การบำบัดด้วย UVC HVAC ช่วยให้ประสิทธิภาพดีขึ้น 12%

การขจัดสิ่งสะสมที่สะสมส่งผลให้ความสามารถในการทำความเย็นเพิ่มขึ้นถึง 30% เมื่อเทียบกับคอยล์สกปรกและสกปรก

โดย ทอม เมลตัน

ปราศจากสารปนเปื้อน:254-หลอด UVC นาโนเมตรช่วยรักษาภายในระบบ HVAC และคอยล์ได้ถึง 99.999% ปราศจากสิ่งปนเปื้อนสะสม (ได้รับความอนุเคราะห์จาก Avison Young)

9 ธันวาคม 2023

การฆ่าเชื้อด้วยแสงอัลตราไวโอเลต (UVC) ครอบงำข่าว IAQ ในช่วงสองปีที่ผ่านมา เนื่องจากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อช่วยต่อสู้กับไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคโควิด-19 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่การแพร่ระบาดลดน้อยลง เจ้าของอาคารและผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวกต่างยอมรับหนึ่งในคุณประโยชน์ดั้งเดิมของเทคโนโลยีในการเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของคอยล์ HVAC และอุปกรณ์

นอกเหนือจากความสามารถของแสง UVC ฆ่าเชื้อในการต่อต้าน SARS-CoV-2 ซึ่งเป็นไวรัสที่ทำให้เกิดโรคโควิด-19 แล้ว ยังมีการบันทึกไว้อย่างดีว่าหลอด UVC ขนาดนาโนเมตร 254-จะรักษาภายในระบบ HVAC และคอยล์ได้ถึง ปราศจากสารปนเปื้อนสะสม 99.999% คอยล์ที่สะอาดกว่ารับประกันประสิทธิภาพที่ดีขึ้นโดยการส่งผ่านความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นผ่านคอยล์พร้อมแรงดันสถิตที่ลดลง

ประสิทธิภาพที่มากขึ้น:คอยล์ที่สะอาดกว่ารับประกันประสิทธิภาพที่ดีขึ้นโดยการส่งผ่านความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นผ่านคอยล์พร้อมแรงดันสถิตที่ลดลง (ได้รับความอนุเคราะห์จาก Avison Young)

เพื่อพิสูจน์สมมติฐานนี้ ฉันจึงทำการทดสอบประสิทธิภาพของตัวเองกับทรัพย์สินในแอตแลนตา

การศึกษาแบบควบคุมที่ใช้เวลาหนึ่งปีส่งผลให้เครื่องจัดการอากาศที่ติดตั้งหลอด UVC ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้นานถึง 12% ต่อปี การทดสอบได้รับการออกแบบเพื่อตรวจสอบการอนุมัติเงินทุนสำหรับการปรับปรุง UVC สำหรับเครื่องจัดการอากาศอื่นๆ ภายในอาคารสูงเชิงพาณิชย์ 14-

ผลการศึกษา:การศึกษาแบบควบคุมที่ใช้เวลาหนึ่งปีส่งผลให้เครื่องจัดการอากาศที่ติดตั้งหลอด UVC ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้นานถึง 12% ต่อปี (ได้รับความอนุเคราะห์จาก Avison Young)

การป้องกันการสะสมสิ่งปนเปื้อนสะสมในระบบ HVAC เป็นข้อเท็จจริงที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว และฉันต้องการพิสูจน์ว่า UVC ยังส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพการใช้พลังงานพร้อมผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) ที่เป็นไปได้

ฉันเลือกเครื่องจัดการอากาศแบบ Unitary Device (SWUD) ระบายความร้อนด้วยน้ำจำนวน 80- ตันของอาคารสองเครื่องที่ผลิตโดย Trane พวกเขาปรับสภาพพื้นที่ 32,000- ตารางฟุตที่เหมือนกันโดยใช้กล่องปริมาณอากาศแปรผัน (VAV) และหน่วยเหนี่ยวนำไฟฟ้า เครื่องจัดการอากาศในชั้นหนึ่งกลายเป็นหน่วยทดสอบและได้รับการติดตั้งเพิ่มเติมด้วยระบบฆ่าเชื้อ UVC แบบติดคอยล์ยาว 48- นิ้วจำนวนสี่ระบบ ซึ่งผลิตโดย Fresh-Aire UV วิศวกรโรงงานได้ระบุระบบ Fresh-Aire UV 'CORE' สำหรับขนาดและปริมาณที่เหมาะสมโดยใช้ซอฟต์แวร์ข้อกำหนดเฉพาะ BlueCalc UV ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ความช่วยเหลือทางเทคนิคอื่นๆ จัดทำโดย EC Electric และผู้รับเหมาบริการด้านพลังงาน Engineered Technical Services Inc. ส่วนเครื่องจัดการอากาศของอีกชั้นหนึ่งทำหน้าที่เป็นกลุ่มควบคุมสำหรับการทดสอบ

หน่วยทดสอบติดตั้งระบบ UVC ไว้ในช่องเหนือคอยล์ เครื่องจัดการอากาศแต่ละตัวได้รับการตรวจสอบด้วยกิโลวัตต์เมตร

แม้ว่าการค้นพบนี้อิงจากอุปกรณ์ปฏิบัติการในชีวิตจริง แต่การศึกษาในห้องปฏิบัติการก็พิสูจน์ให้เห็นถึงผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่น ฟิล์มบางที่สะสมสะสมทำหน้าที่เป็นฉนวนบนคอยล์ของระบบ HVAC และลดประสิทธิภาพพลังงานการถ่ายเทความร้อน การศึกษายังได้พิสูจน์แล้วว่าการเคลือบหนา .002- นิ้วของวัสดุที่สะสมในระยะยาวบนคอยล์สามารถส่งผลเสียต่อการถ่ายเทความร้อน และลดพื้นที่ว่างที่เพิ่มความเร็วลมได้ถึง 9% ผลลัพธ์ที่ได้คือแรงดันสถิตทั่วทั้งคอยล์สูงขึ้นซึ่งต้องใช้พลังงานพัดลมมากขึ้น การขจัดสิ่งสะสมที่สะสมอาจส่งผลให้ความสามารถในการทำความเย็นเพิ่มขึ้นถึง 30% เมื่อเทียบกับคอยล์สกปรกและสกปรก นอกจากนี้ การสะสมยังสามารถดึงดูดสิ่งสกปรกเพิ่มเติมซึ่งโดยปกติแล้วจะไม่สะสมบนคอยล์ที่สะอาดอีกด้วย

การประหยัดพลังงาน 12% แบ่งออกเป็น:

เครื่องจัดการอากาศ UVC ใช้ 56,169-Kwh ในระหว่างการทดสอบตลอดทั้งปี ซึ่งน้อยกว่าเครื่องจัดการอากาศควบคุมถึง 12%

ค่าไฟฟ้าสาธารณูปโภค .12- เซนต์ต่อกิโลวัตต์ x 56,169 กิโลวัตต์ชั่วโมง=6,740 เหรียญสหรัฐต่อปี

6,740 เหรียญสหรัฐฯ เสี่ยว 12%=808 เหรียญสหรัฐฯ ต่อปีต่อผู้ควบคุมอากาศ 1 ราย และ

ประโยชน์เพิ่มเติมคือลดแรงงานในการทำความสะอาดและสารเคมี โดยประหยัดเงินได้ประมาณ 1,408 เหรียญสหรัฐฯ ต่อปีต่อพนักงานจัดการอากาศ 1 คน โดยอิงตามค่าเฉลี่ยของประเทศ

แม้ว่าทั้งสองหน่วยจะเหมือนกัน แต่มอเตอร์พัดลมอายุ 20- ปีของหน่วยทดสอบนั้นเป็นของดั้งเดิม และมอเตอร์พัดลมของหน่วยควบคุมเพิ่งถูกแทนที่ด้วยโมเดลประสิทธิภาพที่ขับเคลื่อนโดยเทคโนโลยีที่ใหม่กว่า

ผลการทดสอบอาจน่าประทับใจกว่านี้เล็กน้อย เนื่องจากฉันพิจารณาความแปรปรวนนี้ด้วยค่าประมาณที่ระมัดระวังมาก ความแปรปรวนสามารถสังเกตได้ชัดเจนในแผนภูมิรายเดือนของการใช้ Kwh ของเครื่องจัดการอากาศทั้งสองเครื่อง เนื่องจากทั้งสองได้รับการทำความสะอาดก่อนเริ่มการศึกษา เทคโนโลยีใหม่ของหน่วยควบคุมได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าในช่วงสามเดือนแรกของการเปรียบเทียบหลังการทำความสะอาด ฉันตั้งทฤษฎีว่าแนวโน้มการบำรุงรักษาที่ต้องการน้ำยาทำความสะอาดคอยล์ที่มีความเป็นกรดน้อยลงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นไม่ได้ทำความสะอาดและทำให้คอยล์สว่างขึ้นทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ หน่วยทดสอบจึงเพิ่มประสิทธิภาพเหนือหน่วยควบคุมเฉพาะในช่วงเก้าเดือนที่ผ่านมาของการทดสอบเท่านั้น เนื่องจากหลอด UVC จะละลายสิ่งสะสมที่สะสมอยู่หลังจากการทำความสะอาดครั้งแรก

สิ่งที่ไม่รวมอยู่ในสิทธิประโยชน์การคืนทุนคือค่าแรงบำรุงรักษา/สารเคมีที่ลดลงในการทำความสะอาดคอยล์ แผงระบายน้ำ และท่อคอนเดนเสทที่ประมาณ 1,408 ดอลลาร์ต่อปีต่อเครื่องจัดการอากาศ 1 เครื่อง

"ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้ผลิต UVC ได้เห็นความตระหนักรู้เกี่ยวกับ IAQ เพิ่มขึ้น และเราพบว่าสิ่งสำคัญคือต้องทบทวนพื้นฐาน IAQ และวิธีที่การเปรอะเปื้อนสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์" Aaron Engel รองประธานฝ่ายพัฒนาธุรกิจของ Fresh-Aire UV กล่าว "การบำบัดอากาศแต่ไม่รักษาอุปกรณ์ HVAC ให้สะอาดจะทำให้การปนเปื้อนกลับเข้ามาในบ้านหรืออาคารในที่สุด การฆ่าเชื้อด้วย UVC เป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์แบบหลายชั้นในการปกป้องอุปกรณ์ โดยเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของ HVAC สูงสุด ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุง IAQ ของผู้พักอาศัยด้วย"

ฉันใช้ระบบแสง UVC ในระบบแยก HVAC ที่อยู่อาศัยขนาด 3 1/2- ตัน ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้ฉันทดสอบอาคารพาณิชย์เพื่อหาข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่เป็นไปได้ เมื่อสองปีที่แล้ว เครื่องทำความชื้นในระบบบ้านของฉันรั่วไหล ในระหว่างการทำความสะอาด ฉันสังเกตเห็นว่าคอยล์อายุ {3}} ปีและส่วนประกอบภายใน รวมถึงฉนวนต่างๆ นั้นดูสะอาดหมดจดเนื่องจากเขาติดตั้งหลอด UVC ความชื้นในฤดูร้อนในรัฐทางตอนใต้อาจนำไปสู่การกัดกร่อนและความล้มเหลวก่อนเวลาอันควรในที่สุดในเวลาไม่ถึง 12 ปี แต่ระบบยังคงทำงานมานานกว่า 20 ปี

ฉันเคยเห็นบ้านพักอาศัยบางยูนิตที่คอยล์เย็นระเหยน่ารังเกียจมากและมีสารปนเปื้อนในเวลาเพียงไม่กี่ปี เมื่อเทคโนโลยีการฆ่าเชื้ออื่นๆ ที่ไม่ได้รับการพิสูจน์เกิดขึ้นท่ามกลางการแพร่ระบาดของโควิด-19 ฉันยังคงเป็นผู้สนับสนุน UVC ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วผ่านการศึกษาว่ามีประสิทธิภาพในการต่อต้าน SARS-CoV-1 ไข้หวัดใหญ่ และไวรัสอื่นๆ UVC ยังแนะนำโดย ASHRAE และศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกา (CDC) สำหรับการทำให้จุลินทรีย์เป็นกลาง

ขณะนี้มีการศึกษาที่พิสูจน์ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ฉันหวังว่าจะติด UVC ให้กับเครื่องจัดการอากาศอื่นๆ ในอนาคตเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ