การลดการใช้พลังงานของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิงฟอสซิลและสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นการหาวิธีใหม่ในการลดการใช้พลังงานในอาคารโดยไม่กระทบต่อความสะดวกสบายและ …

การลดการใช้พลังงานของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิงฟอสซิลและสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น ดังนั้น การหาวิธีใหม่ในการลดการใช้พลังงานในอาคารโดยไม่กระทบต่อความสะดวกสบายและคุณภาพอากาศภายในอาคารจึงเป็นความท้าทายในการวิจัยอย่างต่อเนื่อง วิธีหนึ่งที่พิสูจน์แล้วในการบรรลุประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระบบ HVAC คือการออกแบบระบบที่ใช้การกำหนดค่าแบบใหม่ของส่วนประกอบระบบที่มีอยู่ สาขาวิชา HVAC แต่ละแห่งมีข้อกำหนดด้านการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง และแต่ละสาขาก็นำเสนอโอกาสในการประหยัดพลังงาน ระบบ HVAC ที่ประหยัดพลังงานสามารถสร้างขึ้นได้โดยการกำหนดค่าระบบดั้งเดิมใหม่เพื่อใช้ชิ้นส่วนระบบที่มีอยู่อย่างมีกลยุทธ์มากขึ้น การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการผสมผสานเทคโนโลยีการปรับอากาศที่มีอยู่สามารถนำเสนอโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประหยัดพลังงานและความสบายทางความร้อน เอกสารนี้จะตรวจสอบและทบทวนเทคโนโลยีและวิธีการต่างๆ และแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ HVAC เพื่อลดการใช้พลังงาน สำหรับแต่ละกลยุทธ์ จะมีการนำเสนอคำอธิบายโดยย่อก่อน จากนั้นจึงทบทวนการศึกษาก่อนหน้านี้ อิทธิพลของวิธีการนั้นต่อการประหยัดพลังงาน HVAC จะได้รับการตรวจสอบ ในที่สุด จะทำการศึกษาเปรียบเทียบระหว่างวิธีการเหล่านี้

5.ระบบการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่

มาตรฐาน ASHRAE แนะนำปริมาณอากาศบริสุทธิ์ที่จำเป็นสำหรับอาคารต่างๆ อากาศที่ไม่มีเครื่องปรับอากาศจะเพิ่มความต้องการในการระบายความร้อนของอาคารอย่างมาก ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การเพิ่มการใช้พลังงานโดยรวมของระบบ HVAC ของอาคาร ในโรงงานทำความเย็นส่วนกลาง ปริมาณของอากาศบริสุทธิ์จะถูกกำหนดโดยอิงจากขีดจำกัดบนของความเข้มข้นของมลพิษทางอากาศภายในอาคาร ซึ่งปกติจะอยู่ระหว่าง 10% ถึง 30% ของอัตราการไหลของอากาศทั้งหมด [69] ในอาคารสมัยใหม่ การสูญเสียการระบายอากาศสามารถกลายเป็นมากกว่า 50% ของการสูญเสียความร้อนทั้งหมด [70] อย่างไรก็ตาม การระบายอากาศทางกลสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าได้ถึง 50% ที่ใช้ในอาคารที่พักอาศัย [71] นอกจากนี้ ในบริเวณที่ร้อนและชื้น ระบบระบายอากาศแบบกลไกมีความเหมาะสมประมาณ 20-40% ของการใช้พลังงานทั้งหมดของระบบปรับอากาศ[72] นาซิฟและคณะ [75] ศึกษาการใช้พลังงานประจำปีของเครื่องปรับอากาศควบคู่กับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเอนทาลปี/เมมเบรน และเปรียบเทียบกับเครื่องปรับอากาศทั่วไป พวกเขาพบว่าในสภาพอากาศชื้น การประหยัดพลังงานประจำปีได้ถึง 8% เป็นไปได้เมื่อใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเมมเบรนแทนระบบ HVAC ทั่วไป

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบรวม Holtop ทำจากกระดาษ ER ซึ่งมีการซึมผ่านของความชื้นสูง ความหนาแน่นของอากาศที่ดี ความต้านทานการฉีกขาดที่ดีเยี่ยม และความต้านทานการเสื่อมสภาพ ช่องว่างระหว่างเส้นใยมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นเฉพาะโมเลกุลความชื้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กเท่านั้นที่สามารถผ่านไปได้ โมเลกุลของกลิ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าจะไม่สามารถผ่านเข้าไปได้ ด้วยวิธีนี้ อุณหภูมิและความชื้นสามารถฟื้นตัวได้อย่างราบรื่น และป้องกันไม่ให้สารมลพิษแทรกซึมสู่อากาศบริสุทธิ์

6.ผลของพฤติกรรมการสร้าง

การใช้พลังงานของระบบ HVAC ไม่เพียงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและพารามิเตอร์การทำงาน แต่ยังขึ้นกับลักษณะของความต้องการความร้อนและความเย็น และพฤติกรรมเทอร์โมไดนามิกของอาคารด้วย โหลดที่แท้จริงของระบบ HVAC นั้นน้อยกว่าที่ออกแบบไว้ในช่วงเวลาการทำงานส่วนใหญ่อันเนื่องมาจากพฤติกรรมการสร้าง ดังนั้น ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการลดการใช้พลังงาน HVAC ในอาคารที่กำหนดคือการควบคุมความต้องการความร้อนและความเย็นอย่างเหมาะสม การควบคุมแบบบูรณาการของส่วนประกอบโหลดความเย็นในอาคาร เช่น การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ แสงสว่าง และอากาศบริสุทธิ์ อาจส่งผลให้โรงงานทำความเย็นของอาคารประหยัดพลังงานได้อย่างมาก คาดว่าประมาณ 70% ของการประหยัดพลังงานเป็นไปได้ผ่านการใช้เทคโนโลยีการออกแบบที่ดีขึ้นเพื่อประสานความต้องการของอาคารกับความสามารถของระบบ HVAC โคโรลิยา et al. ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างภาระการให้ความร้อนและความเย็นในอาคารกับการใช้พลังงานที่ตามมากับระบบ HVAC ต่างๆ ผลลัพธ์ของพวกเขาระบุว่าไม่สามารถประเมินสมรรถนะด้านพลังงานของอาคารได้เฉพาะตามความต้องการความร้อนและความเย็นในอาคารเท่านั้น เนื่องจากขึ้นอยู่กับลักษณะการระบายความร้อนของ HVAC หวางเอตัล พัฒนาและประเมินฟังก์ชันการควบคุมการจัดการพลังงานห้ารายการที่ตั้งโปรแกรมตามพฤติกรรมของอาคารและนำไปใช้กับระบบ HVAC ปริมาตรอากาศแปรผัน ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าสามารถประหยัดพลังงานได้ถึง 17% เมื่อระบบทำงานโดยใช้ฟังก์ชันควบคุมเหล่านี้

ระบบ HVAC ทั่วไปต้องอาศัยพลังงานที่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นอย่างมาก ซึ่งกำลังหมดลงอย่างรวดเร็ว ประกอบกับความต้องการโครงสร้างพื้นฐานและเครื่องใช้ที่ประหยัดต้นทุนเพิ่มขึ้น ทำให้จำเป็นต้องมีการติดตั้งใหม่และการปรับปรุงครั้งใหญ่ในอาคารที่ถูกยึดครอง เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้พลังงานและความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม ดังนั้น การค้นหาแนวทางใหม่ๆ ในการสร้างอาคารสีเขียวโดยไม่กระทบต่อความสะดวกสบายและคุณภาพอากาศภายในอาคารจึงยังคงเป็นความท้าทายสำหรับการวิจัยและพัฒนา การลดการใช้พลังงานโดยรวมและการเพิ่มความสะดวกสบายของมนุษย์ในอาคารนั้นขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของระบบ HVAC วิธีหนึ่งที่พิสูจน์แล้วในการบรรลุประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระบบ HVAC คือการออกแบบระบบที่ใช้การกำหนดค่าแบบใหม่ของส่วนประกอบระบบที่มีอยู่ การวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการผสมผสานเทคโนโลยีการปรับอากาศที่มีอยู่สามารถนำเสนอโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประหยัดพลังงานและความสบายทางความร้อน ในบทความนี้ ได้มีการศึกษากลยุทธ์ต่างๆ ในการประหยัดพลังงานสำหรับระบบ HVAC และมีการอภิปรายถึงศักยภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ พบว่ามีหลายปัจจัย เช่น สภาพภูมิอากาศ ความสบายทางความร้อนที่คาดหวัง ต้นทุนเริ่มต้นและต้นทุนทุน ความพร้อมใช้งานของแหล่งพลังงานและการใช้งาน

อ่านบทความฉบับเต็มใน REVIEW-PAPER-ON-ENERGY-EFFICIENCY-TECHNOLOGIES-FOR-HEATING-VENTILATION-AND-AIR-CONDITIONING-HVAC

TY – JOUR
AU – Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – กุนากิ, ประทีป
AU – มาจาลี วิชัย
PY – 2015/12/01
เอสพี -
T1 – กระดาษทบทวนเกี่ยวกับเทคโนโลยีประหยัดพลังงานสำหรับการทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC)
VL – 6
JO – วารสารนานาชาติด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม
เอ่อ -