暖房、換気、および空調 (HVAC) システムのエネルギー消費を削減することは、化石燃料のコストの上昇と環境への懸念により、ますます重要になっています。したがって、快適さと室内空気の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、進行中の研究課題です。HVAC システムでエネルギー効率を達成する実証済みの方法の 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、従来のシステムを再構成して既存のシステム パーツをより戦略的に利用することで作成できます。最近の研究では、既存の空調技術を組み合わせることで、エネルギーの節約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実証されています。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、最初に簡単な説明を提示し、次に以前の研究をレビューすることによって、HVAC の省エネに対するその方法の影響を調査します。最後に、これらのアプローチ間の比較研究が行われます。
ASHRAE 基準は、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高め、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、通常は総空気流量の 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、換気損失が総熱損失の 50% 以上になる場合があります [70]。ただし、機械換気は、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、空調システムの総エネルギー使用量の約 20 ～ 40% を機械換気システムが占めています [72]。ナシフ等。[75] は、エンタルピー/膜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研究し、それを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高い透湿性、気密性、耐引裂性、耐老化性に優れたER紙を使用しています。繊維間の隙間は非常に小さいため、直径の小さな水分分子のみが通過でき、直径の大きなニオイ分子は通過できません。これにより、温度と湿度がスムーズに回復し、汚染物質が新鮮な空気に浸透するのを防ぎます。
6.建物挙動の影響
HVAC システムのエネルギー消費量は、その性能と運用パラメータだけでなく、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、建物の挙動により、ほとんどの運用期間で設計よりも低くなります。したがって、特定の建物の HVAC エネルギー使用量の削減に寄与する最も重要な要因は、暖房と冷房の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却負荷コンポーネントを統合制御することで、建物の冷却プラントのエネルギーを大幅に節約できます。より優れた設計技術を使用して建物の需要と HVAC システムの容量を調整することで、約 70% のエネルギーを節約できると推定されています。コロリヤ等。は、さまざまな HVAC システムを使用して、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、HVAC の熱特性に依存するため、建物の冷暖房需要のみに基づいて建物のエネルギー性能を評価することはできないことを示しています。黄ら。建物の挙動に応じてプログラムされ、可変風量 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。シミュレーションの結果、これらの制御機能でシステムを運用することで、17%の省エネを達成できることが実証されました。
従来の HVAC システムは、急速に枯渇しつつあ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、費用対効果の高いインフラストラクチャと電化製品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達成するために、占有された建物に新しい設備を設置し、大幅に改修する必要があります。したがって、快適さと室内の空気の質を損なうことなく環境に優しい建物を実現する新しい方法を見つけることは、研究開発の課題として残っています。建物内のエネルギー消費の全体的な達成可能な削減と人間の快適性の向上は、HVAC システムの性能に依存しています。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、既存の空調技術を組み合わせることで、省エネと熱的快適性を実現する効果的なソリューションを提供できることが実証されています。この論文では、HVAC システムのさまざまな省エネルギー戦略を調査し、システム性能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、用途など、いくつかの要因が判明しました。
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投稿時間: Jul-10-2020