Wat is een warmtewiel?
Een warmtewiel is een roterend apparaat dat in het algemeen wordt gebruikt om de energie te verminderen die wordt verbruikt door airconditioningapparatuur op vochtige locaties. Het functioneert als een roterende warmtewisselaar, wat betekent dat het continu probeert een thermisch evenwicht te bereiken. Het apparaat werkt door een warme luchtstroom en een koude uitlaatluchtstroom die door de tegenoverliggende helften stroomt, gebruikmakend van deze tegenstromen om hete lucht te koelen en koude lucht te verwarmen.
De fysieke structuur van een warmtewiel lijkt op een aluminium schijf en een uitlaatventilator die in het midden van twee luchtkanalen is geplaatst. Het ene luchtkanaal heeft warme buitenlucht en het andere kanaal laat koude lucht vrij die wordt gekoeld door de uitlaatventilator. Er zijn ook filters aangebracht om ervoor te zorgen dat de lucht die het apparaat binnenkomt en verlaat schoon is.
Het warmtewiel bereikt thermisch evenwicht door eerst te worden gekoeld door koele lucht die wordt geleid door de uitlaatventilator. Wanneer het koude gedeelte ervan roteert om de warme buitenluchtstroom tegen te komen, absorbeert het vervolgens warmte uit de lucht. Terwijl het apparaat warmte uit de lucht absorbeert, daalt de temperatuur van de buitenluchtstroom bijgevolg. Wanneer het wiel terug naar zijn startpunt draait, stuurt het de geabsorbeerde warmte in de koude uitlaatlucht en wordt het tegelijkertijd weer gekoeld.
Het concept van het warmtewiel werkt volgens de tweede wet van de thermodynamica, waarbij warmte zich altijd zal verplaatsen van gebieden met een hogere temperatuur naar gebieden met een lagere temperatuur. Door het apparaat alleen te roteren, kan warmte in contact komen met koude lucht en dus worden overgedragen. Hierdoor wordt de temperatuur op twee aangrenzende locaties in evenwicht gehouden: koele hete lucht en verwarmende koude lucht.
Het gebruik van een warmtewiel heeft duidelijke voordelen. Het apparaat vermindert de belasting van de ventilatie-airconditioning, waardoor het energieverbruik en vervolgens de kosten voor airconditioning op de lange termijn worden verlaagd. Een ander voordeel hiervan is dat het dan de grootte van de apparatuur vermindert die nodig is om het gebied te koelen of te verwarmen. Merk ook op dat zelfs een klein warmtewiel behoorlijk effectief kan zijn bij het overdragen van een grote hoeveelheid warmte, in overeenstemming met de kleinere omvang van de apparatuur.
Er zijn echter ook enkele nadelen waarmee rekening moet worden gehouden. De initiële kosten van het warmtewiel betekenen dat de startkosten hoger zijn dan het kopen van apparatuur zonder. Vervolgens vereist het apparaat twee aangrenzende luchtstromen om te werken, en deze luchtstromen moeten schoon zijn of anderszins door reinigingsfilters gaan. Een andere factor is dat het een draaimechanisme nodig heeft om te werken, dat op zijn beurt onderhoud vereist.
Het warmtewiel wordt het best gebruikt op locaties waar een grote hoeveelheid buitenlucht nodig is en waar een afvoerluchtkanaal dichtbij is. Een mogelijke situatie is een nieuw gebouw waarin de airconditioningapparatuur onvoldoende is gebleken voor de hoeveelheid geventileerde lucht. Een andere mogelijkheid is een structuur waarbij een bepaalde hoeveelheid buitenluchtinlaat vereist is.
Het warmtewiel wordt niet aanbevolen voor gebieden met doorgaans weinig tot niet-bestaand onderhoud, omdat het regelmatig moet worden geïnspecteerd en gereinigd. Het is ook niet geschikt voor locaties waar de kanalen voor de luchtstromen in hoge mate moeten worden geleid. De ventilator zal meer energie verbruiken en de startkosten zullen hoger zijn, waardoor de hoeveelheid geld die zou zijn bespaard door het lagere energieverbruik van de airconditioning teniet zou worden gedaan.