Le traitement UVC HVAC génère une amélioration de l'efficacité de 12 %

L'élimination de l'accumulation accumulée peut entraîner une augmentation de la capacité de refroidissement jusqu'à 30 % par rapport à un serpentin encrassé et sale.

Par Tom Melton

SANS CONTAMINANT :Les lampes UVC nanométriques maintiennent les intérieurs et les serpentins du système CVC jusqu'à 99,999 % exempts de contaminants accumulés. (Avec l'aimable autorisation d'Avison Young)

9 décembre 2023

La désinfection par lumière ultraviolette (UVC) a dominé l'actualité de la QAI au cours des deux dernières années, car elle a été largement utilisée pour lutter efficacement contre le virus à l'origine du COVID-19. Alors que la pandémie s'atténue, les propriétaires d'immeubles et les gestionnaires d'installations profitent à nouveau de l'un des avantages initiaux de la technologie, à savoir l'augmentation des performances et de l'efficacité des serpentins et des équipements CVC.

Outre la capacité de la lumière désinfectante UVC à neutraliser le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19, il est bien documenté que les lampes UVC 254-nanométriques maintiennent les intérieurs et les serpentins du système CVC jusqu'à 99,999 % exempt de contaminants accumulés. Des serpentins plus propres promettent une meilleure efficacité en assurant un transfert de chaleur plus efficace à travers le serpentin avec une pression statique réduite.

UNE MEILLEURE EFFICACITÉ:Des serpentins plus propres promettent une meilleure efficacité en assurant un transfert de chaleur plus efficace à travers le serpentin avec une pression statique réduite. (Avec l'aimable autorisation d'Avison Young)

Prouvant cette prémisse, j'ai effectué mes propres tests d'efficacité sur une propriété basée à Atlanta.

L'étude contrôlée d'une durée d'un an a abouti à une amélioration de l'efficacité énergétique de 12 % sur une année sur les appareils de traitement de l'air équipés de lampes UVC. Les tests ont été conçus pour étudier l'approbation du financement de la rénovation UVC pour d'autres appareils de traitement de l'air dans un gratte-ciel commercial de 14- étages.

RÉSULTATS DE L'ÉTUDE :L'étude contrôlée d'une durée d'un an a abouti à une amélioration de l'efficacité énergétique de 12 % sur une année sur les appareils de traitement de l'air équipés de lampes UVC. (Avec l'aimable autorisation d'Avison Young)

Empêcher l'accumulation de contaminants dans les systèmes CVC est déjà un fait prouvé, et je voulais prouver que les UVC entraînent également une efficacité énergétique avec un retour sur investissement (ROI) réalisable.

J'ai choisi deux systèmes de traitement d'air SWUD (SWUD) autonomes et refroidis à l'eau, comparables à 80- tonnes, fabriqués par Trane. Ils conditionnent leur propre surface au sol identique de 32 000- pieds carrés via des boîtes à volume d'air variable (VAV) et des unités à induction motorisées. Le système de traitement d'air d'un étage est devenu une unité de test et a été équipé de quatre systèmes de désinfection UVC montés sur serpentin de 48- pouces de long, fabriqués par Fresh-Aire UV. Les ingénieurs d'usine ont spécifié le système Fresh-Aire UV « CORE » pour un dimensionnement et un dosage appropriés à l'aide du logiciel de spécification BlueCalc UV exclusif. Une autre assistance technique a été fournie par l'entrepreneur en services électriques et énergétiques d'EC, Engineered Technical Services Inc. Le système de traitement d'air de l'autre étage a servi de groupe témoin pour le test.

L'unité de test était équipée de systèmes UVC montés dans le plénum au-dessus du serpentin. Chaque appareil de traitement de l'air a été surveillé avec des kilowattmètres.

Bien que les résultats soient basés sur des équipements opérationnels réels, des études en laboratoire ont prouvé des résultats similaires. Par exemple, une fine pellicule d’accumulation accumulée agit comme isolant sur les serpentins du système CVC et réduit l’efficacité énergétique du transfert de chaleur. Des études ont également prouvé qu'une simple couche de 0,002-pouce d'épaisseur de matériau accumulé à long terme sur les serpentins peut avoir un impact négatif sur le transfert de chaleur et réduire la zone libre, augmentant la vitesse de l'air jusqu'à 9 %. Le résultat est une pression statique plus élevée à travers le serpentin qui nécessite plus d’énergie du ventilateur. L'élimination de l'accumulation accumulée peut entraîner une augmentation de la capacité de refroidissement jusqu'à 30 % par rapport à un serpentin encrassé et sale. De plus, les accumulations peuvent également attirer de manière adhésive des saletés supplémentaires qui ne s’accumuleraient normalement pas sur un serpentin propre.

Les 12% d’économie d’énergie se répartissent en :

Le système de traitement d'air UVC a consommé 56 169- Kwh au cours du test d'un an, soit 12 % de kWh de moins que le système de traitement d'air de contrôle ;

Coût de l'électricité du service public de 0,12-cents par kW x 56 169 Kwh = 6 740 $ par an ;

6 740 $ ÷ 12 %=808 $ par an par appareil de traitement de l'air ; et

Un avantage supplémentaire est la réduction du travail de nettoyage et des produits chimiques, pour une économie estimée à 1 408 $ par an par appareil de traitement de l'air, sur la base des moyennes nationales.

Bien que les deux unités soient identiques, le moteur de ventilateur de l'unité de test, vieux de 20- ans, était d'origine, et le moteur de ventilateur de l'unité de commande avait récemment été remplacé par un modèle efficace plus récent, alimenté par une technologie.

Les résultats des tests auraient pu être légèrement plus impressionnants, car j'ai pris en compte cet écart avec une estimation très prudente. La variance est perceptible sur une comparaison graphique mensuelle de la consommation de Kwh des deux appareils de traitement de l'air, car les deux ont été nettoyés avant de commencer l'étude. La technologie la plus récente de l'unité de contrôle s'est révélée plus efficace au cours des trois premiers mois de comparaison après le nettoyage. J'ai émis l'hypothèse que les tendances en matière de maintenance vers des nettoyants pour serpentins moins acides et plus respectueux de l'environnement ne nettoient pas et n'éclaircissent pas complètement les serpentins. Par conséquent, l'unité de test n'a réalisé des gains d'efficacité par rapport à l'unité de contrôle qu'au cours des neuf derniers mois du test, car les lampes UVC ont dissous toute accumulation restante après le nettoyage initial.

Les avantages de récupération ne comprennent pas la réduction du travail d'entretien et des produits chimiques liés au nettoyage d'un serpentin, d'un bac de récupération et d'une conduite de condensat, à environ 1 408 $ par an et par appareil de traitement de l'air.

« Au cours des dernières années, les fabricants d'UVC ont constaté une sensibilisation accrue à la QAI, et nous trouvons qu'il est important de revoir les principes fondamentaux de la QAI et l'impact de l'encrassement sur l'efficacité des équipements », a déclaré Aaron Engel, vice-président du développement commercial chez Fresh-Aire UV. « Traiter l'air mais ne pas garder l'équipement CVC propre finira par réintroduire la contamination dans la maison ou le bâtiment. La désinfection par UVC fait partie d'une stratégie à plusieurs niveaux visant à protéger l'équipement, à maximiser les performances et l'efficacité du CVC tout en améliorant également la QAI des occupants.

J'ai utilisé un système d'éclairage UVC dans mon système divisé CVC résidentiel de 3 1/2- tonne, ce qui m'a incité à tester le bâtiment commercial pour détecter d'éventuels avantages en termes d'efficacité. Il y a deux ans, l'humidificateur de mon système domestique a fui. Au cours du nettoyage, j'ai remarqué que le serpentin et les composants intérieurs vieux de 20- ans, y compris l'isolation, étaient impeccables grâce à une lampe UVC qu'il avait installée. L'humidité estivale dans les États du sud peut entraîner de la corrosion et finalement une défaillance prématurée en moins de 12 ans, mais le système a quand même fonctionné pendant plus de 20 ans.

J'ai vu des unités résidentielles où le serpentin de l'évaporateur est vraiment sale avec des contaminants après seulement quelques années. Lorsque d'autres technologies de désinfection non éprouvées ont émergé au milieu de la pandémie de COVID-19, je suis resté un partisan des UVC, dont l'efficacité avait déjà été prouvée par des études pour neutraliser le SRAS-CoV-1, la grippe et d'autres virus. Les UVC sont également recommandés par l'ASHRAE et les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis pour neutraliser les micro-organismes.

Maintenant qu’une étude prouve l’efficacité énergétique, j’espère équiper d’autres appareils de traitement de l’air d’UVC à l’avenir pour améliorer l’efficacité.