מחלפי חום ומערכות השבת חום ב-RAS

מחלפי חום במערכות RAS מעבירים אנרגיה תרמית בין מי הפריקה החמים היוצאים של המערכת לבין מי ההשלמה הקרים הנכנסים, או בין לולאת מי הגידול הראשית למקור חימום או קירור נפרד, מבלי לערבב ישירות את שני זרמי המים. הדבר מאפשר למתקן להשיב חלק ניכר מהאנרגיה התרמית שאחרת הייתה פשוט אובדת בניקוז עם המים הנפלטים. זוהי יכולת יקרת ערך במיוחד עבור מערכות RAS הפועלות בטמפרטורה השונה באופן ניכר מטמפרטורת מי המקור הסביבתית, כאשר חימום או קירור נפח מלא של מי השלמה מאפס ללא כל השבת חום היה מייצג עלות אנרגיה גדולה וניתנת במידה רבה למניעה. מחלפי חום פלטות, המשתמשים בפלטות דקות ומקבילות רבות כדי למקסם את שטח פני העברת החום בטביעת רגל קומפקטית, נפוצים בשימוש ביישומי RAS במיוחד מכיוון שתכנונם מאפשר פירוק קל יחסית לניקוי. זהו שיקול פרקטי חשוב בהתחשב בכך שהצטברות ביופילם ואבנית מינרלית על משטחי מחליף החום מפחיתה בהדרגה את יעילות העברת החום לאורך זמן אם אינם מנוקים תקופתית, ובכך מדרדרת בשקט את ביצועי השבת האנרגיה של המערכת גם כאשר המחליף ממשיך לתפקד ללא כשל גלוי לעין. כלכלת השבת החום תלויה במידה רבה בהפרש הטמפרטורות בין מי הגידול של המתקן לבין מי המקור הסביבתיים, ובעלויות האנרגיה המקומיות. משמעות הדבר היא שהשקעה בהשבת חום מוצדקת יותר עבור מתקנים השומרים על הפרש טמפרטורות גדול באזורים עם עלויות אנרגיה גבוהות יותר, מאשר עבור מתקנים הפועלים קרוב יותר לטמפרטורת הסביבה או באזורים עם אנרגיה זולה יותר. זה הופך את ההשקעה במערכת השבת חום לחישוב כלכלי ספציפי לאתר ולמין, ולא לרכיב סטנדרטי מוצדק אוניברסלית עבור כל מתקן RAS ללא קשר לטמפרטורת ההפעלה הספציפית שלו והקשר עלויות האנרגיה. גודל מחליף החום חייב גם לקחת בחשבון את עומס החימום או הקירור המקסימלי הנדרש של המתקן בתנאים התרמיים התובעניים ביותר הצפויים, ולא רק בתנאים ממוצעים. זאת מכיוון שמחליף חום קטן מדי, המתפקד כראוי בתנאים טיפוסיים, עלול להיכשל בשמירה על טמפרטורת היעד בתקופה קרה או חמה באופן חריג, דווקא כאשר בקרת הטמפרטורה חשובה ביותר לבריאות וביצועי בעלי החיים.

מחלפי חום ומערכות השבת חום ב-RAS
צילום: Diego Delso / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

מונחים קשורים