کاهش مصرف انرژی سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) به دلیل افزایش هزینه سوخت‌های فسیلی و نگرانی‌های زیست‌محیطی اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند. بنابراین، یافتن راه‌های جدید برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها بدون به خطر انداختن آسایش و…

کاهش مصرف انرژی سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) به دلیل افزایش هزینه سوخت‌های فسیلی و نگرانی‌های زیست‌محیطی اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند. بنابراین، یافتن راه‌های جدید برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها بدون به خطر انداختن آسایش و کیفیت هوای داخل یک چالش تحقیقاتی مداوم است. یکی از راه های اثبات شده برای دستیابی به بهره وری انرژی در سیستم های HVAC، طراحی سیستم هایی است که از پیکربندی های جدید اجزای سیستم موجود استفاده می کنند. هر رشته تهویه مطبوع دارای الزامات طراحی خاصی است و هر کدام فرصت هایی را برای صرفه جویی در انرژی ارائه می دهد. سیستم های تهویه مطبوع کارآمد انرژی را می توان با پیکربندی مجدد سیستم های سنتی برای استفاده استراتژیک تر از قطعات سیستم موجود ایجاد کرد. تحقیقات اخیر نشان داده است که ترکیبی از فن آوری های تهویه مطبوع موجود می تواند راه حل های موثری برای حفظ انرژی و آسایش حرارتی ارائه دهد. این مقاله به بررسی و بررسی فن‌آوری‌ها و رویکردهای مختلف می‌پردازد و توانایی آنها را در بهبود عملکرد سیستم‌های HVAC به منظور کاهش مصرف انرژی نشان می‌دهد. برای هر استراتژی ابتدا توضیح مختصری ارائه شده و سپس با مرور مطالعات قبلی، تاثیر آن روش بر صرفه جویی در انرژی HVAC بررسی می شود. در نهایت، یک مطالعه مقایسه ای بین این رویکردها انجام شده است.

5. سیستم های بازیابی گرما

استانداردهای ASHRAE میزان هوای تازه مورد نیاز را برای ساختمان های مختلف توصیه می کنند. هوای بدون تهویه نیازهای سرمایشی ساختمان را تا حد زیادی افزایش می دهد که در نهایت منجر به افزایش مصرف انرژی کلی سیستم های HVAC ساختمان می شود. در دستگاه خنک‌کننده مرکزی، مقدار هوای تازه بر اساس حد بالایی غلظت آلاینده‌های هوای داخل خانه تعیین می‌شود که معمولاً بین 10 تا 30 درصد کل جریان هوا می‌باشد [69]. در ساختمان های مدرن تلفات تهویه می تواند بیش از 50 درصد از کل تلفات حرارتی باشد [70]. با این حال، تهویه مکانیکی می تواند تا 50 درصد برق مصرفی در ساختمان های مسکونی را مصرف کند [71]. علاوه بر این، در مناطق گرم و مرطوب، سیستم های تهویه مکانیکی حدود 20 تا 40 درصد از کل انرژی مصرفی سیستم های تهویه مطبوع را به خود اختصاص می دهند[72]. نصیف و همکاران [75] مصرف انرژی سالانه یک دستگاه تهویه مطبوع همراه با مبدل حرارتی آنتالپی/غشایی را مطالعه کرد و آن را با یک تهویه مطبوع معمولی مقایسه کرد. آنها دریافتند که در آب و هوای مرطوب، با استفاده از مبدل حرارتی غشایی به جای سیستم HVAC معمولی، صرفه جویی در انرژی سالانه تا 8 درصد امکان پذیر است.

مبدل حرارتی کل Holtop از کاغذ ER ساخته شده است که دارای نفوذپذیری بالا در برابر رطوبت، سفتی هوا، مقاومت عالی در برابر پارگی و مقاومت در برابر پیری است. فاصله بین الیاف بسیار کوچک است، بنابراین فقط مولکول های رطوبت با قطر کوچک می توانند از آن عبور کنند، مولکول های بو با قطر بزرگتر قادر به عبور از آن نیستند. به این ترتیب می توان دما و رطوبت را به آرامی بازیابی کرد و از نفوذ آلاینده ها به هوای تازه جلوگیری کرد.

6. تأثیر رفتار ساختمان

مصرف انرژی یک سیستم HVAC نه تنها به عملکرد و پارامترهای عملیاتی آن بستگی دارد، بلکه به ویژگی های تقاضای گرمایش و سرمایش و رفتار ترمو دینامیکی ساختمان نیز بستگی دارد. بار واقعی سیستم های تهویه مطبوع کمتر از آن چیزی است که در اکثر دوره های عملیاتی به دلیل رفتار ساختمان طراحی شده است. بنابراین، مهم ترین عواملی که به کاهش مصرف انرژی HVAC در یک ساختمان معین کمک می کند، کنترل مناسب تقاضای گرمایش و سرمایش است. کنترل یکپارچه اجزای بار خنک کننده ساختمان، مانند تابش خورشیدی، روشنایی و هوای تازه، می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی در کارخانه خنک کننده ساختمان شود. تخمین زده می شود که حدود 70 درصد از صرفه جویی در انرژی از طریق استفاده از فناوری های طراحی بهتر برای هماهنگ کردن تقاضای ساختمان با ظرفیت سیستم HVAC امکان پذیر است. کورولیجا و همکاران رابطه بین بار گرمایش و سرمایش ساختمان و مصرف انرژی متعاقب آن با سیستم‌های مختلف HVAC را بررسی کرد. نتایج آنها نشان داد که عملکرد انرژی ساختمان را نمی توان تنها بر اساس تقاضای گرمایش و سرمایش ساختمان به دلیل وابستگی آن به ویژگی های حرارتی HVAC ارزیابی کرد. هوانگ اتال توسعه و ارزیابی پنج تابع کنترل مدیریت انرژی که بر اساس رفتار ساختمان برنامه ریزی شده و برای یک سیستم HVAC حجم هوای متغیر اجرا شده است. نتایج شبیه‌سازی آن‌ها نشان داد که وقتی سیستم با این توابع کنترلی کار می‌کند، می‌توان به صرفه‌جویی در انرژی 17 درصد دست یافت.

سیستم های تهویه مطبوع متعارف به شدت به انرژی تولید شده از سوخت های فسیلی متکی هستند که به سرعت در حال تخلیه شدن هستند. این امر همراه با تقاضای فزاینده برای زیرساخت‌ها و لوازم مقرون‌به‌صرفه، نصب‌های جدید و مقاوم‌سازی‌های عمده در ساختمان‌های اشغالی را برای دستیابی به بهره‌وری انرژی و پایداری محیطی ضروری کرده است. بنابراین، یافتن راه‌های جدید به سمت ساختمان‌های سبز بدون به خطر انداختن آسایش و کیفیت هوای داخل ساختمان، چالشی برای تحقیق و توسعه است. کاهش کلی قابل دستیابی در مصرف انرژی و افزایش آسایش انسان در ساختمان ها به عملکرد سیستم های HVAC بستگی دارد. یکی از راه های اثبات شده برای دستیابی به بهره وری انرژی در سیستم های HVAC، طراحی سیستم هایی است که از پیکربندی های جدید اجزای سیستم موجود استفاده می کنند. تحقیقات اخیر نشان داده است که ترکیبی از فن‌آوری‌های تهویه مطبوع موجود می‌تواند راه‌حل‌های مؤثری برای حفظ انرژی و آسایش حرارتی ارائه دهد. در این مقاله استراتژی‌های مختلف صرفه‌جویی انرژی برای سیستم‌های HVAC مورد بررسی قرار گرفت و پتانسیل آنها برای بهبود عملکرد سیستم مورد بحث قرار گرفت. مشخص شد که عوامل متعددی مانند شرایط آب و هوایی، آسایش حرارتی مورد انتظار، هزینه اولیه و سرمایه، در دسترس بودن منابع انرژی و کاربرد.

مقاله کامل را در مورد REVIEW-PAPER-ON-ENERGY-EFICIENCY-TECHNOLOGIES-FOR-HEATING-VENTILATION-AND-AIR-Conditioning-HVAC بخوانید.

TY – JOUR
AU - باگوات، آجی
AU - Teli، S.
AU - گوناکی، پرادیپ
AU – مجالی، ویجی
PY – 2015/12/01
SP -
T1 - مقاله مروری در مورد فن آوری های بهره وری انرژی برای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC)
VL - 6
JO - مجله بین المللی تحقیقات علمی و مهندسی
اورژانس -