Resfriamento dessecante
Introdução
Em geral
Uma roda térmica, também conhecida como trocador de calor rotativo ou roda giratória de entalpia ar-ar, roda de recuperação de energia ou roda de recuperação de calor, é um tipo de trocador de calor destinado à recuperação de energia, colocado dentro dos fluxos de ar de fornecimento e exaustão de unidades de ar condicionado ou nos dutos de gases de exaustão de um processo industrial, para recuperar energia térmica. Outras variantes incluem rodas de entalpia e rodas dessecantes. Uma roda de calor específica para resfriamento às vezes é chamada de roda de Kyoto.
Descrição
Uma roda térmica consiste em um tambor cilíndrico ou em forma de disco no qual é disposto um conjunto de favo de mel de um material absorvente de calor, que gira lentamente dentro das correntes de ar de fornecimento e exaustão de um sistema de gerenciamento de ar. À medida que a roda térmica gira, o calor é capturado do fluxo de ar de exaustão em uma metade da rotação e liberado para o fluxo de ar fresco na outra metade da rotação. Portanto, a energia na forma de calor residual da corrente de ar de exaustão é transferida para o material da matriz e depois do material da matriz para a corrente de ar fresco. Isto aumenta a temperatura da corrente de ar fornecido em uma quantidade proporcional à diferença de temperatura entre as correntes de ar, ou "gradiente térmico", também dependendo da eficiência do dispositivo. A troca de calor é mais eficiente quando as correntes fluem em direções opostas, pois isso provoca um gradiente de temperatura favorável na espessura da roda. O princípio funciona ao contrário, e a energia de “resfriamento” pode ser recuperada na corrente de ar fornecida, se desejado e o diferencial de temperatura permitir.
A matriz de troca de calor pode ser feita de alumínio, plástico ou fibra sintética. O trocador de calor gira usando um pequeno motor elétrico e um sistema de acionamento por correia. Os motores são frequentemente controlados por um inversor de velocidade para melhorar o controle da temperatura do ar de exaustão. Se a troca de calor não for necessária, o motor poderá parar completamente.
Como o calor é transferido da corrente de ar de exaustão para a corrente de ar de alimentação sem passar diretamente através de um meio de troca, as eficiências brutas são normalmente mais altas do que em qualquer outro sistema de recuperação de calor do lado do ar. A menor profundidade da matriz de troca de calor, em comparação com um trocador de calor de placas, significa que a queda de pressão no dispositivo é normalmente menor em comparação. Em geral, uma roda de calor será selecionada para velocidades nominais entre 1,5 e 3 metros por segundo (5,4 e 10,8 km/h) e, com taxas de fluxo de volume de ar iguais, podem ser esperadas eficiências brutas “sensíveis” da ordem de 85%. Embora seja necessária uma pequena quantidade de energia para girar a roda, o consumo de energia do motor é geralmente baixo e tem pouco efeito na eficiência geral do dispositivo. A capacidade de recuperar calor “latente” pode melhorar a eficiência bruta em 10-15%.