperaturen till att vara lika med den uppmätta ingående vätsketemperaturen till frånluftsbatteriet. Vidare, om åtminstone ett av kriterierna K1eller K2är uppfyllda sker åtgärden - att påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren - genom att minska dess verkningsgrad. Det senare sker genom att en styrsignal, vilken på olika sätt styr vätskeflödet, ändras, antingen genom att styra en cirkulationspump för ökat eller minskat flöde genom batteriet, alternativt att en i cirkulationskretsen ingående ventil justeras, varvid flödet genom batteriet ändras. En kombination av cirkulationspump och styrventil kan också användas för styrning av flödet. Genom styrningen påverkas den ingående vätsketemperaturen enligt någon av åtgärderna och verkningsgraden ändras, för att förhindra att frost byggs upp på frånluftsbatteriet. I detta fall är det i praktiken tillräckligt bra att mäta ingående vätsketemperatur istället för att beräkna densamma. Detta eftersom det räcker att använda en givare, vilken är anordnad att mäta antingen direkt i vätskeflödet alternativt på rörets utsida. Mätningen är tillförlitlig och mätpositionen, innan vätskan flödar in i frånluftsbatteriet är med säkerhet den kallaste positionen. Dock utesluter det inte att ett beräknat värde kan används istället för det uppmätta för att fastställa valideringstemperaturen. Den föreslagna metoden vid den vätskekopplade återvinnaren ger en mer precis styrning med maximalt utnyttjande av värmeåtervinningen utan att frost byggs på, jämfört med existerande metoder.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är värmeåtervinnaren en vätskekopplad värmeåtervinnare, vilken innefattar minst ett frånluftsbatteri i den första luftströmmen och minst ett tilluftsbatteri i den andra luftströmmen. Mellan dessa batterier cirkulerar då ett, med avseende på flödesmängden, styrbart vätskeflöde i ett rörsystem, vilket vätskeflöde överför energi mellan luftströmmarna, enligt beskrivningen ovan. Utöver detta innefattar luftbehandlingsaggregatet dessutom en förvärmare, vilken är anordnad i den andra luftströmmen i flödesriktningen innan tilluftsbatteriet. Därvid innefattar metoden dessutom stegen att, precis som i det närmast föregående presenterade fallet, mäta ingående vätsketemperatur till frånluftsbatteriet, och vidare att fastställa valideringstemperaturen till att vara lika med den uppmätta ingående vätsketemperaturen till frånluftsbatteriet. Vidare, om åtminstone ett av kriterierna K1eller K2är uppfyllda sker åtgärden - att påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren - genom att höja uteluftens temperatur innan tilluftsbatteriet. Detta sker genom att ändra styrsignalen till förvärmaren för att på så vis öka effektuttaget ur densamma, och därmed förhindra frostuppbyggnad i frånluftsbatteriet. Genom att kombinerat styra värmeåtervinningen och förvärmaren, tillsammans med att hela tiden kontrollera valideringstemperaturen mot kriterierna K1och K2, erhålls optimal drift med låg användning av tillförd energi trots att förhindrande av frostuppbyggnad sker och på så sätt behövs inga energikrävande avfrostningssekvenser av en nedisad återvinnare, så som i känd teknik.
Enligt ännu en föredragen utföringsform är värmeåtervinnaren en plattvärmeväxlare, antingen i form av en korsströmsvärmeväxlare eller av en motströmsvärmeväxlare, vilken är anordnad att utbyta energi mellan den första och den andra luftströmmen. Metoden innefattar därmed steget att mäta temperaturen i det så benämnda "kalla hörnet", Tcc, vid plattvärmeväxlaren. Kalla hörnet är ett känt begrepp i samband med plattvärmeväxlare och motsvarar den kallaste positionen där uteluften möter avluften. Vidare innefattar metoden steget att fastställa valideringstemperaturen till att vara lika med den uppmätta temperaturen i kalla hörnet, Tcc, vilket anses vara ett tillräckligt säkert och kostnadseffektivt sätt att mäta temperaturen, det vill säga med en rätt placerad temperaturgivare i ”kalla hörnet”. Detta eftersom positionen med säkerhet är den kallaste till skillnad från den osäkerhet som råder vid mätning vid exempelvis en roterande värmeåtervinnare. Driftpunkten för värmeåtervinnaren påverkas i detta fall genom att minska plattvärmeväxlarens verkningsgrad genom att ändra en styrsignal till spjällstyrningsanordningar, vilka på konventionellt vis är anordnade vid plattvärmeväxlarens uteluftssida samt vid en så kallad "by-pass-sektion”. Därigenom minskas genomströmningen av uteluft genom värmeåtervinnarens återvinningsdel genom att förbikoppla åtminstone en delmängd av uteluften, varvid verkningsgraden minskar för att förhindra frostuppbyggnad i värmeåtervinnaren. Genom metoden kontrolleras valideringstemperaturen mot tidigare nämnda kriterier i syfte att hela tiden förhindra frostuppbyggnad men med samtidig maximal möjlig värmeåtervinning, det vill säga ligga så nära gränsen till frost som önskas för den aktuella anläggningen, vilket sparar energi och eliminerar behovet av återkommande avfrostningssekvenser, så som i känd teknik vid plattvärmeväxlare.
Enligt en alternativ föredragen utföringsform är värmeåtervinnaren även i denna utföringsform en plattvärmeväxlare, vilken är anordnad att utbyta energi mellan den första och den andra luftströmmen. Metoden innefattar därmed steget att mäta temperaturen i "kalla hörnet” vid plattvärmeväxlaren, precis som nämnts ovan. Vidare innefattar metoden också steget att fastställa valideringstemperaturen till att vara lika med den uppmätta temperaturen i kalla hörnet vilket anses vara ett tillräckligt säkert och kostnadseffektivt sätt att mäta temperaturen, det vill säga med en rätt placerad temperaturgivare i "kalla hörnet”. Driftpunkten för värmeåtervinnaren påverkas i detta fall genom att luftbehandlingsaggregatet även innefattar en förvärmare, vilken är anordnad i den första luftströmmen i flödesriktningen innan plattvärmeväxlaren. Metoden innefattar då steget att påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren genom att höja uteluftens temperatur innan plattvärmeväxlaren genom att ändra styrsignalen till förvärmaren för att öka effektuttaget ur densamma, för att förhindra frostuppbyggnad i värmeåtervinnaren. Genom den kombinerade styrningen av värmeåtervinningen och förvärmaren och genom att hela tiden kontrollera valideringstemperaturen mot kriterierna K1och K2, erhålls optimal drift med låg användning av tillförd energi trots att förhindrande av frostuppbyggnad sker. På så sätt behövs inga energikrävande avfrostningssekvenser av en nedisad återvinnare, så som i känd teknik.
Enligt ännu en föredragen utföringsform är värmeåtervinnaren också i denna utföringsform en plattvärmeväxlare, vilken är anordnad att utbyta energi mellan den första och den andra luftströmmen. Metoden innefattar då stegen att mäta frånluftsflöde, tilluftsluftsflöde, frånluftens temperatur och fuktinnehåll samt uteluftens temperatur och fuktinnehåll innan den plattvärmeväxlaren. Med hjälp av dessa beräknas daggpunkten såväl som plattvärmeväxlarens verkningsgrad på känt vis för den aktuella driftpunkten. Därefter fastställs enligt denna utföringsform valideringstemperaturen genom en teoretisk beräkning av temperaturen i den kallaste punkten på basis av uppmätta och beräknade värden, istället för att använda ett åtminstone något mer osäkert mätvärde. Härigenom erhålls en temperatur att styra utifrån, och valideringstemperaturen kontrolleras mot den fastställda frostuppbyggnadstemperaturen och/eller daggpunkten, enligt tidigare beskrivningar. Slutligen sätts åtgärd in för att påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren och detta åstadkoms även i denna utföringsform genom att minska plattvärmeväxlarens verkningsgrad genom en ändrad styrsignal till spjällstyrningsanordningar så som ovan beskrivits. Därmed minskas verkningsgraden för förhindrande av frostuppbyggnad i värmeåtervinnaren.
Enligt ännu en utföringsform med en värmeåtervinnare av typen plattvärmeväxlare, beräknas valideringstemperaturen teoretiskt istället för att mäta den, så som ovan beskrivits. I detta fall är dock åtgärden i stället att använda en förvärmare, vilken i denna utföringsform är anordnad i den första luftströmmen i flödesriktningen innan plattvärmeväxlaren. Metoden innefattar då, precis som tidigare beskrivits steget att påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren genom att höja uteluftens temperatur innan plattvärmeväxlaren genom att ändra styrsignalen till förvärmaren för att öka effektuttaget ur densamma, för att förhindra frostuppbyggnad i värmeåtervinnaren.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är värmeåtervinnaren en roterande värmeåtervinnare, och metoden innefattar då stegen att på känt sätt mäta frånluftsflöde, tilluftsluftsflöde, frånluftens temperatur och fuktinnehåll samt uteluftens temperatur och fuktinnehåll innan den roterande värmeåtervinnaren. Med hjälp av dessa beräknas daggpunkten såväl som värmeåtervinnarens verkningsgrad på känt vis för den aktuella driftpunkten. Därefter fastställs enligt denna utföringsform valideringstemperaturen genom beräkning på basis av uppmätta och beräknade värden. Som nämnts i bakgrundsbeskrivningen måste enligt känd teknik mätning antingen ske i många punkter, eller i en punkt som får anses vara representativ för att kunna mäta den kallaste punkten. I verkligheten blir detta en kompromiss, eftersom positionen kan variera beroende på varvtal hos rotorn, rotorstorlek, luftflöde, temperaturförhållanden etc., varför i många fall rejäla säkerhetsmarginaler väljs för att börja avfrosta i tid eller stora effekter används för att förkorta avfrostningstiden. För att undvika att använda ett stort antal givare eller att behöva chansa med placeringen av en eller ett fåtal givare är idén som sagt att istället teoretiskt beräkna temperaturen i den kallaste punkten för det aktuella fallet och använda denna istället för ett osäkert mätvärde. Härigenom erhålls en säker temperatur att styra utifrån, varvid valideringstemperaturen därefter kontrolleras mot den fastställda frostuppbyggnadstemperaturen och/eller daggpunkten, så som tidigare beskrivits. Slutligen sätts åtgärd in för att påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren och detta åstadkoms i denna utföringsform genom att minska dess verkningsgrad med hjälp av ändra den styrsignal som styr varvtalet för den roterande värmeåtervinnaren, för optimal återvinning och samtidigt förhindrande av frostbildning på den roterande värmeåtervinnaren. Genom denna metod undviks ett stort antal givare alternativt en högst osäker placering och mätning av en representativ valideringstemperatur, vilket är fördelaktigt jämfört med kända metoder.
Ett tänkbart alternativ till närmast ovan beskrivna utföringsform är att mäta avluftstemperaturen i en representativ position istället för att beräkna densamma och låta denna utgöra valideringstemperaturen. I övrigt sker påverkan av värmeåtervinnarens driftpunkt på samma sätt som ovan genom att ändra rotorns varvtal.
Ytterligare en alternativ utföringsform är att använda en förvärmare även för det alternativ då värmeåtervinnaren är en roterande värmeåtervinnare. Förvärmaren är anordnad i den andra luftströmmen (tilluften) i flödesriktningen innan den roterande värmeåtervinnaren och metoden innefattar då stegen att på känt sätt mäta frånluftsflöde, tilluftsluftsflöde, frånluftens temperatur och fuktinnehåll samt uteluftens temperatur och fuktinnehåll innan den roterande värmeåtervinnaren. Med hjälp av dessa beräknas daggpunkten och värmeåtervinnarens verkningsgrad på känt vis för den aktuella driftpunkten. Därefter fastställs valideringstemperaturen genom beräkning på basis av uppmätta och beräknade värden så som ovan beskrivits och slutligen sätts åtgärd in för att påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren. Detta åstadkoms genom att ändra styrsignalen till förvärmaren för att öka effektuttaget ur densamma och genom styrningen optimeras återvinning och samtidigt förhindra frostuppbyggnad på den roterande värmeåtervinnaren.
Enligt en alternativ utföringsform vid användande av förvärmare i samband med rotor (som närmast ovan) är att istället för beräkning av valideringstemperaturen istället mäta avluftstemperaturen och att fastställa denna så som utgörande valideringstemperaturen. Om kontrollen av kriterierna visar att åtgärd måste sättas in ändra som tidigare beskrivits styrsignalen till förvärmaren för att öka effektuttaget ur förvärmaren. Styrning och samordning av återvinning och förvärmare fungerar som tidigare beskrivits för optimal återvinning utan behov av att ta bort frost som redan byggts upp på rotorn.
Genom uppfinningen har ett antal fördelar gentemot kända lösningar erhållits: - Förhindra isbildning/frostuppbyggnad på återvinnaren med en förfinad metod vilken inte förbrukar lika mycket energi som tidigare kända lösningar gör.
- Behovet av avfrostning elimineras eftersom frostuppbyggnad inte tillåts.
- Genom att på olika sätt fastställa valideringstemperatur och bedöma denna enligt olika kriterier och med förbestämd eventuell marginal kan känsligheten föravfrostningsdriften ställas på ett bättre sätt än i äldre metoder, samt att hänsyn kan tas till optimal värmeåtervinning.
- Metoden fungerar bra vid anläggningar med behovsstyrd ventilation (VAV) till skillnad från äldre lösningar som använder tryckfallet över värmeåtervinnaren som indikator för påfrysning.
- De utföringsformer där valideringstemperaturen beräknas ger ett säkert värde och utesluter faran i att mäta på fel ställe vid värmeåtervinnaren, vilket till skillnad från äldre lösningar resulterar i relevanta och säkra data, samt minimerar antalet givare. Särskilt vid roterande värmeåtervinnare är det extra fördelaktigt eftersom det är svårt att med en eller ett fåtal givare mäta relevanta data. - Metoden fungerar för flera olika typer av värmeåtervinnare.
- Minimerar behovet av flera givare i olika positioner för att ge säkra data.
Kort beskrivning av figurerna Nedanstående schematiska principfigurer visar: Fig.1 visar en symbolisk bild av ett luftbehandlingsaggregat anordnat med en vätskekopplad värmeåtervinnare.
Fig.2 visar en symbolisk bild av ett luftbehandlingsaggregat anordnat med en plattvärmeväxlare. Denna kan vara antingen en motströmsvärmeväxlare eller en så kallad korsströmsvärmeväxlare. Fig.3 visar en symbolisk bild av ett luftbehandlingsaggregat anordnat med en roterande värmeåtervinnare.
Den konstruktiva utformningen hos den föreliggande uppfinningen framgår i efterföljande detaljerade beskrivning av tre utföringsexempel på uppfinningen under hänvisning till medföljande figurer som visar föredragna, dock ej begränsande utförandeexempel av uppfinningen.
Detaljerad beskrivning av figurerna Fig.1 visar symboliskt ett luftbehandlingsaggregat 2 med en värmeåtervinnare 1 av typen vätskekopplad värmeåtervinnare 1. Värmeåtervinnaren 1 är anordnad att överföra energi mellan en första luftström 3 och en andra luftström 4, varvid den första luftströmmen 3 innefattar i flödesriktningen först frånluft 5, vilken när den passerat värmeåtervinnaren 1 benämns såsom avluft 6. Den andra luftströmmen 4 innefattar i flödesriktningen först uteluft 7, vilken när den passerat värmeåtervinnaren 1 benämns såsom tilluft 8. Luftbehandlingsaggregatet 2 innefattar vidare en frånluftsfläkt 9 vilken driver den första luftströmmen 3 samt en tilluftsfläkt 10 vilken driver den andra luftströmmen 4. För styrning och övervakning av luftbehandlingsaggregatet 2 och dess komponenter, och därmed genomförandet av den uppfunna metoden, är anordnat en styrutrustning 11.
Värmeåtervinnaren 1 innefattar i sin tur minst ett frånluftsbatteri 12 i den första luftströmmen 3 och minst ett tilluftsbatteri 13 i den andra luftströmmen 4. För att överföra energi mellan batterierna 12, 13, det vill säga återvinna värme (eller kyla), cirkuleras ett med avseende på flödesmängden styrbart vätskeflöde i en vätskekrets 14 mellan batterierna 12, 13. Vätskan cirkulerar med hjälp av en cirkulationspump 15 vilken företrädesvis kan varvtalsstyras för att variera flödet genom batterierna 12, 13. Vätskekretsen är i figuren även anordnad med en styrventil 16, vilken alternativt eller tillsammans med varvtalsstyrning av pumpen 15, kan styras för reglering av flödesmängden genom frånluftsbatteriet 12. För mätning av lufttemperaturer och fuktighet i olika positioner är symboliskt ett antal givare anordnade (utan beteckningar) för mätning frånluftens 5 temperatur T5och fuktighet x5, uteluftens 7 temperatur T7och tilluftens 8 temperatur T8. Enligt den föreliggande metoden mäts alltså frånluftens 5 temperatur T5och fuktighet x5varvid frånluftens 5 aktuella daggpunktstemperatur T5dpberäknas. Efter detta fastställs den så kallade valideringstemperaturen Tvvilken vid denna typ av värmeåtervinnare 1 fastställs till att vara lika med en uppmätt vätsketemperatur Twipå ingående vätska till frånluftsbatteriet 12, vilket symboliskt visas som en temperaturgivare på rörledningen. Vätsketemperaturen Twiär en bra och tillförlitlig temperatur, vilket med säkerhet mäter den kallaste temperaturen med tillräckligt god noggrannhet varför denna med fördel används för att erhålla en enkel anläggning och styrning. Enligt metoden fastställs också en så kallad frostuppbyggnadstemperatur Tfvilken beror på minst en, men företrädesvis ett flertal egenskaper och/eller tillstånd s1...s8för det aktuella driftsfallet och den aktuella värmeåtervinnaren 1.
Frostuppbyggnadstemperaturen Tfbygger antingen på empiriska data framtagna genom provning av respektive värmeåtervinna re vid ett stort antal driftsfall, varvid sedan aktuell driftpunkt ger ett kritiskt värde, det vill säga frostuppbyggnadstemperatur Tf, alternativt att densamma fastställs på analytisk väg genom beräkning. De data som ligger till grund för funktionen (som ger frostuppbyggnadstemperaturen Tf) är generellt sett följande: s1 = typ av värmeåtervinnare (1), s2 = temperaturverkningsgrad ?T, s3 = fuktverkningsgrad ?x, s4 = frånluftens (5) fuktinnehåll x5, s5 = frånluftens (5) temperatur T5, s6 = uteluftens (7) temperatur T7, s7 = tilluftens (8) lufthastighet v4, s8 = frånluftens (5) lufthastighet v3.
Beroende på typ av värmeåtervinnare 1 används varierande antal av ovanstående vid fastställande av frostuppbyggnadstemperatur Tf. För vätskekopplad värmeåtervinnare 1 används företrädesvis s1, s2, s4, s5 samt s6. Andra tillstånd som kan påverka är s7 och s8, vilka kan läggas in som parametrar av betydelse i beräkningarna. När valideringstemperatur Tvoch frostuppbyggnadstemperatur Tffastställts jämförs valideringstemperaturen Tvmot minst ett av två kriterier K1, K2där K1: Tv? Tf, det vill säga valideringstemperaturen kontrolleras om den är lika med eller lägre än frostuppbyggnadstemperaturen. Dessutom kan även det andra kriteriet K2kontrolleras enligt K2: Tv? T5dp+ ?1°C, det vill säga om valideringstemperaturen är lika med eller lägre än den framräknade daggpunkten. I detta kriterium finns även en valbar konstant ?1att lägga in i beräkningen som ger en viss marginal till hur nära daggpunkten villkoret ska ligga, varvid ?1? 0. Om minst ett av kriterierna K1eller K2uppfylls minskas enligt ett alternativ värmeåtervinnarens temperaturverkningsgrad ?T, genom att ändra vätskeflödet genom frånluftsbatteriet 12, genom varvtalsstyrning av cirkulationspumpen 15 eller genom att styra ventilen 16, så att ingående vätsketemperatur Twitill frånluftsbatteriet 12 ökar. Härmed förändras driftpunkten för värmeåtervinnaren 1, så att åtminstone något av kriterierna K1, K2inte längre uppfylls. Ett annat alternativ är att höja uteluftens 7 temperatur T7genom att använda en förvärmare 17, vilken i detta fall är anordnad i den andra luftströmmen 4 (tilluften), innan värmeåtervinnaren 1, varvid driftpunkten för värmeåtervinnaren 1 ändras precis så mycket att åtminstone något av kriterierna K1, K2inte längre uppfylls, för optimal återvinning och samtidigt motverka frostuppbyggnad på värmeåtervinnaren 1. Båda dessa alternativ sker genom en styrsignal från styrutrustningen 11 till cirkulationspumpen 15, och/eller styrventilen 16, alternativt förvärmaren 17.
Fig.2 visar symboliskt luftbehandlingsaggregatet 2 med en värmeåtervinnare 1 av typen plattvärmeväxlare, vilket kan vara i form en korsströmsvärmeväxlare eller en motströmsvärmeväxlare. Plattvärmeväxlaren 1 är anordnad med ett antal styrbara spjällanordningar 18, enligt känd teknik, vilka kan styras för att helt eller delvis stänga respektive öppna värmeåtervinnaren 1 för genomströmning av uteluft 7 i kombination med att öppna och stänga ett så kallat by-pass-spjäll anordnat att vid behov leda förbi en viss andel av uteluften 7. Detta utgör möjligheten att via styrutrustningen 11 reglera värmeåtervinnaren 1. Luftbehandlingsaggregatet 2 är uppbyggt på samma sätt som ovan beskrivits med en första och en andra luftström 3, 4, fläktar 9, 10, frånluft 5, avluft 6, uteluft 7 samt tilluft 8. Det som skiljer är det som är unikt för typen av värmeåtervinnare 1. För mätning av lufttemperaturer och fuktighet i olika positioner är symboliskt på samma sätt som vid figur 1 ett antal givare anordnade (utan beteckningar) för mätning frånluftens 5 temperatur T5och fuktighet x5, uteluftens 7 temperatur T7och tilluftens 8 temperatur T8. På samma sätt som ovan beräknas frånluftens 5 aktuella daggpunktstemperatur T5dpbaserat på frånluftens 5 mätdata. Efter detta fastställs även här valideringstemperaturen Tvvilken vid denna typ av värmeåtervinnare 1 fastställs till att vara lika med en uppmätt temperatur Tcc idet så benämnda ”kalla hörnet". Denna position är välkänd och lätt att fastställa som den kallaste positionen vid plattvärmeväxlare och är den position där den kalla uteluften 7 möter avluften 6. Temperaturen i kalla hörnet Tccär en bra och tillförlitlig temperatur, vilken kan mätas med tillräckligt god noggrannhet, varför denna med fördel används för att erhålla en enkel anläggning och styrning. Dock kan även väljas att använda en beräknad temperatur, vilket beskrivs utförligare i samband med roterande värmeåtervinnare, varvid även ett antal andra mätningar måste göras (se vidare beskrivning rörande beräkning av valideringstemperatur vid roterande värmeåtervinnare, figur 3). Frostuppbyggnadstemperatur Tffastställs på samma sätt som beskrivits ovan genom en funktion som beror på minst en, men företrädesvis ett flertal egenskaper och/eller tillstånd Si...s8för det aktuella driftsfallet och den aktuella värmeåtervinnaren 1. För plattvärmeväxlare 1 används företrädesvis s1, s2, s4, s5 samt s6. Andra tillstånd som kan påverka är s7 och s8, vilka kan läggas in som parametrar av betydelse i beräkningarna. Vidare fortgår metoden på samma sätt även i detta fall, att när valideringstemperaturen Tvoch frostuppbyggnadstemperaturen Tffastställs kontrollera valideringstemperaturen Tvmot de två kriterierna Image available on "Original document" K2och sätta in åtgärd om minst ett av dessa uppfylls. Som tidigare beskrivits minskas enligt ett alternativ värmeåtervinnarens 1 temperaturverkningsgrad ?T, men i detta fall genom styrsignal från styrutrustningen 11, vilken ser till att ändra spjällanordningarna 18 för minskad värmeåtervinning. Härmed förändras driftpunkten för värmeåtervinnaren 1, så att åtminstone något av kriterierna K1, K2inte längre uppfylls. Det andra alternativet är att höja uteluftens 7 temperatur T7genom en förvärmare 17, vilken är anordnad i den andra luftströmmen 4 (tilluften), innan värmeåtervinnaren 1, varvid driftpunkten för värmeåtervinnaren 1 ändras precis så mycket att åtminstone något av kriterierna K1, K2inte längre uppfylls, för optimal återvinning och samtidigt motverka frostuppbyggnad på värmeåtervinnaren 1. Effektuttaget ur förvärmaren 17 förändras genom att en styrsignal utgår från styrutrustningen 11 till förvärmaren 17.
Fig.3 visar symboliskt luftbehandlingsaggregatet 2 med en värmeåtervinnare 1 av typen roterande värmeåtervinnare 1. Luftbehandlingsaggregatet 2 är uppbyggt på samma sätt som tidigare beskrivits med en första och en andra luftström 3, 4, fläktar 9, 10, frånluft 5, avluft 6, uteluft 7 samt tilluft 8. Det som skiljer även här är det som är unikt för typen av värmeåtervinnare 1, i detta fall den roterande värmeåtervinnaren 1. För mätning av lufttemperaturer och fuktighet i olika positioner är symboliskt på samma sätt som vid figur 1 och figur 2 ett antal givare anordnade (utan beteckningar) för mätning frånluftens 5 temperatur T5och fuktighet x5, uteluftens 7 temperatur T7och tilluftens 8 temperatur T8. På samma sätt som ovan beräknas frånluftens 5 aktuella daggpunktstemperatur T5dpbaserat på frånluftens 5 mätdata. Utöver dessa mätdata samlas även mätdata in till styrutrustningen 11 rörande aktuellt tilluftsflöde V4, aktuellt frånluftsflöde V3, samt uteluftens 7 temperatur T7och fuktinnehåll x7i en position innan den roterande värmeåtervinnaren 1. Vidare beräknas den roterande värmeåtervinnarens 1 verkningsgrad ? för den aktuella driftpunkten. Härefter fastställs valideringstemperaturen Tvvilken vid denna typ av värmeåtervinnare 1 fastställs till att vara lika med en beräknad temperatur helt baserat på ett antal av de nyss uppräknade mätvärdena. Genom att beräkna istället för att mäta undviker man den kompromiss som ett mätvärde från en -förhoppningsvis representativ - givare ger, vilket ändå inte är tillförlitligt eftersom den optimala positionen varierar beroende på varvtal hos rotorn, rotorstorlek, luftflöde, temperaturförhållanden osv. vilket är särskilt problematiskt vid exempelvis VAV-system. Den beräknade valideringstemperaturen Tvräknas alltså fram och är den kallaste temperaturen och det är denna som därefter kontrolleras mot den fastställda frostuppbyggnadstemperaturen Tfoch/eller daggpunkten T5dp, så som tidigare beskrivits. För roterande värmeåtervinnare 1 används företrädesvis s1- s6 och andra tillstånd som kan påverka är s7 och s8, vilka kan läggas in som parametrar av betydelse i beräkningarna för att fastställa frostuppbyggnadstemperaturen Tf. Om då minst ett eller båda kriterierna K1, K2för åtgärd uppfylls sätts åtgärd in för att påverka driftpunkten för den roterande värmeåtervinnaren 1. De alternativ som finns för detta är som innan - att minska värmeåtervinnarens 1 verkningsgrad ? genom att ändra styrsignalen som styr varvtalet för den roterande värmeåtervinnaren 1, för optimal återvinning och samtidigt förhindrande av frostbildning på den roterande värmeåtervinnaren 1. Det andra alternativet är att använda sig av en förvärmare 17 i uteluften 7 för uppvärmning av denna i en position i den andra luftströmmen 4 (tilluften) innan den roterande värmeåtervinnaren 1. Styrsignalen ser då till att öka effektuttaget ur förvärmaren 17. Ett alternativ till att beräkna valideringstemperaturen Tvkan vara att istället mäta temperaturen i avluften T6, en bit ifrån rotorn och låta den utgöra Tv.
Temperaturgivare för detta alternativ visas som en streckad givare i avluften i figur 3.
STYCKLISTA 1= värmeåtervinnare 2= luftbehandlingsaggregat 3= första luftström 4= andra luftström = från luft 6= avluft 7= uteluft 8= tilluft 9= frånluftsfläkt = tilluftsfläkt 11= styrutrustning 12= frånluftsbatteri 13= tilluftsbatteri 14= vätskekrets = cirkulationspump 16= styrventil 17= förvärmare 18= spjällanordningar T= temperatur x= fuktinnehåll F= funktion K= kriterium ?= verkningsgrad V= flöde v= hastighet s= specifik egenskap

Claims (11)

, PATENTKRAV
1. Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare (1) anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat (2), nämnda värmeåtervinnare (1) är anordnad att överföra energi mellan en första luftström (3) och en andra luftström (4), och den första luftströmmen (3) innefattar i flödesriktningen först frånluft (5) vilken passerar värmeåtervinnaren (1) och därefter benämns såsom avluft (6), och den andra luftströmmen (4) innefattar i flödesriktningen först uteluft (7) vilken passerar värmeåtervinnaren (1) och därefter benämns såsom tilluft (8), nämnda luftbehandlingsaggregat (2) innefattar vidare en frånluftsfläkt (9) vilken driver den första luftströmmen (3) och en tilluftsfläkt (10) vilken driver den andra luftströmmen (4), och för styrning och övervakning av luftbehandlingsaggregatet (2) och dess komponenter är anordnat en styrutrustning (11), kännetecknad av att motverka uppbyggnad av frost i varje driftpunkt på värmeåtervinnaren (1) genom att metoden innefattar stegen att: a) mäta: a1. frånluftens (5) temperatur T5, a2. frånluftens (5) fuktinnehåll x5, b) beräkna: b1. frånluftens (5) aktuella daggpunktstemperatur T5dppå basis av uppmätta värden, c) fastställa: c1. en valideringstemperatur Tvför den aktuella driftpunkten, c2. en frostuppbyggnadstemperatur Tf, varvid Tf= F(s1, s2, ... s8.), det vill säga Tfär en funktion F beroende av minst en av följande: s1 = typ av värmeåtervinnare (1), s2 = temperaturverkningsgrad ?T, s3 = fuktverkningsgrad ?x, s4 = frånluftens (5) fuktinnehåll x5, s5 = frånluftens (5) temperatur T5, s6 = uteluftens (7) temperatur T7, s7 = tilluftens (8) lufthastighet v4, s8 = frånluftens (5) lufthastighet v3, d) kontrollera Tvmot minst ett av två kriterier K1, K2, där: K1 :Tv? Tf, K2: Tv? ?5dp+ ?1°C, varvid ?1? 0, och e) om minst ett av kriterierna K1eller K2uppfylls minska värmeåtervinnarens (1) verkningsgrad ? och/eller höja uteluftens (7) temperatur T7innan värmeåtervinnaren (1), varvid valideringstemperaturen Tvhöjs precis så mycket åtminstone något av kriterierna K1, K2inte längre uppfylls, för optimal återvinning och att samtidigt motverka frostuppbyggnad på värmeåtervinnaren
2. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en vätskekopplad värmeåtervinnare vilken innefattar minst ett frånluftsbatteri (12) i den första luftströmmen (3) och minst ett tilluftsbatteri (13) i den andra luftströmmen (4), och mellan dessa batterier (12, 13) cirkulerar ett med avseende på flödesmängden styrbart vätskeflöde i en vätskekrets (14) anordnad mellan batterierna (12, 13), vilket vätskeflöde överför energi mellan luftströmmarna (3, 4), och metoden innefattar då dessutom steget att: a) mäta: a3. det styrbara vätskeflödets ingående vätsketemperatur Twitill frånluftsbatteriet (12), och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvtill att vara lika med uppmätt ingående vätsketemperatur Twitill frånluftsbatteriet (12), och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att minska dess verkningsgrad ?, genom att ändra vätskeflödet genom varvtalsstyrning av en pump (15) eller genom att styra en bypass-ventil (16), så att ingående vätsketemperatur Twitill frånluftsbatteriet (12) ökar.
3. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en vätskekopplad värmeåtervinnare vilken innefattar minst ett frånluftsbatteri (12) i den första luftströmmen (3) och minst ett tilluftsbatteri (13) i den andra luftströmmen (4), och mellan dessa batterier (12, 13) cirkulerar ett med avseende på flödesmängden styrbart vätskeflöde som överför energi mellan luftströmmarna (3, 4), och luftbehandlingsaggregatet (2) innefattar en förvärmare (17), vilken är anordnad i den andra luftströmmen (4) i flödesriktningen innan tilluftsbatteriet (13) och metoden innefattar dessutom steget att: a) mäta: a3. ingående vätsketemperatur Twitill frånluftsbatteriet (12), och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvtill att vara lika med uppmätt ingående vätsketemperatur Twitill frånluftsbatteriet (12), och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att höja uteluftens (7) temperatur T7innan tilluftsbatteriet (13) genom att öka effektuttaget urförvärmaren (17).
4. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en plattvärmeväxlare, och metoden innefattar dessutom steget att: a) mäta: a4. temperaturen i det så benämnda ”kalla hörnet” Tccvid plattvärmeväxlaren (1), vilket är den kallaste positionen i plattvärmeväxlaren (1) där uteluften (7) möter avluften (6), och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvtill att vara lika med den uppmätta temperaturen i kalla hörnet Tcc, och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att minska dess verkningsgrad ? genom att ändra en styrsignal till spjällanordningar (18) vilka är anordnade vid plattvärmeväxlarens (1) uteluftssida, för att minska genomströmningen av uteluft (7) genom plattvärmeväxlarens (1) värmeväxlande del och istället leda åtminstone en delmängd av uteluften (7) genom en by-passdel av plattvärmeväxlaren (1).
5. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en plattvärmeväxlare, och luftbehandlingsaggregatet (2) innefattar en förvärmare (16), vilken är anordnad i den första luftströmmen (3) i flödesriktningen innan plattvärmeväxlaren (1), och metoden innefattar dessutom steget att: a) mäta: a4. temperaturen i det så benämnda "kalla hörnet” Tccvid plattvärmeväxlaren (1), vilket är den kallaste positionen i plattvärmeväxlaren (1) där uteluften (7) möter avluften (6), och av att vid steget c) fastställa valideringstemperaturen Tvtill att vara lika med den uppmätta temperaturen i kalla hörnet Tcc, och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att höja uteluftens (7) temperatur T7innan plattvärmeväxlaren (1) genom att öka effektuttaget ur förvärmaren (17).
6. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en plattvärmeväxlare, och metoden innefattar dessutom stegen att: a) mäta: a5. tilluftflödet V4, a6. frånluftsflödet V3, a7. uteluftens (7) temperatur T7innan värmeåtervinnaren (1), a8. uteluftens (7) fuktinnehåll x7innan värmeåtervinnaren (1), b) beräkna: b2. värmeåtervinnarens (1) verkningsgrad ? för den aktuella driftpunkten, och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvgenom beräkning på basis av uppmätta och beräknade värden, och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att minska dess verkningsgrad ? genom att ändra en styrsignal till spjällanordningar (18) vilka är anordnade vid plattvärmeväxlarens (1) uteluftssida, för att minska genomströmningen av uteluft (7) genom plattvärmeväxlarens (1) värmeväxlande del och istället leda åtminstone en delmängd av uteluften (7) genom en by-passdel av plattvärmeväxlaren (1).
7. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en plattvärmeväxlare, och luftbehandlingsaggregatet (2) innefattar en förvärmare (16), vilken är anordnad i den första luftströmmen (3) i flödesriktningen innan plattvärmeväxlaren (1), och metoden innefattar dessutom stegen att: a) mäta: a5. tilluftflödet V4, a6. frånluftsflödet V3, a7. uteluftens (7) temperatur T7innan värmeåtervinnaren (1), a8. uteluftens (7) fuktinnehåll x7innan värmeåtervinnaren (1), b) beräkna: b2. värmeåtervinnarens (1) verkningsgrad ? för den aktuella driftpunkten, och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvgenom beräkning på basis av uppmätta och beräknade värden, och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att höja uteluftens (7) temperatur T7innan plattvärmeväxlaren (1) genom att öka effektuttaget ur förvärmaren (17).
8. Metod enligt patentkrav 1,kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en roterande värmeåtervinnare, och metoden innefattar dessutom stegen att: a) mäta: a5. tilluftflödet V4, a6. frånluftsflödet V3, a7. uteluftens (7) temperatur T7innan värmeåtervinnaren (1), a8. uteluftens (7) fuktinnehåll x7innan värmeåtervinnaren (1), b) beräkna: b2. värmeåtervinnarens (1) verkningsgrad ? för den aktuella driftpunkten, och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvgenom beräkning på basis av uppmätta och beräknade värden, och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att minska dess verkningsgrad ? genom att ändra varvtalet för den roterande värmeåtervinnaren (1).
9. Metod enligt patentkrav 1,kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en roterande värmeåtervinnare, och metoden innefattar dessutom stegen att: a) mäta: a9. avluftens (6) temperatur T6, och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvtill att vara lika med avluftens (6) temperatur T6, och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att minska dess verkningsgrad ? genom att ändra varvtalet för den roterande värmeåtervinnaren (1).
10. Metod enligt patentkrav 1,kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en roterande värmeåtervinnare, och att luftbehandlingsaggregatet (2) innefattar en förvärmare (17) anordnad i den andra luftströmmen (4) i flödesriktningen innan den roterande värmeåtervinnaren (1), och metoden innefattar dessutom stegen att: a) mäta: a5. tilluftflödet V4, a6. frånluftsflödet V3, a7. uteluftens (7) temperatur T7innan värmeåtervinnaren (1), a8. uteluftens (7) fuktinnehåll x7innan värmeåtervinnaren (1), b) beräkna: b2. värmeåtervinnarens (1) verkningsgrad ? för den aktuella driftpunkten, och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvgenom beräkning på basis av uppmätta och beräknade värden, och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att höja uteluftens (7) temperatur T7innan den roterande värmeåtervinnaren (1) genom att öka effektuttaget ur förvärmaren (17).
11. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att värmeåtervinnaren (1) är en roterande värmeåtervinnare, och att luftbehandlingsaggregatet (2) innefattar en förvärmare (17) anordnad i den andra luftströmmen (4) i flödesriktningen innan den roterande värmeåtervinnaren (1), och metoden innefattar dessutom stegen att: a) mäta: a9. avluftens (6) temperatur T6, och av att vid steget c1) fastställa valideringstemperaturen Tvtill att vara lika med avluftens (6) temperatur T6, och av att vid steget e) påverka driftpunkten för värmeåtervinnaren (1) genom att höja uteluftens (7) temperatur T7innan den roterande värmeåtervinnaren (1) genom att öka effektuttaget ur förvärmaren (17).
SE1750396A 2017-03-31 2017-03-31 Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat SE540735C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1750396A SE540735C2 (sv) 2017-03-31 2017-03-31 Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat
PCT/SE2018/050199 WO2018182479A1 (en) 2017-03-31 2018-03-01 Method to counteract build-up of frost on a heat reclaimer arranged in an air treatment unit
EP18777332.0A EP3601894A4 (en) 2017-03-31 2018-03-01 PROCESS FOR COUNTERBALANCING THE FROST ACCUMULATION ON A HEAT RECOVERY PROVIDED IN AN AIR TREATMENT UNIT
RU2019128646A RU2760419C2 (ru) 2017-03-31 2018-03-01 Способ противодействия накоплению наледи на регенераторе тепла, установленном в блоке очистки воздуха

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1750396A SE540735C2 (sv) 2017-03-31 2017-03-31 Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1750396A1 SE1750396A1 (sv) 2018-10-01
SE540735C2 true SE540735C2 (sv) 2018-10-23

Family

ID=63677931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1750396A SE540735C2 (sv) 2017-03-31 2017-03-31 Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3601894A4 (sv)
RU (1) RU2760419C2 (sv)
SE (1) SE540735C2 (sv)
WO (1) WO2018182479A1 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109945467A (zh) * 2019-03-26 2019-06-28 珠海格力电器股份有限公司 空调器及其控制方法
CN110260467B (zh) * 2019-05-28 2021-09-21 青岛海尔空调电子有限公司 空调器及其防冻结保护控制方法和控制装置
FR3113941B1 (fr) * 2020-09-04 2023-06-09 Aereco Echangeur thermique amélioré pour ventilation double flux

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU66178A1 (ru) * 1945-03-07 1945-11-30 Н.З. Бруштейн Способ предотвращени замерзани регенераторов в установках разделени воздуха и устройство дл его осуществлени
FI92868C (sv) * 1993-07-07 1996-02-06 Abb Installaatiot Oy Förfarande och anordning för reglering av värmeöverföringen i en luftväxlings- eller luftkonditioneringsanläggning
NL1027927C2 (nl) * 2004-12-30 2006-07-03 Tno Ventilatiesysteem.
CN100465555C (zh) * 2005-07-26 2009-03-04 三菱电机株式会社 冷冻空调装置
US7886986B2 (en) * 2006-11-08 2011-02-15 Semco Inc. Building, ventilation system, and recovery device control
WO2008102999A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Kyungdong Everon Co., Ltd. Device for preventing dew condensation of heat exchange type ventilator and control method thereof
DK2508814T3 (en) * 2011-04-08 2018-06-25 Zehnder Group Int Ag Ventilation unit
SE537165C2 (sv) * 2011-09-30 2015-02-24 Voltair Systems Ab Metod och system för att styra avfrostning av en värmeväxlare
KR101440723B1 (ko) * 2013-03-14 2014-09-17 정인숙 현열교환기, 이를 포함하는 열회수 환기장치, 및 그 해빙운전과 점검운전 방법
WO2015079673A1 (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 給排型換気装置
JPWO2015146018A1 (ja) * 2014-03-28 2017-04-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱交換形換気装置
JP2016153701A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱交換形換気装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018182479A1 (en) 2018-10-04
EP3601894A4 (en) 2020-12-23
EP3601894A1 (en) 2020-02-05
RU2019128646A (ru) 2021-04-30
RU2019128646A3 (sv) 2021-09-15
SE1750396A1 (sv) 2018-10-01
RU2760419C2 (ru) 2021-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5085716B2 (ja) サーバ室管理用の空調システム、およびこれを利用したサーバ管理用システム、空調制御方法
SE540735C2 (sv) Metod för att motverka uppbyggnad av frost på en värmeåtervinnare anordnad vid ett luftbehandlingsaggregat
SE439063B (sv) Forfarande och anordning for provning och prestandaovervakning vid vermepumpar och kylanleggningar
EP3557143A2 (en) A local thermal energy consumer assembly and a local thermal energy generator assembly for a district thermal energy distribution system
US9074383B2 (en) Flow control and improved heat rise control device for water heaters
EP3037738B1 (en) Method of operation of a conditioning system of the free cooling type for environments and particularly for computing centers
CN107781945A (zh) 变频空调的制冷控制方法
CN107131045B (zh) 用于控制发动机内的冷却剂循环的方法和***
RU2012104027A (ru) Теплообменная система, а также способ эксплуатации теплообменной системы
CN109599638A (zh) 用于车辆电池的热管理***
CN107781946A (zh) 变频空调的制热控制方法
JP7506487B2 (ja) 熱源機の制御装置
CN103711566A (zh) 发动机***
CN101498493A (zh) 调节空气通过热交换器的路径和截面流通量的控制方法
SE1451659A1 (sv) Anordning och förfarande för värmning av luft vid en luftbehandlingsanordning.
US20240167708A1 (en) System and method for controlling temperature and water content of an airstream
EP2959240B1 (en) A heating, ventilation and air conditioning (hvac) system and a method of regulating flow of refrigerant to the falling film evaporator of the hvac system
Morrison Saving Energy With Cooling Towers.
US20230221032A1 (en) Freecooling unit for temperature management system
SE1051153A1 (sv) Värmeåtervinningsanläggning med en frånluftsvärmepump, en byggnad samt användning av anläggningen i byggnaden
JP2005321175A (ja) 空気調和機及び温湿度制御方法
CN106152583B (zh) 一种高精度温控热交换***
CN109980313A (zh) 一种电池组的热管理控制方法及***
SE542844C2 (sv) Metod och anordning för minskad påverkan av tilluftstemperaturen under avfrostningsdrift vid ett luftbehandlingsaggregat anordnat med en värmepump
EP3525060B1 (en) Flow control module and method for controlling the flow in a hydronic system