La disminució del consum d'energia dels sistemes de calefacció, ventilació i aire condicionat (HVAC) és cada cop més important a causa de l'augment del cost dels combustibles fòssils i les preocupacions ambientals.Per tant, trobar noves maneres de reduir el consum d'energia als edificis sense comprometre el confort i la qualitat de l'aire interior és un repte de recerca en curs.Una manera provada d'aconseguir l'eficiència energètica en sistemes de climatització és dissenyar sistemes que utilitzen noves configuracions dels components del sistema existents.Cada disciplina de climatització té requisits de disseny específics i cadascuna presenta oportunitats d'estalvi energètic.Els sistemes HVAC eficients energèticament es poden crear reconfigurant els sistemes tradicionals per fer un ús més estratègic de les parts del sistema existents.Investigacions recents han demostrat que una combinació de tecnologies d'aire condicionat existents pot oferir solucions efectives per a l'estalvi energètic i el confort tèrmic.Aquest article investiga i revisa les diferents tecnologies i enfocaments, i demostra la seva capacitat per millorar el rendiment dels sistemes de climatització per tal de reduir el consum d'energia.Per a cada estratègia, primer es presenta una breu descripció i després, revisant els estudis anteriors, s'investiga la influència d'aquest mètode en l'estalvi energètic de l'HVAC.Finalment, es realitza un estudi comparatiu entre aquests enfocaments.
5. Sistemes de recuperació de calor
Les normes ASHRAE recomanen la quantitat d'aire fresc necessària per a diferents edificis.L'aire no condicionat augmenta considerablement les necessitats de refrigeració de l'edifici, la qual cosa, en última instància, condueix a un augment del consum total d'energia dels sistemes de climatització de l'edifici.A la central de refrigeració, la quantitat d'aire fresc es determina en funció dels límits superiors de les concentracions de contaminants de l'aire interior que normalment es troben entre el 10% i el 30% del cabal d'aire total [69].En els edificis moderns, les pèrdues de ventilació poden arribar a superar el 50% de les pèrdues tèrmiques totals [70].Tanmateix, la ventilació mecànica pot consumir fins al 50% de l'energia elèctrica utilitzada en edificis residencials [71].A més, a les regions càlides i humides, els sistemes de ventilació mecànica s'apropen al voltant del 20-40% de l'ús total d'energia dels sistemes d'aire condicionat[72].Nasif et al.[75] va estudiar el consum d'energia anual d'un aparell d'aire condicionat acoblat amb un intercanviador de calor entalpia/membrana i el va comparar amb un aparell d'aire condicionat convencional.Van trobar que en clima humit, l'estalvi d'energia anual de fins a un 8% és possible quan s'utilitza l'intercanviador de calor de membrana en lloc d'un sistema de climatització convencional.
Bescanviador de calor total Holtopestà fet de paper ER que es caracteritza per una alta permeabilitat a la humitat, una bona hermeticitat a l'aire, una excel·lent resistència a la llàgrima i una resistència a l'envelliment.L'espai lliure entre les fibres és molt petit, de manera que només poden passar les molècules d'humitat de petit diàmetre, les molècules d'olor de més gran diàmetre no poden passar-hi.D'aquesta manera, la temperatura i la humitat es poden recuperar sense problemes, i evitar que els contaminants s'infiltrin a l'aire fresc.
6. Efecte del comportament de l'edifici
El consum d'energia d'un sistema HVAC depèn no només del seu rendiment i dels paràmetres operatius, sinó també de les característiques de la demanda de calefacció i refrigeració i del comportament termodinàmic de l'edifici.La càrrega real dels sistemes de climatització és inferior a la que està dissenyada en la majoria dels períodes de funcionament a causa del comportament de l'edifici.Per tant, els factors més importants que contribueixen a la reducció del consum d'energia HVAC en un edifici determinat és el control adequat de la demanda de calefacció i refrigeració.El control integrat dels components de la càrrega de refrigeració de l'edifici, com ara la radiació solar, la il·luminació i l'aire fresc, pot suposar un estalvi energètic important a la planta de refrigeració d'un edifici.S'estima que al voltant del 70% de l'estalvi energètic és possible mitjançant l'ús de millors tecnologies de disseny per coordinar la demanda de l'edifici amb la capacitat del seu sistema de climatització.Korolija et al.va investigar la relació entre la càrrega de calefacció i refrigeració de l'edifici i el posterior ús d'energia amb diferents sistemes de climatització.Els seus resultats van indicar que el rendiment energètic de l'edifici no es pot avaluar només en funció de la demanda de calefacció i refrigeració de l'edifici a causa de la seva dependència de les característiques tèrmiques d'HVAC.Huang et al.desenvolupat i avaluat cinc funcions de control de gestió de l'energia programades segons el comportament de l'edifici i implementades per a un sistema HVAC de volum d'aire variable.Els seus resultats de simulació van demostrar que es pot aconseguir un estalvi d'energia del 17% quan el sistema funciona amb aquestes funcions de control.
Els sistemes de climatització convencionals depenen en gran mesura de l'energia generada a partir de combustibles fòssils, que s'estan esgotant ràpidament.Això, juntament amb una demanda creixent d'infraestructures i electrodomèstics rendibles, ha requerit noves instal·lacions i reformes importants als edificis ocupats per aconseguir l'eficiència energètica i la sostenibilitat ambiental.Per tant, trobar noves maneres d'aconseguir edificis ecològics sense comprometre la comoditat i la qualitat de l'aire interior segueix sent un repte per a la investigació i el desenvolupament.La reducció global assolible del consum d'energia i la millora del confort humà als edificis depenen del rendiment dels sistemes de climatització.Una manera provada d'aconseguir l'eficiència energètica en sistemes de climatització és dissenyar sistemes que utilitzen noves configuracions dels components del sistema existents.Investigacions recents han demostrat que una combinació de tecnologies d'aire condicionat existents pot oferir solucions efectives per a l'estalvi d'energia i el confort tèrmic.En aquest article es van investigar diverses estratègies d'estalvi d'energia per als sistemes de climatització i es va discutir el seu potencial per millorar el rendiment del sistema.Es va trobar que diversos factors com les condicions climàtiques, el confort tèrmic esperat, el cost inicial i de capital, la disponibilitat de fonts d'energia i l'aplicació.
Llegeix el document complet aDOCUMENT DE REVISIÓ SOBRE-LES-TECNOLOGIES-DE-L'EFICIÈNCIA-ENERGÉTICA-PER-LA-CALEFACCIÓ-VENTILACIÓ-I-AIRE-CONDICIONAT-HVAC
TY – JOUR
AU - Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – Gunaki, Pradeep
AU – Majali, Vijay
PY – 01/12/2015
SP -
T1 - Document de revisió sobre tecnologies d'eficiència energètica per a la calefacció, la ventilació i l'aire condicionat (HVAC)
VL - 6
JO - Revista Internacional de Recerca Científica i Enginyeria
ER -
Hora de publicació: 10-jul-2020