Zmniejszenie zużycia energii w systemach ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) staje się coraz ważniejsze ze względu na rosnące koszty paliw kopalnych i troskę o środowisko.Dlatego znalezienie nowych sposobów na zmniejszenie zużycia energii w budynkach bez uszczerbku dla komfortu i jakości powietrza w pomieszczeniach jest ciągłym wyzwaniem badawczym.Jednym ze sprawdzonych sposobów osiągnięcia efektywności energetycznej w systemach HVAC jest projektowanie systemów wykorzystujących nowatorskie konfiguracje istniejących elementów systemu.Każda dyscyplina HVAC ma określone wymagania projektowe i każda stwarza możliwości oszczędności energii.Energooszczędne systemy HVAC można tworzyć poprzez rekonfigurację tradycyjnych systemów w celu bardziej strategicznego wykorzystania istniejących części systemu.Ostatnie badania wykazały, że połączenie istniejących technologii klimatyzacji może zapewnić skuteczne rozwiązania w zakresie oszczędzania energii i komfortu cieplnego.W tym artykule zbadano i dokonano przeglądu różnych technologii i podejść oraz wykazano ich zdolność do poprawy wydajności systemów HVAC w celu zmniejszenia zużycia energii.Dla każdej strategii najpierw przedstawiono krótki opis, a następnie, przeglądając wcześniejsze badania, zbadano wpływ tej metody na oszczędność energii HVAC.Na koniec przeprowadzane jest badanie porównawcze między tymi podejściami.
Normy ASHRAE zalecają wymaganą ilość świeżego powietrza dla różnych budynków.Nieklimatyzowane powietrze znacznie zwiększa zapotrzebowanie budynku na chłodzenie, co ostatecznie prowadzi do wzrostu ogólnego zużycia energii przez systemy HVAC budynku.W centralnej instalacji chłodniczej ilość świeżego powietrza określana jest na podstawie górnych granic stężeń zanieczyszczeń powietrza w pomieszczeniach, które zwykle wynoszą od 10% do 30% całkowitego natężenia przepływu powietrza [69].W nowoczesnych budynkach straty wentylacyjne mogą stanowić ponad 50% całkowitych strat cieplnych [70].Jednak wentylacja mechaniczna może zużywać do 50% energii elektrycznej zużywanej w budynkach mieszkalnych [71].Ponadto w regionach gorących i wilgotnych systemy wentylacji mechanicznej pochłaniają około 20–40% całkowitego zużycia energii przez systemy klimatyzacji[72].Nasif i in.[75] zbadali roczne zużycie energii przez klimatyzator współpracujący z entalpicznym/membranowym wymiennikiem ciepła i porównali je z konwencjonalną klimatyzacją.Odkryli, że w wilgotnym klimacie możliwe są roczne oszczędności energii do 8% przy zastosowaniu membranowego wymiennika ciepła zamiast konwencjonalnego systemu HVAC.
Całkowity wymiennik ciepła Holtopwykonana jest z papieru ER, który charakteryzuje się wysoką przepuszczalnością wilgoci, dobrą szczelnością, doskonałą odpornością na rozdzieranie i starzenie.Prześwit między włóknami jest bardzo mały, więc mogą przejść tylko cząsteczki wilgoci o małej średnicy, cząsteczki zapachu o większej średnicy nie są w stanie przejść.W ten sposób można płynnie przywrócić temperaturę i wilgotność oraz zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do świeżego powietrza.
6.Efekt zachowania budynku
Zużycie energii przez system HVAC zależy nie tylko od jego wydajności i parametrów eksploatacyjnych, ale także od charakterystyki zapotrzebowania na ogrzewanie i chłodzenie oraz zachowania termodynamicznego budynku.Rzeczywiste obciążenie systemów HVAC jest mniejsze niż zaprojektowano w większości okresów eksploatacji ze względu na zachowanie budynku.Dlatego najważniejszymi czynnikami wpływającymi na zmniejszenie zużycia energii HVAC w danym budynku jest właściwe sterowanie zapotrzebowaniem na ogrzewanie i chłodzenie.Zintegrowane sterowanie składnikami obciążenia chłodzenia budynku, takimi jak promieniowanie słoneczne, oświetlenie i świeże powietrze, może skutkować znacznymi oszczędnościami energii w instalacji chłodniczej budynku.Szacuje się, że około 70% oszczędności energii jest możliwe dzięki zastosowaniu lepszych technologii projektowych w celu skoordynowania zapotrzebowania budynku z wydajnością systemu HVAC.Korolija i in.zbadali związek między obciążeniem ogrzewania i chłodzenia budynku a późniejszym zużyciem energii w różnych systemach HVAC.Ich wyniki wskazują, że charakterystyka energetyczna budynku nie może być oceniana wyłącznie na podstawie zapotrzebowania budynku na ogrzewanie i chłodzenie ze względu na jego zależność od charakterystyki termicznej HVAC.Huang et al.opracował i ocenił pięć funkcji sterowania zarządzaniem energią, zaprogramowanych zgodnie z zachowaniem budynku i zaimplementowanych w systemie HVAC o zmiennej objętości powietrza.Wyniki ich symulacji wykazały, że można osiągnąć oszczędność energii na poziomie 17%, gdy system jest obsługiwany za pomocą tych funkcji sterowania.
Konwencjonalne systemy HVAC w dużym stopniu opierają się na energii wytwarzanej z paliw kopalnych, które szybko się wyczerpują.To, wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na opłacalną infrastrukturę i urządzenia, wymagało nowych instalacji i poważnych modernizacji w użytkowanych budynkach, aby osiągnąć efektywność energetyczną i zrównoważenie środowiskowe.Dlatego znalezienie nowych sposobów na zielone budynki bez uszczerbku dla komfortu i jakości powietrza w pomieszczeniach pozostaje wyzwaniem dla badań i rozwoju.Ogólna możliwa do osiągnięcia redukcja zużycia energii i poprawa komfortu ludzi w budynkach są uzależnione od wydajności systemów HVAC.Jednym ze sprawdzonych sposobów osiągnięcia efektywności energetycznej w systemach HVAC jest projektowanie systemów wykorzystujących nowatorskie konfiguracje istniejących elementów systemu.Ostatnie badania wykazały, że połączenie istniejących technologii klimatyzacji może zaoferować skuteczne rozwiązania w zakresie oszczędzania energii i komfortu cieplnego.W tym artykule zbadano różne strategie oszczędzania energii dla systemów HVAC i omówiono ich potencjał w zakresie poprawy wydajności systemu.Stwierdzono, że kilka czynników, takich jak warunki klimatyczne, oczekiwany komfort cieplny, koszt początkowy i kapitałowy, dostępność źródeł energii i zastosowanie.
Przeczytaj cały artykuł naPRZEGLĄD-PAPIERU-ON-TECHNOLOGIE-EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ-DLA-OGRZEWANIA-WENTYLACJI-I-KLIMATYZACJI-HVAC
TY – JOUR
AU – Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – Gunaki, Pradeep
AU – Majali, Vijay
PY – 2015/12/01
SP-
T1 – Artykuł przeglądowy na temat technologii efektywności energetycznej dla ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC)
WŁ – 6
JO – International Journal of Scientific & Engineering Research
ostry dyżur -
Czas postu: lipiec-10-2020