Lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmien (LVI) energiankulutuksen vähentäminen on yhä tärkeämpää fossiilisten polttoaineiden kallistumisen ja ympäristöhuolien vuoksi. Siksi uusien tapojen löytäminen rakennusten energiankulutuksen vähentämiseksi mukavuudesta ja sisäilman laadusta tinkimättä on jatkuva tutkimushaaste. Yksi todistettu tapa saavuttaa energiatehokkuus LVI-järjestelmissä on suunnitella järjestelmiä, jotka käyttävät uusia kokoonpanoja olemassa olevista järjestelmäkomponenteista. Jokaisella LVI-alalla on erityiset suunnitteluvaatimukset ja jokainen tarjoaa mahdollisuuksia energiansäästöön. Energiatehokkaita LVI-järjestelmiä voidaan luoda konfiguroimalla perinteiset järjestelmät uudelleen, jotta olemassa olevia järjestelmäosia voidaan hyödyntää strategisemmin. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että olemassa olevien ilmastointitekniikoiden yhdistelmä voi tarjota tehokkaita ratkaisuja energiansäästöön ja lämpömukavuuteen. Tässä artikkelissa tutkitaan ja tarkastellaan eri tekniikoita ja lähestymistapoja sekä osoitetaan niiden kyky parantaa LVI-järjestelmien suorituskykyä energiankulutuksen vähentämiseksi. Jokaisesta strategiasta esitellään ensin lyhyt kuvaus ja sitten aiempia tutkimuksia tarkasteltaessa selvitetään menetelmän vaikutusta LVI-energiansäästöön. Lopuksi suoritetaan vertailututkimus näiden lähestymistapojen välillä.
5.Lämmön talteenottojärjestelmät
ASHRAE-standardit suosittelevat tarvittavan raitisilman määrää eri rakennuksiin. Ilmastoitumaton ilma lisää suuresti rakennuksen jäähdytystarvetta, mikä johtaa viime kädessä rakennuksen LVI-järjestelmien kokonaisenergiankulutuksen kasvuun. Keskusjäähdytyslaitoksessa raitisilma määräytyy sisäilman epäpuhtauksien pitoisuuksien ylärajojen perusteella, joka on normaalisti 10-30 % kokonaisilmavirtauksesta [69]. Nykyaikaisissa rakennuksissa ilmanvaihtohäviöt voivat olla yli 50 % kokonaislämpöhäviöistä [70]. Koneellinen ilmanvaihto voi kuitenkin kuluttaa jopa 50 % asuinrakennusten sähköstä [71]. Lisäksi kuumilla ja kosteilla alueilla mekaaniset ilmanvaihtojärjestelmät kattavat noin 20–40 % ilmastointijärjestelmien kokonaisenergiankulutuksesta[72]. Nasif et ai. [75] tutki entalpia/kalvolämmönvaihtimeen yhdistetyn ilmastointilaitteen vuotuista energiankulutusta ja vertasi sitä tavanomaiseen ilmastointilaitteeseen. He havaitsivat, että kosteassa ilmastossa jopa 8 % vuotuinen energiansäästö on mahdollista, kun käytetään kalvolämmönvaihdinta perinteisen LVI-järjestelmän sijaan.
Holtop-kokolämmönvaihdin on valmistettu ER-paperista, jolla on korkea kosteuden läpäisevyys, hyvä ilmatiiviys, erinomainen repeytymiskestävyys ja ikääntymisenkestävyys. Kuitujen välinen välys on hyvin pieni, joten vain halkaisijaltaan pienet kosteusmolekyylit pääsevät läpi, halkaisijaltaan suuremmat hajumolekyylit eivät pääse kulkemaan sen läpi. Näin lämpötila ja kosteus saadaan talteen sujuvasti ja estetään saasteiden pääsy raittiiseen ilmaan.
6. Rakennuskäyttäytymisen vaikutus
LVI-järjestelmän energiankulutus ei riipu vain sen suorituskyvystä ja toimintaparametreista, vaan myös lämmitys- ja jäähdytystarpeen ominaisuuksista ja rakennuksen termodynaamisesta käyttäytymisestä. LVI-järjestelmien todellinen kuormitus on suunniteltua pienempi useimmilla käyttöjaksoilla rakennuksen käyttäytymisen vuoksi. Siksi tärkeimmät tekijät, jotka vaikuttavat LVI-energian käytön vähentämiseen tietyssä rakennuksessa, on lämmitys- ja jäähdytystarpeen asianmukainen hallinta. Rakennuksen jäähdytyskuormituksen komponenttien, kuten auringonsäteilyn, valaistuksen ja raitisilman, integroitu ohjaus voi johtaa merkittäviin energiansäästöihin rakennuksen jäähdytyslaitoksessa. On arvioitu, että noin 70 % energiansäästöstä on mahdollista käyttämällä parempia suunnittelutekniikoita rakennuksen kysynnän koordinoimiseksi LVI-järjestelmän kapasiteetin kanssa. Korolija et ai. tutki rakennuksen lämmitys- ja jäähdytyskuormituksen ja sitä seuranneen energian käytön välistä suhdetta eri LVI-järjestelmissä. Niiden tulokset osoittivat, että rakennuksen energiatehokkuutta ei voida arvioida pelkästään rakennuksen lämmitys- ja jäähdytystarpeen perusteella, koska se on riippuvainen LVI-lämpöominaisuuksista. Huang et al. kehitetty ja arvioitu viisi energianhallinnan ohjaustoimintoa, jotka on ohjelmoitu rakennuksen käyttäytymisen mukaan ja toteutettu säädettävällä ilmamäärällä säädettävään LVI-järjestelmään. Niiden simulointitulokset osoittivat, että 17 %:n energiansäästö voidaan saavuttaa, kun järjestelmää käytetään näillä ohjaustoiminnoilla.
Perinteiset LVI-järjestelmät ovat vahvasti riippuvaisia fossiilisista polttoaineista tuotetusta energiasta, joka ehtyy nopeasti. Tämä yhdessä kustannustehokkaiden infrastruktuurien ja laitteiden kasvavan kysynnän kanssa on edellyttänyt uusia asennuksia ja suuria jälkiasennuksia käytössä oleviin rakennuksiin energiatehokkuuden ja ympäristön kestävyyden saavuttamiseksi. Siksi uusien tapojen löytäminen kohti vihreitä rakennuksia mukavuudesta ja sisäilman laadusta tinkimättä on edelleen haaste tutkimukselle ja kehitykselle. Yleisesti saavutettavissa oleva energiankulutuksen vähentäminen ja ihmisten viihtyisyyden parantaminen rakennuksissa riippuvat LVI-järjestelmien suorituskyvystä. Yksi todistettu tapa saavuttaa energiatehokkuus LVI-järjestelmissä on suunnitella järjestelmiä, jotka käyttävät uusia kokoonpanoja olemassa olevista järjestelmäkomponenteista. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että olemassa olevien ilmastointitekniikoiden yhdistelmä voi tarjota tehokkaita ratkaisuja energiansäästöön ja lämpömukavuuteen. Tässä artikkelissa tutkittiin erilaisia LVI-järjestelmien energiansäästöstrategioita ja käsiteltiin niiden mahdollisuuksia parantaa järjestelmän suorituskykyä. Havaittiin, että useat tekijät, kuten ilmasto-olosuhteet, odotettu lämpömukavuus, alku- ja pääomakustannukset, energialähteiden saatavuus ja sovellus.
Lue koko artikkeli aiheesta ARVOSTELU-PAPERI-ENERGIA-TEHOKKUUS-TEKNOLOGIAT-LÄMMITYS-ILMANVAIHTO- JA-ILMASTOINTI-LVI
TY – JOUR
AU – Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – Gunaki, Pradeep
AU – Majali, Vijay
PY – 12.12.2015
SP -
T1 – Katsauspaperi lämmityksen, ilmanvaihdon ja ilmastoinnin energiatehokkuustekniikoista (HVAC)
VL – 6
JO – International Journal of Scientific & Engineering Research
ER -
