化石燃料のコストの上昇と環境への懸念から、暖房、換気、空調（HVAC）システムのエネルギー消費量を削減することがますます重要になっています。したがって、快適性と室内空気質を損なうことなく建物のエネルギー消費を削減する新しい方法を見つけることは、継続的な研究課題です。HVACシステムでエネルギー効率を達成するための実証済みの方法の1つは、既存のシステムコンポーネントの新しい構成を使用するシステムを設計することです。各HVAC分野には特定の設計要件があり、それぞれがエネルギー節約の機会を提供します。エネルギー効率の高いHVACシステムは、既存のシステムパーツをより戦略的に使用するように従来のシステムを再構成することで作成できます。最近の研究では、既存の空調技術の組み合わせが、省エネと熱的快適性のための効果的なソリューションを提供できることが示されています。このホワイトペーパーでは、さまざまなテクノロジーとアプローチを調査およびレビューし、エネルギー消費を削減するためにHVACシステムのパフォーマンスを向上させる能力を示します。各戦略について、最初に簡単な説明が提示され、次に以前の研究をレビューすることによって、HVACエネルギー節約に対するその方法の影響が調査されます。最後に、これらのアプローチ間の比較研究が行われます。
5.熱回収システム
ASHRAE規格では、さまざまな建物に必要な新鮮な空気の量を推奨しています。空調されていない空気は、建物の冷却ニーズを大幅に増加させ、最終的には建物のHVACシステムの全体的なエネルギー消費量の増加につながります。中央冷却プラントでは、新鮮な空気の量は、通常、総空気流量の10％から30％の間である室内空気汚染物質の濃度の上限に基づいて決定されます[69]。現代の建物では、換気損失は総熱損失の50％以上になる可能性があります[70]。ただし、機械的換気は、住宅で使用される電力の最大50％を消費する可能性があります[71]。さらに、高温多湿の地域では、機械的換気システムは、空調システムの総エネルギー使用量の約20〜40％に相当します[72]。Nasif etal。[75]は、エンタルピー/メンブレン熱交換器と組み合わせたエアコンの年間エネルギー消費量を調査し、従来のエアコンと比較しました。彼らは、湿度の高い気候では、従来のHVACシステムの代わりに膜式熱交換器を使用すると、年間最大8％のエネルギー節約が可能であることを発見しました。
ホルトップ全熱交換器は、高い透湿性、優れた気密性、優れた引裂き抵抗、および耐老化性を特徴とするER紙で作られています。繊維間のクリアランスは非常に小さいため、直径の小さい水分分子のみが通過でき、直径の大きい臭気分子は通過できません。これにより、温度や湿度をスムーズに回復し、汚染物質が新鮮な空気に浸透するのを防ぎます。
6.建物の挙動の影響
HVACシステムのエネルギー消費量は、そのパフォーマンスと運用パラメーターだけでなく、冷暖房需要の特性と建物の熱力学的挙動にも依存します。HVACシステムの実際の負荷は、建物の動作により、ほとんどの運用期間で設計されているよりも少なくなります。したがって、特定の建物でのHVACエネルギー使用量の削減に寄与する最も重要な要素は、冷暖房需要を適切に制御することです。日射、照明、外気などの建物の冷房負荷コンポーネントを統合制御することで、建物の冷房プラントのエネルギーを大幅に節約できます。建物の需要とHVACシステムの容量を調整するためのより優れた設計技術を使用することで、約70％のエネルギー節約が可能であると推定されています。Korolija etal。さまざまなHVACシステムで、建物の冷暖房負荷とその後のエネルギー使用量との関係を調査しました。彼らの結果は、建物のエネルギー性能は、HVACの熱特性に依存しているため、建物の冷暖房需要だけに基づいて評価することはできないことを示しています。黄ら。建物の動作に応じてプログラムされ、さまざまな空気量のHVACシステムに実装された5つのエネルギー管理制御機能を開発および評価しました。彼らのシミュレーション結果は、システムがこれらの制御機能で動作する場合、17％のエネルギー節約が達成できることを示しました。
従来のHVACシステムは、急速に枯渇している化石燃料から生成されるエネルギーに大きく依存しています。これは、費用効果の高いインフラストラクチャとアプライアンスに対する需要の高まりとともに、エネルギー効率と環境の持続可能性を実現するために、占有された建物に新しい設置と大規模な改修を必要としました。したがって、快適性と室内空気質を損なうことなくグリーンビルディングに向けた新しい方法を見つけることは、研究開発の課題であり続けています。建物内のエネルギー消費量の全体的な達成可能な削減と人間の快適さの向上は、HVACシステムのパフォーマンスに依存しています。HVACシステムでエネルギー効率を達成するための実証済みの方法の1つは、既存のシステムコンポーネントの新しい構成を使用するシステムを設計することです。最近の研究では、既存の空調技術の組み合わせが、省エネと熱的快適性のための効果的なソリューションを提供できることが示されています。このホワイトペーパーでは、HVACシステムのさまざまな省エネ戦略を調査し、システムパフォーマンスを改善する可能性について説明しました。気候条件、予想される熱的快適性、初期および資本コスト、エネルギー源の利用可能性、および用途などのいくつかの要因が判明しました。
REVIEW-PAPER-ON-ENERGY-EFFICIENCY-TECHNOLOGIES-FOR-HEATING-VENTILATION-AND-AIR-CONDITIONING-HVACに関する論文全文を読む
TY – JOUR
AU –バグワット、アジェイ
AU – Teli、S。
AU –グナキ、プラディープ
AU –マジャリ、ビジャイ
PY – 2015/12/01
SP-
T1 –暖房、換気、空調（HVAC）のエネルギー効率技術に関するレビューペーパー
VL – 6
JO – International Journal of Scientific＆Engineering Research
ER-
