वायु-से-वायु ऊष्मा विनिमयक का मुख्य कार्य निकास वायु (आंतरिक निकास वायु) में मौजूद अवशिष्ट ऊष्मा को ऊष्मा विनिमय के माध्यम से, दोनों वायु प्रवाहों को सीधे मिलाए बिना, ताज़ी वायु (बाहरी अंतर्ग्रहण वायु) में स्थानांतरित करना है। यह पूरी प्रक्रिया ऊष्मा चालन और ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांतों पर आधारित है, जो इस प्रकार है:
निकास अपशिष्ट ऊष्मा संग्रहण:
घर के अंदर उत्सर्जित हवा (निकास) में आमतौर पर उच्च मात्रा में ऊष्मा होती है (सर्दियों में गर्म हवा और गर्मियों में ठंडी हवा), जो अन्यथा सीधे बाहर निकल जाती।
निकास वायु हीट एक्सचेंजर के एक ओर से प्रवाहित होती है, तथा हीट एक्सचेंजर की ऊष्मा चालक सामग्री में ऊष्मा स्थानांतरित करती है।
गर्मी का हस्तांतरण:
वायु से वायु ताप एक्सचेंजर आमतौर पर धातु प्लेटों, ट्यूब बंडलों या ताप पाइपों से बने होते हैं, जिनमें अच्छी तापीय चालकता होती है।
ताजी हवा (बाहर से प्रविष्ट की गई हवा) हीट एक्सचेंजर के दूसरी ओर से प्रवाहित होती है, जो अप्रत्यक्ष रूप से निकास पक्ष की गर्मी से संपर्क करती है, तथा हीट एक्सचेंजर की दीवार के माध्यम से गर्मी को अवशोषित करती है।
सर्दियों में, ताजी हवा को पहले से गर्म किया जाता है; गर्मियों में, ताजी हवा को पहले से ठंडा किया जाता है (यदि निकास हवा एयर कंडीशनिंग ठंडी हवा है)।
ऊर्जा पुनर्प्राप्ति और संरक्षण:
ताज़ी हवा को पहले से गर्म या ठंडा करके, बाद में इस्तेमाल होने वाले हीटिंग या कूलिंग उपकरणों की ऊर्जा खपत कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, सर्दियों में, बाहरी तापमान 0°C हो सकता है, और निकास तापमान 20°C हो सकता है। हीट एक्सचेंजर से गुज़रने के बाद, ताज़ी हवा का तापमान 15°C तक बढ़ सकता है। इस तरह, हीटिंग सिस्टम को ताज़ी हवा को 0°C से शुरू करने के बजाय, केवल 15°C से लक्ष्य तापमान तक गर्म करना होता है।
वायुप्रवाह अलगाव:
क्रॉस संदूषण से बचने और इनडोर वायु गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए हीट एक्सचेंजर में विभिन्न चैनलों के माध्यम से निकास और ताजा हवा का प्रवाह होता है।
तकनीकी प्रक्रिया
निकास संग्रहण: इनडोर निकास गैस को वेंटिलेशन सिस्टम (जैसे कि निकास पंखा) के माध्यम से वायु-से-वायु ताप एक्सचेंजर तक निर्देशित किया जाता है।
ताजा हवा का प्रवेश: बाहरी ताजा हवा ताजा हवा वाहिनी के माध्यम से हीट एक्सचेंजर के दूसरी ओर प्रवेश करती है।
ऊष्मा विनिमय: ऊष्मा एक्सचेंजर के अंदर, निकास और ताजी हवा पृथक चैनलों में ऊष्मा का विनिमय करती है।
ताजा हवा उपचार: पहले से गर्म (या पहले से ठंडी) ताजा हवा एयर कंडीशनिंग सिस्टम में प्रवेश करती है या सीधे कमरे में भेज दी जाती है, और आवश्यकतानुसार तापमान या आर्द्रता को और समायोजित किया जाता है।
निकास उत्सर्जन: ऊष्मा विनिमय पूरा होने के बाद, निकास तापमान कम हो जाता है और अंततः बाहर निकाल दिया जाता है।
वायु-से-वायु ताप एक्सचेंजर्स के प्रकार
प्लेट हीट एक्सचेंजर: यह पतली प्लेटों की कई परतों से बना होता है, जिसमें निकास और ताजी हवा आसन्न चैनलों में विपरीत या प्रतिच्छेदित दिशाओं में प्रवाहित होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च दक्षता प्राप्त होती है।
व्हील हीट एक्सचेंजर: घूर्णनशील हीट व्हील्स का उपयोग करके निकास ऊष्मा को अवशोषित कर उसे ताजी हवा में स्थानांतरित करना, उच्च वायु मात्रा प्रणालियों के लिए उपयुक्त।
हीट पाइप हीट एक्सचेंजर: यह ऊष्मा को स्थानांतरित करने के लिए हीट पाइप के अंदर कार्यशील तरल पदार्थ के वाष्पीकरण और संघनन का उपयोग करता है, और बड़े तापमान अंतर वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।
फ़ायदा
ऊर्जा की बचत: 70% -90% निकास अपशिष्ट ऊष्मा की वसूली, जिससे हीटिंग या कूलिंग ऊर्जा खपत में उल्लेखनीय कमी आती है।
पर्यावरण संरक्षण: ऊर्जा खपत कम करें और कार्बन उत्सर्जन कम करें।
आराम में वृद्धि: ठंडी या गर्म ताजी हवा के सीधे प्रवेश से बचें और इनडोर वातावरण में सुधार करें।