અશ્મિભૂત ઇંધણની વધતી કિંમત અને પર્યાવરણીય ચિંતાઓને કારણે હીટિંગ, વેન્ટિલેશન અને એર કન્ડીશનીંગ (HVAC) સિસ્ટમનો ઉર્જા વપરાશ ઘટાડવો વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહ્યો છે. તેથી, આરામ સાથે સમાધાન કર્યા વિના ઇમારતોમાં ઉર્જા વપરાશ ઘટાડવાની નવી રીતો શોધવી અને…

અશ્મિભૂત ઇંધણની વધતી કિંમત અને પર્યાવરણીય ચિંતાઓને કારણે હીટિંગ, વેન્ટિલેશન અને એર કન્ડીશનીંગ (HVAC) સિસ્ટમનો ઉર્જા વપરાશ ઘટાડવો વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહ્યો છે. તેથી, આરામ અને અંદરની હવાની ગુણવત્તા સાથે સમાધાન કર્યા વિના ઇમારતોમાં ઉર્જાનો વપરાશ ઘટાડવાની નવી રીતો શોધવી એ એક ચાલુ સંશોધન પડકાર છે. HVAC સિસ્ટમમાં ઉર્જા કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવાની એક સાબિત રીત એ છે કે પ્રવર્તમાન સિસ્ટમ ઘટકોની નવી રૂપરેખાંકનોનો ઉપયોગ કરતી સિસ્ટમો ડિઝાઇન કરવી. દરેક HVAC શિસ્તમાં ચોક્કસ ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓ હોય છે અને દરેક ઊર્જા બચત માટેની તકો રજૂ કરે છે. વર્તમાન સિસ્ટમ ભાગોનો વધુ વ્યૂહાત્મક ઉપયોગ કરવા માટે પરંપરાગત સિસ્ટમોને ફરીથી ગોઠવીને ઊર્જા કાર્યક્ષમ HVAC સિસ્ટમ્સ બનાવી શકાય છે. તાજેતરના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે હાલની એર કન્ડીશનીંગ ટેક્નોલોજીઓનું મિશ્રણ ઊર્જા સંરક્ષણ અને થર્મલ આરામ માટે અસરકારક ઉકેલો પ્રદાન કરી શકે છે. આ પેપર વિવિધ તકનીકો અને અભિગમોની તપાસ કરે છે અને તેની સમીક્ષા કરે છે, અને ઊર્જા વપરાશ ઘટાડવા માટે HVAC સિસ્ટમ્સના પ્રદર્શનને સુધારવાની તેમની ક્ષમતા દર્શાવે છે. દરેક વ્યૂહરચના માટે, પ્રથમ સંક્ષિપ્ત વર્ણન રજૂ કરવામાં આવે છે અને પછી અગાઉના અભ્યાસોની સમીક્ષા કરીને, HVAC ઊર્જા બચત પર તે પદ્ધતિના પ્રભાવની તપાસ કરવામાં આવે છે. છેલ્લે, આ અભિગમો વચ્ચે સરખામણી અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવે છે.

5. હીટ રિકવરી સિસ્ટમ્સ

ASHRAE ધોરણો વિવિધ ઇમારતો માટે જરૂરી તાજી હવાની માત્રાની ભલામણ કરે છે. બિનશરતી હવા બિલ્ડિંગની ઠંડકની જરૂરિયાતોને મોટા પ્રમાણમાં વધારે છે, જે આખરે બિલ્ડિંગની HVAC સિસ્ટમ્સના એકંદર ઊર્જા વપરાશમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. સેન્ટ્રલ કૂલિંગ પ્લાન્ટમાં, તાજી હવાનું પ્રમાણ ઇન્ડોર હવા પ્રદૂષકોની સાંદ્રતાની ઉપરની મર્યાદાના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે જે સામાન્ય રીતે કુલ હવાના પ્રવાહ દરના 10% અને 30% ની વચ્ચે હોય છે [69]. આધુનિક ઈમારતોમાં વેન્ટિલેશનની ખોટ કુલ થર્મલ નુકસાનના 50% કરતાં વધુ બની શકે છે [70]. જોકે, યાંત્રિક વેન્ટિલેશન રહેણાંક ઇમારતોમાં વપરાતી 50% જેટલી વિદ્યુત શક્તિનો ઉપયોગ કરી શકે છે [71]. વધુમાં, ગરમ અને ભેજવાળા વિસ્તારોમાં યાંત્રિક વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ્સ એર કન્ડીશનીંગ સિસ્ટમના કુલ ઉર્જા વપરાશના લગભગ 20-40% માટે યોગ્ય છે[72]. નાસિફ એટ અલ. [૭૫] એન્થાલ્પી/મેમ્બ્રેન હીટ એક્સ્ચેન્જર સાથે એર કંડિશનરના વાર્ષિક ઉર્જા વપરાશનો અભ્યાસ કર્યો અને પરંપરાગત એર કન્ડીશનીંગ સાથે તેની સરખામણી કરી. તેઓએ જોયું કે ભેજવાળી આબોહવામાં, પરંપરાગત HVAC સિસ્ટમને બદલે મેમ્બ્રેન હીટ એક્સ્ચેન્જરનો ઉપયોગ કરતી વખતે 8% સુધીની વાર્ષિક ઊર્જા બચત શક્ય છે.

હોલટોપ ટોટલ હીટ એક્સ્ચેન્જર ER પેપરથી બનેલું છે જે ઉચ્ચ ભેજની અભેદ્યતા, સારી હવાની ચુસ્તતા, ઉત્તમ આંસુ પ્રતિકાર અને વૃદ્ધત્વ પ્રતિકાર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. તંતુઓ વચ્ચેનું ક્લિયરન્સ ખૂબ નાનું છે, તેથી માત્ર નાના વ્યાસના ભેજના અણુઓ જ પસાર થઈ શકે છે, મોટા વ્યાસના ગંધના પરમાણુઓ તેમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી. આના માધ્યમથી, તાપમાન અને ભેજને સરળતાથી પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે, અને તાજી હવામાં ઘૂસણખોરી કરતા પ્રદૂષકોને અટકાવી શકાય છે.

6. મકાન વર્તનની અસર

HVAC સિસ્ટમનો ઉર્જા વપરાશ માત્ર તેની કામગીરી અને ઓપરેશનલ પરિમાણો પર જ નહીં, પણ ગરમી અને ઠંડકની માંગની લાક્ષણિકતાઓ અને બિલ્ડિંગના થર્મો ડાયનેમિક વર્તન પર પણ આધાર રાખે છે. એચવીએસી સિસ્ટમ્સનો વાસ્તવિક લોડ બિલ્ડિંગ બિહેવિયરને કારણે મોટાભાગના ઓપરેટિંગ સમયગાળામાં ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો હતો તેના કરતાં ઓછો છે. તેથી, આપેલ બિલ્ડીંગમાં HVAC ઉર્જા વપરાશમાં ઘટાડા માટે ફાળો આપતા સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિબળો હીટિંગ અને ઠંડકની માંગનું યોગ્ય નિયંત્રણ છે. સૌર કિરણોત્સર્ગ, લાઇટિંગ અને તાજી હવા જેવા બિલ્ડિંગ કૂલિંગ લોડ ઘટકોનું એકીકૃત નિયંત્રણ, બિલ્ડિંગના કૂલિંગ પ્લાન્ટમાં નોંધપાત્ર ઊર્જા બચતમાં પરિણમી શકે છે. એવો અંદાજ છે કે તેની HVAC સિસ્ટમ ક્ષમતા સાથે બિલ્ડિંગની માંગનું સંકલન કરવા માટે બહેતર ડિઝાઇન તકનીકોના ઉપયોગ દ્વારા લગભગ 70% ઊર્જા બચત શક્ય છે. કોરોલીજા એટ અલ. વિવિધ એચવીએસી સિસ્ટમો સાથે બિલ્ડીંગ હીટિંગ અને કૂલિંગ લોડ અને અનુગામી ઉર્જા વપરાશ વચ્ચેના સંબંધની તપાસ કરી. તેમના પરિણામો દર્શાવે છે કે HVAC થર્મલ લાક્ષણિકતાઓ પર તેની નિર્ભરતાને કારણે બિલ્ડિંગ હીટિંગ અને ઠંડકની માંગના આધારે બિલ્ડિંગ એનર્જી પ્રભાવનું મૂલ્યાંકન કરી શકાતું નથી. હુઆંગ એટલ. બિલ્ડીંગ બિહેવિયર અનુસાર પ્રોગ્રામ કરેલ પાંચ એનર્જી મેનેજમેન્ટ કંટ્રોલ ફંક્શન્સ વિકસાવ્યા અને તેનું મૂલ્યાંકન કર્યું અને વેરીએબલ એર વોલ્યુમ HVAC સિસ્ટમ માટે અમલમાં મૂક્યું. તેમના સિમ્યુલેશન પરિણામો દર્શાવે છે કે જ્યારે સિસ્ટમ આ નિયંત્રણ કાર્યો સાથે સંચાલિત થાય છે ત્યારે 17% ની ઊર્જા બચત પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

પરંપરાગત એચવીએસી સિસ્ટમ્સ અશ્મિભૂત ઇંધણમાંથી ઉત્પન્ન થતી ઉર્જા પર ખૂબ આધાર રાખે છે, જે ઝડપથી ખતમ થઈ રહી છે. ખર્ચ-અસરકારક ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર અને ઉપકરણોની વધતી જતી માંગ સાથે આને કારણે ઉર્જા કાર્યક્ષમતા અને પર્યાવરણીય ટકાઉપણું હાંસલ કરવા માટે કબજા હેઠળની ઇમારતોમાં નવા સ્થાપનો અને મુખ્ય રેટ્રોફિટ્સની આવશ્યકતા છે. તેથી, આરામ અને ઘરની અંદરની હવાની ગુણવત્તા સાથે સમાધાન કર્યા વિના ગ્રીન બિલ્ડીંગ તરફ નવીન રીતો શોધવી એ સંશોધન અને વિકાસ માટે એક પડકાર છે. ઉર્જા વપરાશમાં એકંદરે પ્રાપ્ય ઘટાડો અને ઇમારતોમાં માનવ આરામની વૃદ્ધિ HVAC સિસ્ટમના પ્રદર્શન પર આધારિત છે. HVAC સિસ્ટમમાં ઉર્જા કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવાની એક સાબિત રીત એ છે કે વર્તમાન સિસ્ટમ ઘટકોની નવી રૂપરેખાંકનોનો ઉપયોગ કરતી સિસ્ટમો ડિઝાઇન કરવી. તાજેતરના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે હાલની એર કન્ડીશનીંગ ટેકનોલોજીનું મિશ્રણ ઉર્જા સંરક્ષણ અને થર્મલ આરામ માટે અસરકારક ઉકેલો પ્રદાન કરી શકે છે. આ પેપરમાં એચવીએસી સિસ્ટમ્સ માટેની વિવિધ ઊર્જા બચત વ્યૂહરચનાઓ તપાસવામાં આવી હતી અને સિસ્ટમની કામગીરીમાં સુધારો કરવાની તેમની સંભવિતતાની ચર્ચા કરવામાં આવી હતી. તે જાણવા મળ્યું હતું કે આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ, અપેક્ષિત થર્મલ આરામ, પ્રારંભિક અને મૂડી ખર્ચ, ઉર્જા સ્ત્રોતોની ઉપલબ્ધતા અને એપ્લિકેશન જેવા ઘણા પરિબળો છે.

રિવ્યુ-પેપર-ઓન-એનર્જી-એફિશિયન્સી-ટેક્નોલોજી-ફોર-હીટિંગ-વેન્ટિલેશન-અને-એર-કન્ડિશનિંગ-એચવીએસી પર સંપૂર્ણ પેપર વાંચો

TY - જોર
એયુ - ભાગવત, અજય
એયુ - તેલી, એસ.
એયુ - ગુણકી, પ્રદીપ
એયુ - માજાલી, વિજય
PY – 2015/12/01
એસપી -
T1 - હીટિંગ, વેન્ટિલેશન અને એર કન્ડીશનીંગ (HVAC) માટે ઉર્જા કાર્યક્ષમતા તકનીકો પર સમીક્ષા પેપર
VL - 6
JO - વૈજ્ઞાનિક અને એન્જિનિયરિંગ સંશોધનનું આંતરરાષ્ટ્રીય જર્નલ
ER -