The Alternative Methods for Recovery of Condensed Water in Air Handling Systems

Abstract

The most important parts of central heating and cooling systems are air handling units. In the air handling units, large amounts of water condense from the cooling coil and this water is usually given to the waste water line. In practice this water is described as a major waste. Whereas, this cold water in systems operating with 100% outside air can be stored and it can be evaluated in many applications including evaporative cooling. In this study, different designs were proposed for the recovery of condensed water in air handling units. Studies have
been carried out on three different systems. In the first system, the using of the condensed water obtained from the 100 % fresh air handling units as a precooler in a coil of an air-handling unit with a mixture air was investigated. In the second system, the condensing water in the cooling coil of the 100% fresh air or mixed air handling unit was investigated as feeding water in a chiller device with cooling tower. In the third system, the using of the water, which was condensed in the 100% fresh-air or mixed air handling units, in the chiller device with air cooled condenser was examined. Psychrometric calculations show that a latent heat of about 80 kW in an air conditioning unit operating with 100% fresh air can be used as sensible heat through these designed systems.

Keywords

• Air handling systems
• Heat recovery
• Energy saving

Klima Santrallerinde Yoğuşan Suyun Geri Kazanımı İçin Alternatif Yöntemler

Abstract

Merkezi ısıtma ve soğutma sistemlerinin en önemli parçası olan klima santrallerinde soğutucu serpantin üzerinden büyük miktarda su yoğuşmakta ve bu su genellikle en yakın gidere verilmektedir. Uygulamada da bu su, büyük bir atık olarak nitelendirilmektedir. Hâlbuki özellikle %100 dış hava ile çalışan sistemlerdeki bu soğuk su depolanarak evaporatif soğutma da dâhil olmak üzere birçok uygulamada değerlendirilebilir. Bu çalışmada, klima santrallerinde yoğuşan suyun yeniden kullanımına yönelik farklı tasarımlar önerilmiştir. Çalışmada üç farklı sistem üzerinde incelemeler gerçekleştirilmiştir. Birinci sistemde %100 taze havalı bir klima santralinden elde edilen yoğuşma suyunun, karışım havalı bir klima santralinin serpantininde ön soğutucu olarak kullanılması incelenmiştir. İkinci sistemde ise %100 taze havalı veya karışım havalı klima santralinin soğutucu serpantininde yoğuşan su bir soğutma kuleli chiller cihazında besleme suyu olarak değerlendirilmesi araştırılmıştır. Üçüncü sistemde ise %100 taze havalı veya karışım havalı klima santralinin soğutucu serpantininde yoğuşan suyun hava soğutmalı kondenserli bir chiller cihazında kullanımı incelenmiştir. Yapılan psikrometrik hesaplamalar, %100 taze hava ile çalışan bir klima santralinde yaklaşık 80 kW’lık gizli ısının, tasarlanan bu sistemler aracılığıyla duyulur ısı olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Keywords

• Isı geri kazanımı
• Enerji tasarrufu
• Klima santralleri

References

1. [1] Guo, Y., Tan, Z., Chen, H., Li, G., Wang, J., Huang, R., ... & Ahmad, T, “Deep learning-based fault diagnosis of variable refrigerant flow air-conditioning system for building energy saving”, Applied Energy, 225., 732-745., 2018.
2. [2] Hong T, Koo C, Kim J, Lee M, Jeong K, “A review on sustainable construction management strategies for monitoring, diagnosing, and retrofitting the building’s dynamic energy performance: focused on the operation and maintenance phase”, Applied Energy, 155., 671–707., 2015.
3. [3] Yang, L., Yan, H., & Lam, J. C, “Thermal comfort and building energy consumption implications–a review”, Applied Energy, 115., 164-173., 2014.
4. [4] “Türkiye enerji verimliliği gelişim raporu” Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü, Türkiye, EV-2018-01-V1, 2018.
5. [5] Yu X, Yan D, Sun K, Hong T, Zhu D, “Comparative study of the cooling energy performance of variable refrigerant flow systems and variable air volume systems in office buildings”, Applied Energy,183., 725–36., 2016.
6. [6] Costa A, Keane MM, Torrens JI, Corry E, “Building operation and energy performance: monitoring, analysis and optimization toolkit”. Applied Energy, 101., 310–316., 2013.
7. [7] Dhamneya, A. K., Rajput, S. P. S., & Singh, A, “Theoretical performance analysis of window air conditioner combined with evaporative cooling for better indoor thermal comfort and energy saving”, Journal of Building Engineering, 17., 52-64., 2018.
8. [8] Jadhav, T. S., & Lele, M. M, “Theoretical energy saving analysis of air conditioning system using heat pipe heat exchanger for Indian climatic zones”, Engineering Science and Technology, an International Journal, 18(4)., 669-673., 2015.

9. [9] Beypazarlı, Ş., Ayar, H., & Aktaş, M, “İklimlendirme Sistemlerinde Enerji Verimliliği ve Konfor Artişi Için Alternatif Bir Yöntemin Analizi”, İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, 5(2), 52-65., 2016.
10. [10] Söğüt, M. Z., & Karakoç, H, “Klimalarda Enerji Verimliliği Sınıflandırılmasında Farklı Bir Yaklaşım: Ekserjetik Verimlilik Oranı ve Çevresel Etki Oranı”, Tesisat Mühendisliği Dergisi, 135., 50-60., 2013.