La condensa delle finestre e altri problemi di umidità sono probabili in una casa senza scambiatori d’aria. Questo è un problema sia per le persone che per la struttura domestica. Portare aria esterna ed estenuante aria interna (ventilazione) diluisce o rimuove gli inquinanti interni e l’umidità. La domanda è: Come si rimuove l’umidità e gli inquinanti mantenendo l’aria riscaldata o raffreddata?, Uno scambiatore di calore aria-aria risolverà questo problema. Gli scambiatori d’aria trasferiscono l’energia termica dell’aria interna all’aria fresca in entrata, consentendo di scaricare l’umidità e gli inquinanti ma mantenendo il calore. Questa pubblicazione descrive i motivi per utilizzare scambiatori di calore aria-aria, la tecnologia degli scambiatori, i vantaggi in termini di costi di installazione e alcuni suggerimenti sulla scelta di uno scambiatore di calore che è giusto per la tua casa.

Perché la ventilazione è un problema?

Nei giorni passati, l’energia era più economica dell’isolamento e i costruttori usavano meno cura nell’isolare una casa., Con il passare del tempo e l’aumento dei prezzi dell’energia, i proprietari di case hanno iniziato a ridurre i costi isolando soffitte, pareti e scantinati, che hanno fermato il trasferimento di calore su larga scala.

Recentemente, a causa degli alti costi energetici e dei materiali migliori, i proprietari di case e i costruttori stanno fermando le piccole perdite d’aria intorno a porte, finestre, impianti idraulici e persino piastre per interruttori della luce. In alcune case, questa infiltrazione d’aria naturale ora sostituisce l’aria interna ogni quattro – 10 ore, rispetto a ogni 30 minuti 40 anni fa. Sfortunatamente, questa riduzione dell’aria esterna che entra nella struttura può portare a problemi con la qualità dell’aria interna., Due dei problemi di qualità più comuni sono l’umidità in eccesso
e inquinanti.

L’umidità relativa è il rapporto tra la quantità di vapore acqueo nell’aria rispetto alla quantità massima di vapore acqueo che l’aria può trattenere a una particolare temperatura. Il punto di rugiada è la temperatura alla quale l’umidità relativa è del 100% e si forma condensa.

L’aria calda ha la capacità di contenere più vapore acqueo rispetto all’aria fredda. In una calda giornata estiva, la temperatura può essere di 85 gradi Fahrenheit (°F), con un livello di umidità relativa del 50%, rendendo il punto di rugiada 71 °F.,

Quando l’aria si raffredda, la temperatura si avvicina al punto di rugiada, o al punto in cui il vapore acqueo inizia a depositarsi fuori dall’aria. Ad esempio, quando l’aria di 85 °F si raffredda, l’umidità relativa aumenta e, a 70 °F, si forma condensa su superfici fresche. L’aria a 70 °F e 40% di umidità relativa ha un’umidità relativa di circa l ‘ 80% quando raffreddata a 50 °F. L’aria a 20 °F e 90% di umidità relativa ha un’umidità relativa del 23% quando riscaldata a 60 °F. Approssimativamente, un calo di temperatura di 20 ° F dimezza la capacità di trattenere l’acqua e raddoppia l’umidità relativa.,

Nelle case strette, le attività umane come docce, asciugare i vestiti e cucinare aumentano l’umidità relativa a livelli problematici, portando a condensa sulle finestre e umidità elevata che può portare alla crescita di muffe. L’umidità relativa raccomandata per le persone è di circa il 50% per ridurre al minimo il sangue dal naso, la pelle secca e altri disturbi fisici. I climi settentrionali non possono sostenere questo livello di umidità durante l’inverno. Quando l’aria calda e umida viene a contatto con superfici fredde, l’umidità si condensa sulla superficie se è al di sotto del punto di rugiada.,

Proprio come l’acqua si condensa su un bicchiere di acqua ghiacciata, la condensa si formerà sulle superfici fredde in una casa. Questo può accadere su finestre, porte, pavimenti e persino all’interno di pareti. Le condizioni di bagnato prolungato possono causare danni strutturali e problemi associati a marciume e muffe. Un’umidità ideale per le pianure settentrionali in inverno è del 30-40%, un compromesso tra le condizioni ideali per gli esseri umani e le strutture che abitano.

Misurazione dell’umidità domestica

Utilizzare un igrometro (Figura 1), o un misuratore di umidità relativa, per controllare l’umidità relativa di una struttura., Gli igrometri possono avere un quadrante o una lettura digitale. Gli igrometri digitali non sono sempre più precisi. I modelli sono disponibili in commercio che sono più costosi e generalmente dovrebbero avere un più alto grado di precisione. Gli igrometri più costosi generalmente sono precisi entro il 5 percento dell’umidità relativa effettiva. Tutti gli igrometri richiedono la calibrazione per aumentare il loro livello di precisione. Al momento dell’acquisto di un igrometro, controllare il campo di funzionamento perché igrometri elettronici possono avere un livello minimo di umidità relativa che possono leggere, per esempio 20 per cento.,

Figura 1. Esempi di misuratori di umidità relativa, noti anche come igrometri.
(Foto di Carl Pedersen)

Per calibrare un igrometro, ottenere un contenitore ermetico almeno tre volte la dimensione dell’igrometro. Gli esempi includono un sacchetto di plastica con un sigillo di tipo zip, un contenitore per alimenti con un coperchio aderente o una lattina di caffè con il coperchio originale. Mettere una tazza con acqua nel contenitore sigillato insieme al misuratore per quattro o sei ore o fino a quando le gocce d’acqua sono visibili sulla superficie interna del contenitore., Quando le goccioline iniziano ad accumularsi sul bordo del contenitore sigillato, ciò indica un livello di umidità relativa del 100 percento. La lettura sull’igrometro dovrebbe essere almeno del 95 percento e preferibilmente del 100 percento, Figura 2. Prendi nota della lettura.

Figura 2. Test di calibrazione, 100 per cento di umidità.
(Foto di Carl Pedersen)

Ora aggiungere il sale da cucina alla tazza di acqua mescolando fino a quando l’acqua non può sciogliere più sale. Il sale dovrebbe essere seduto sul fondo della tazza., Quindi rimettere la tazza nel contenitore sigillato con il misuratore e lasciarli riposare per due o tre ore. Il sale riduce la capacità dell’acqua di evaporare e, quindi, il livello di umidità. Una soluzione salina dovrebbe generare una lettura di umidità del 75%, ma le letture dal 70% all ‘ 80% sono accettabili, Figura 3.

Figura 3. Soluzione salina test di calibrazione, 75 per cento di umidità.
(Foto di Carl Pedersen)

Confronta le due letture. Se sono entrambi diversi per la stessa quantità, è possibile ricalibrare l’igrometro di tale importo., Controllare il manuale del proprietario per istruzioni specifiche per la calibrazione dell’unità. Se la tua unità non ha la possibilità di essere calibrata, puoi regolare mentalmente le letture.

Inquinanti nelle case

Diversi inquinanti esistono in diversi livelli in diverse case. Gli esempi includono anidride carbonica e monossido da apparecchi alimentati a gas, gas radon dal terreno circostante fondazioni, formaldeide da materiali da costruzione e particolato come muffa e fumo di tabacco. La tabella 1 elenca alcune delle principali fonti di inquinanti interni ed esterni., Alcuni degli inquinanti più comuni meritano una discussione sulla loro creazione e sulle possibili preoccupazioni per la salute umana.

L’anidride carbonica e il monossido di carbonio, derivanti dalla combustione del carburante, possono porre seri problemi di salute. Gli apparecchi più vecchi di solito generano i più alti livelli di monossido di carbonio a causa di combustione impropria, perdite e mancanza di aria fresca sufficiente per la combustione completa. Mentre l’anidride carbonica causa solo problemi a livelli elevati, la sua presenza di solito indica che è presente anche il monossido di carbonio., Alti livelli di anidride carbonica causano sonnolenza e indicano scarsa ventilazione. Il monossido di carbonio provoca mal di testa e affaticamento a bassi livelli e può causare perdita di coscienza o morte a livelli elevati. Garantire una fornitura di aria esterna per qualsiasi apparecchio di combustione e regolari scambi d’aria alleviano i problemi.

Il radon entra in una struttura attraverso fori di accesso per tubazioni, fessure del pavimento e altre aperture nel terreno e deriva dal decadimento di materiali radioattivi presenti in natura nel terreno. Il radon ha il potenziale di causare il cancro ai polmoni ad alti livelli., Ventilare i vespai e gli scantinati con aria fresca può ridurre il problema, ma il metodo preferito è quello di sfogare lo strato di ghiaia sotto il piano interrato (Figura 4). Un test di radon dovrebbe essere condotto per determinare il livello di radon.

Figura 4. Aerazione del radon.

Altri rischi nell’aria domestici sono il risultato di materiali da costruzione e detergenti. La formaldeide, una comune sostanza chimica industriale, è presente in molti materiali da costruzione e arredi per la casa., Il gas di formaldeide può lasciare materiali ed entrare nell’ambiente per tutta la durata del materiale, ma la maggior parte del gas lascia entro il primo anno. La formaldeide provoca irritazione nelle mucose del naso, della gola e degli occhi. Deve essere ventilato all’esterno. L’uso di formaldeide è limitato nei materiali da costruzione oggi.

I particolati includono elementi aerotrasportati più grandi come le spore di muffa e il fumo di tabacco menzionati in precedenza. Include anche organismi virali e batterici, peli di animali domestici, polvere e molte altre cose., A causa di una grande varietà di articoli, i disturbi fisici variano dal raffreddore alle allergie alle malattie polmonari. Alcune particelle possono essere filtrate, ma altre possono essere scaricate solo all’esterno.

Funzionamento e costruzione dello scambiatore aria-aria

Un modo per ridurre al minimo i problemi di qualità dell’aria e di umidità in una casa, senza aprire una finestra, è l’installazione di un sistema di ventilazione meccanica utilizzando uno scambiatore di calore aria-aria., Uno scambiatore di calore aria-aria porta due flussi d’aria di diverse temperature in contatto termico, trasferendo calore dall’aria interna estenuante all’aria esterna in entrata durante la stagione di riscaldamento. Uno scambiatore di calore rappresentativo è mostrato nella Figura 5.

Figura 5. Caratteristiche tipiche di uno scambiatore di calore aria-aria.

In estate, lo scambiatore di calore può raffreddarsi e, in alcuni casi, deumidificare l’aria esterna calda che lo attraversa e entra nella casa per la ventilazione., Lo scambiatore di calore aria-aria rimuove l’umidità in eccesso e scarica gli odori e gli inquinanti generati all’interno.

Scambiatori di calore generalmente sono classificati dal modo in cui l’aria si muove attraverso l’unità. In uno scambiatore di controcorrente, i flussi di aria calda e fredda scorrono paralleli in direzioni opposte. In un’unità a flusso incrociato, i flussi d’aria scorrono perpendicolarmente l’uno all’altro. Un’unità di flusso assiale utilizza una grande ruota. L’aria riscalda un lato della ruota, che trasferisce il calore al flusso di aria fredda mentre gira lentamente. Un’unità heat pipe utilizza refrigerante per trasferire il calore., Altre unità sono disponibili per applicazioni specializzate. Le piccole strutture, come le case, utilizzano generalmente scambiatori controcorrente o a flusso incrociato.

La maggior parte degli scambiatori aria-aria installati nei climi settentrionali sono ventilatori a recupero di calore (HRV). Queste unità recuperano il calore dall’aria esausta e lo restituiscono all’edificio. I recenti progressi tecnologici hanno aumentato anche l’uso di ventilatori a recupero di energia (ERV). In passato, gli ERV venivano utilizzati principalmente in climi con umidità più elevata che hanno un raffreddamento più pesante del carico di riscaldamento.,

La differenza principale tra i due è che gli HRV recuperano solo calore, mentre un ERV recupera calore e umidità. Gli ERV hanno avuto problemi con minori efficienze dovute alla sovrasaturazione delle ruote essiccanti interne durante lunghi periodi di elevata umidità, ma con una corretta installazione e manutenzione, possono creare uno spazio abitativo più sano e un maggiore risparmio energetico. Inoltre, la maggior parte degli ERV venduti oggi sono ERV a piastre che non contengono una ruota essiccante., Consultare un appaltatore di riscaldamento / raffreddamento per determinare se un HRV o ERV sarebbe più vantaggioso nella vostra circostanza.

Il design generale di uno scambiatore di calore aria-aria utilizza una serie di piastre, chiamate core, impilate verticalmente o orizzontalmente. Una piastra ideale ha un’elevata conduttività termica, un’elevata resistenza alla corrosione, una capacità di assorbire i rumori, un basso costo e un peso ridotto. I materiali comuni del piatto includono l’alluminio, i tipi differenti di strati di plastica ed i compositi avanzati.

Originariamente, gli scambiatori di calore utilizzavano piastre di alluminio., I problemi si sono verificati con la corrosione nell’ambiente umido, creata dalla condensa, e le scarse caratteristiche sonore. La plastica ha risolto la corrosione e alcuni problemi sonori, ma la conduttività non era uguale a quella dell’alluminio e il costo era più alto. Gli attuali scambiatori di calore ad alta tecnologia utilizzano materiali compositi che soddisfano tutti i criteri.

Oltre al nucleo, l’unità è costituita da un contenitore isolato, controlli di sbrinamento per evitare il congelamento dell’umidità sul nucleo e ventilatori per spostare l’aria., Tutti gli scambiatori di calore necessitano di isolamento per aumentare l’efficienza e ridurre la formazione di condensa all’esterno dell’unità. Sono disponibili diversi tipi di meccanismi di sbrinamento con sensori all’interno dell’unità per controllare il processo di sbrinamento. I ventilatori spostano l’aria per fornire il flusso d’aria e la velocità di ventilazione necessari.

Gli scambiatori di calore controcorrente sono costituiti da un nucleo di piastre piatte. Come mostra la figura 6, l’aria entra in entrambe le estremità dello scambiatore. Il calore trasferisce attraverso le piastre all’aria più fredda. Più a lungo l’aria scorre nell’unità, maggiore è lo scambio di calore., La percentuale di recupero di calore è l’efficienza dell’unità. Le efficienze variano solitamente intorno a 80 per cento. Generalmente, queste unità sono lunghe, poco profonde e rettangolari, con condotti a una delle estremità lunghe.

Figura 6. Contro-scambiatore di calore: I flussi d’aria scorrono in direzioni opposte.

Gli scambiatori di calore a flusso incrociato utilizzano anche piastre piatte, ma l’aria scorre ad angolo retto (Figura 7). Le unità hanno un ingombro ridotto e possono anche adattarsi a una finestra, ma perdono parte dell’efficienza del controcorrente. Le efficienze in genere non superano il 75 per cento., Queste unità sono spesso a forma di cubo con tutte le connessioni su una faccia del cubo. La stragrande maggioranza degli scambiatori di calore utilizzati in applicazioni residenziali utilizza il design a flusso incrociato.

Figura 7. Scambiatore di calore a flusso incrociato: I flussi d’aria scorrono ad angolo retto l’uno rispetto all’altro.
(RenewAire Ventilazione)

Scegliere il modello che meglio si adatta alle vostre esigenze particolari. Devono essere prese in considerazione caratteristiche quali lo spazio disponibile per l’installazione, il tasso di cambio necessario e l’efficienza desiderata., Sfortunatamente, quasi tutti i produttori hanno modi diversi di riportare questi numeri. Ad esempio, i tassi di ventilazione dipendono dalla resistenza al flusso d’aria. Una ventola con una portata d’aria di 150 piedi cubi al minuto (cfm) in realtà può produrre questo flusso solo a pressioni molto basse. Allo stesso modo, un’unità può avere un’efficienza dichiarata dell ‘85%, ma potrebbe non essere migliore di un’unità con un’efficienza dell’ 80%, a seconda della temperatura di prova.

Per standardizzare le richieste di efficienza dei produttori, l’Home Ventilating Institute (HVI) testa scambiatori di calore aria-aria e altre apparecchiature di ventilazione., I test vengono utilizzati per generare una scheda tecnica dello scambiatore di calore aria-aria. Questo foglio, mostrato in Figura 8, normalizza gli scambiatori a un determinato insieme di pressioni e temperature, consentendo di confrontare le efficienze e le velocità del flusso d’aria tra i modelli. I numeri delle prestazioni di ventilazione riferiscono le velocità del flusso d’aria a una determinata pressione, mentre le prestazioni energetiche riguardano un insieme di determinate temperature esterne a diversi tipi di efficienza.

Figura 8. Scheda tecnica di progettazione di recupero di calore.,
(Home Ventilating Institute)

L’efficienza più importante è l’efficienza di recupero sensibile poiché la maggior parte dello scambio di calore avviene durante questo tipo di processo. L’efficienza sensibile di recupero fornisce le efficienze dell’unità alle velocità specifiche del flusso d’aria (cfm) e alle temperature. Questi numeri possono essere confrontati da un’unità all’altra per consentire confronti adeguati a velocità di flusso d’aria simili.

Costo

Uno scambiatore di calore poco costoso può costare fino a $500 per l’acquisto. Un modello top-of-the-line può costare più di $2.000., Mentre alcuni degli scambiatori di calore più costosi hanno una migliore efficienza, questo non è sempre il caso. Gran parte dell’aumento dei costi deriva da funzionalità di consumo come nuclei facilmente puliti, controlli avanzati di sbrinamento e sensori per accendere e spegnere l’unità. Queste caratteristiche generalmente non influenzano l’efficienza complessiva, ma possono essere utili per la facilità d’uso.

I costi di installazione possono essere 5 500 e fino, a seconda delle dimensioni della casa e dei requisiti del sistema. L’installazione può variare da splicing in un sistema originale per canalizzare completamente la struttura., Una struttura che utilizza già condotti per il riscaldamento e / o il raffreddamento molto probabilmente ha già la canalizzazione per garantire che tutta l’aria attraversi lo scambiatore. Semplicemente collegare il sistema a un’estremità di alimentazione può essere tutto ciò che è necessario.

Molte case hanno battiscopa elettrico o riscaldamento dell’acqua calda. L’aggiunta di uno scambiatore di calore aria-aria con questi tipi di sistemi di riscaldamento richiede qualche riflessione. L’errore più comune con le installazioni fai-da-te è non riuscire a sfogare correttamente l’intera casa (Figura 9). Il problema può essere visto in alto a sinistra della Figura 9., Il flusso d’aria dall’alimentazione al condotto di ritorno non entra mai nella maggior parte delle tre stanze. L’aria fresca circola costantemente attraverso una parte della casa, riciclando quella parte della casa senza scambiare aria in un’altra parte della casa. La figura 10 mostra un sistema di ventilazione più completo che serve l’intero spazio abitativo.

Figura 9. Un semplice sistema di canali di scambio termico aria-aria non sfiaterà correttamente l’intera struttura.

Figura 10., Molteplici prese d’aria di alimentazione e di scarico forniscono una ventilazione completa per l’intera struttura.

Gli scambiatori di calore aria-aria possono anche essere installati in diverse posizioni. La figura 11 mostra un’installazione mansardata che si collega a un ampio sistema di condotti che preleva aria viziata dalla cucina, dal bagno e dal ripostiglio e distribuisce aria esterna riscaldata alle camere da letto e ai salotti. La figura 12 mostra un’unità installata nel seminterrato, di nuovo collegata a un sistema di canali.

Figura 11. Installazione sottotetto di scambiatore d’aria.,
(Estensione NDSU)

Figura 12. Installazione seminterrato di scambiatore d’aria.
(estensione NDSU)

Manutenzione dello scambiatore di calore

Per garantire il corretto funzionamento dell’HRV, è necessario eseguire una manutenzione regolare. Il programma di manutenzione dipenderà dalla particolare unità installata; fare riferimento al manuale del proprietario per istruzioni specifiche.

Assicurarsi che l’alimentazione dell’unità sia spenta prima di eseguire qualsiasi manutenzione. Inizia con i filtri. Pulire o cambiare i filtri ogni uno o tre mesi, a seconda delle raccomandazioni del produttore., I filtri lavabili devono essere puliti seguendo le raccomandazioni del produttore.

Quando si cambiano i filtri, aspirare l’area circostante i filtri. Dopo aver pulito i filtri, controllare le prese d’aria esterne per assicurarsi che nulla blocchi gli schermi e le cappe. Ispezionare la vaschetta di condensazione e il tubo di scarico. Per essere certi che nulla sta bloccando il tubo, versare un po ‘ d’acqua nella padella vicino allo scarico. Se l’acqua non si scarica, il tubo dovrà essere pulito.

Pulire almeno una volta all’anno il nucleo dello scambiatore di calore., Assicurati di seguire le istruzioni nel manuale dei proprietari sulla corretta pulizia e manutenzione del nucleo. Ancora una volta, assicurarsi che l’alimentazione sia spenta prima di eseguire qualsiasi manutenzione. Oltre al nucleo, i fan devono essere puliti almeno una volta all’anno. Pulire le lame e oliare il motore solo se consigliato dal produttore.

Uno scambiatore di calore aria-aria ricicla il calore dall’aria interna ventilata per riscaldare l’aria esterna fresca in entrata necessaria per mantenere sani gli occupanti dell’edificio., Vengono rimossi livelli pericolosi di inquinanti, come sostanze chimiche, particolato, radon e persino vapore acqueo in eccesso che potrebbero causare danni strutturali e problemi di salute. Esistono diversi tipi di scambiatori di calore per soddisfare le molte condizioni necessarie ai proprietari di case, sia imposte da considerazioni di installazione, ambientali o energetiche.

Con le case più strette costruite oggi, l’umidità in eccesso che porta alla condensa delle finestre e ad altri problemi di umidità è probabile senza uno scambiatore di calore., Gli scambiatori di calore forniscono un ritorno diretto e rapido sull’investimento e la tranquillità che l’aria fresca è disponibile per respirare in ogni momento.

Figura 13-A. Installazione tipica di uno scambiatore di calore.
(Foto per gentile concessione di Shirley Neimayer, Università del Nebraska – Lincoln).

Figura 13-B. Filtri in uno scambiatore di calore.
(Foto per gentile concessione di Shirley Neimayer, Università del Nebraska – Lincoln).,

Economicità degli scambiatori di calore

Un semplice metodo di payback, in cui il risparmio energetico paga per l’acquisto e l’installazione in un lasso di tempo calcolato, mostra il rapporto costo-efficacia di aggiungere un sistema.

Come guida, il seguente insieme di equazioni mostra il rapporto costo-efficacia di uno scambiatore di calore aria-aria installato in una casa con bassi livelli di infiltrazione a Fargo, N. D. Per il calcolo del campione, esistono le seguenti condizioni:

• Superficie: 1.500 piedi quadrati (ft2)
• Numero di camere da letto: 3
• Tasso di infiltrazione: 0.,1 scambi d’aria all’ora (ACH) o 10 ore per uno scambio d’aria completo
• Costo dell’olio combustibile per gallone $3.80
* Costo dell’elettricità per kilowattora (kwh) :rates 0.10

I tassi di ventilazione raccomandati standard sono stati stabiliti dalla American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE Standard 62.2-2007). Questi standard non tengono conto di circostanze particolari come sensibilità specifiche o hobby che creano problemi di qualità dell’aria. Gli standard variano a seconda dell’edificio, del suo utilizzo e del numero di occupanti (ASHRAE Standard 62.2-2007).,

I vantaggi includono la rimozione dell’umidità, la riduzione del potenziale di danni strutturali, l’eliminazione di inquinanti nocivi e la riduzione dei costi energetici. Qualsiasi sistema installato aumenterà anche il valore di rivendita di un edificio.

Per una casa privata, il numero di camere da letto determina il numero tipico di occupanti.

Nell’esempio, una casa con tre camere da letto ha un livello di occupazione di quattro, o il numero di camere da letto più uno. Per determinare la velocità del flusso d’aria di ventilazione, viene utilizzata la seguente formula:

Velocità di ventilazione consigliata = (0,01 x superficie, piedi quadrati) + 7.,5 (numero di camere da letto + 1)

Tasso di ventilazione di esempio = (0,01 x 1.500 mq. piede.) + 7.5 (3 camere da letto + 1) = 45 piedi cubi al minuto

La velocità del flusso d’aria di ventilazione è spesso espressa come piedi cubi al minuto o cfm.

Il tasso di ventilazione consigliato è 45 cfm per questo esempio casa.

Utilizzando uno scambiatore di calore per riscaldare questa aria alla temperatura interna recupera i costi di riscaldamento associati al riscaldamento dell’aria fredda a temperatura ambiente. L’esatta quantità di energia dipende, ovviamente, dalla differenza di temperatura tra aria esterna e interna.,

Una misura di questo è un giorno di grado di riscaldamento (HDD).

Comunemente, un HDD viene calcolato prendendo la differenza media tra 65 ° F e la temperatura media giornaliera. Le varie agenzie meteorologiche in tutto lo stato hanno tabelle di HDD normali per una determinata area. Per questo esempio, viene utilizzato Fargo, N. D., con un HDD di 9.000.

Le equazioni per determinare la quantità di energia risparmiata (Btu) in un anno utilizzano il cfm, l’HDD, il grado di efficienza dello scambiatore di calore (EF) e una costante per il calore specifico e il peso specifico dell’aria (25.92)., La formula è la seguente:

il Calore salvate ogni anno (Btu) = cfm x HDD x EF x 25.92

Btu – unità termiche Britanniche

Cfm – ventilazione portata d’aria in piedi cubi al minuto

HDD – riscaldamento a gradi giorno

EF – scambiatore di calore efficienza

25.92 costante per il calore specifico e il peso dell’aria

l’Utilizzo di 45 cfm e 9.000 HDD, l’energia termica salvato da un 70 per cento efficiente scambiatore di calore sarebbe:

Calore energia risparmiata = 45 x 9000 x 0,70 x 25.,92

Energia termica risparmiata = 7.348.320 Btu all’anno

Come accennato in precedenza, lo scambiatore ha bisogno di un controllo di sbrinamento per impedire la formazione di ghiaccio. Lo sbrinamento viene generalmente eseguito utilizzando un riscaldatore resistente elettrico. Questo costo elettrico deve essere sottratto dal costo di risparmio energetico. Il costo può essere determinato utilizzando la seguente formula:

Costo dello sbrinamento = potenza consumata dal dispositivo di sbrinamento x ore di funzionamento x costo dell’elettricità

Assumendo un riscaldatore da 70 watt (W), 500 ore di funzionamento all’anno a temperature inferiori allo zero e $.,10 per kwh, il costo dell’elettricità per azionare la funzione di riscaldamento, dopo la conversione watt per chilowatt (kW), è:

Costo = 70W x 500 ore all’anno x 1kW/1.000 W x $0.10/kwh = $3,50 per anno

analizzare il risparmio di carburante, il contenuto energetico del combustibile e dell’efficienza degli apparecchi di utilizzo del combustibile devono essere conosciuti.

Per ulteriori informazioni sull’energia dal Servizio di estensione NDSU

Revisori

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Riscaldamento di un’ora& Aria condizionata, Fargo, N. D.

Foto di copertina per gentile concessione della U. S. Environmental Protection Agency ENERGY STAR Program and RenewAire Ventilation of Madison, Wisc.

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Il rapporto è stato preparato come un resoconto del lavoro sponsorizzato da un’agenzia del governo degli Stati Uniti., Né il Governo degli Stati Uniti né alcuna sua agenzia, né alcuno dei loro dipendenti, rilascia alcuna garanzia, espressa o implicita, o si assume alcuna responsabilità legale o responsabilità per l’accuratezza, la completezza o l’utilità di qualsiasi informazione, apparecchio, prodotto o processo divulgato, o dichiara che il suo utilizzo non violerebbe i diritti di proprietà privata., Il riferimento a qualsiasi prodotto commerciale specifico, processo o servizio per nome commerciale, marchio commerciale, produttore o altro non costituisce necessariamente o implica la sua approvazione, raccomandazione o supporto da parte del governo degli Stati Uniti o di qualsiasi agenzia dello stesso.

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Questa pubblicazione è stata scritta da Kenneth Hellevang, Extension Engineer e Carl Pedersen, ex Educatore energetico