Снижение энергопотребления в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) становится все более важным из-за роста стоимости ископаемого топлива и экологических проблем. Поэтому поиск новых способов снижения энергопотребления в зданиях без ущерба для комфорта и качества воздуха в помещениях является постоянной исследовательской задачей. Одним из проверенных способов достижения энергоэффективности в системах HVAC является проектирование систем, использующих новые конфигурации существующих компонентов системы. Каждая дисциплина HVAC имеет определенные требования к проектированию, и каждая из них предоставляет возможности для экономии энергии. Энергоэффективные системы HVAC могут быть созданы путем перенастройки традиционных систем для более стратегического использования существующих частей системы. Недавние исследования показали, что сочетание существующих технологий кондиционирования воздуха может предложить эффективные решения для энергосбережения и теплового комфорта. В этой статье исследуются и рассматриваются различные технологии и подходы, а также демонстрируется их способность улучшать производительность систем HVAC с целью снижения энергопотребления. Для каждой стратегии сначала дается краткое описание, а затем путем обзора предыдущих исследований изучается влияние этого метода на энергосбережение HVAC. Наконец, проводится сравнительное исследование между этими подходами.
Стандарты ASHRAE рекомендуют количество необходимого свежего воздуха для разных зданий. Некондиционированный воздух значительно увеличивает потребность здания в охлаждении, что в конечном итоге приводит к увеличению общего потребления энергии системами HVAC здания. В центральной холодильной установке количество свежего воздуха определяется на основе верхних пределов концентраций загрязняющих веществ в воздухе помещений, которые обычно составляют от 10% до 30% от общего расхода воздуха [69]. В современных зданиях потери на вентиляцию могут составлять более 50% от общих тепловых потерь [70]. Однако механическая вентиляция может потреблять до 50% электроэнергии, используемой в жилых зданиях [71]. Кроме того, в жарких и влажных регионах системы механической вентиляции потребляют около 20–40% от общего потребления энергии системами кондиционирования воздуха [72]. Насиф и др. [75] изучили годовое потребление энергии кондиционером в сочетании с энтальпийным/мембранным теплообменником и сравнили его с обычным кондиционером. Они обнаружили, что во влажном климате возможна ежегодная экономия энергии до 8% при использовании мембранного теплообменника вместо традиционной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Полный теплообменник Holtopизготовлен из бумаги ER, которая отличается высокой влагопроницаемостью, хорошей воздухонепроницаемостью, превосходной устойчивостью к разрывам и старению. Зазор между волокнами очень мал, поэтому могут проходить только молекулы влаги небольшого диаметра, молекулы запаха большего диаметра не могут пройти через него. Таким образом, температура и влажность могут восстанавливаться плавно, и предотвращать проникновение загрязняющих веществ в свежий воздух.
6.Эффект поведения здания
Энергопотребление системы HVAC зависит не только от ее производительности и эксплуатационных параметров, но и от характеристик потребности в отоплении и охлаждении и термодинамического поведения здания. Фактическая нагрузка систем HVAC меньше, чем она была рассчитана в большинстве периодов эксплуатации из-за поведения здания. Поэтому наиболее важными факторами, которые способствуют снижению энергопотребления HVAC в данном здании, является надлежащее управление потребностью в отоплении и охлаждении. Интегрированное управление компонентами нагрузки на охлаждение здания, такими как солнечное излучение, освещение и свежий воздух, может привести к значительной экономии энергии в холодильной установке здания. По оценкам, около 70% экономии энергии возможно за счет использования лучших технологий проектирования для координации потребности здания с его производительностью системы HVAC. Королия и др. исследовали взаимосвязь между нагрузкой на отопление и охлаждение здания и последующим потреблением энергии с различными системами HVAC. Их результаты показали, что энергоэффективность здания нельзя оценивать только на основе потребности в отоплении и охлаждении здания из-за ее зависимости от тепловых характеристик HVAC. Хуан и др. разработали и оценили пять функций управления энергопотреблением, запрограммированных в соответствии с поведением здания и реализованных для системы HVAC с переменным объемом воздуха. Результаты их моделирования показали, что экономия энергии в 17% может быть достигнута при работе системы с этими функциями управления.
Традиционные системы HVAC в значительной степени зависят от энергии, вырабатываемой из ископаемого топлива, запасы которого быстро истощаются. Это, наряду с растущим спросом на экономически эффективную инфраструктуру и приборы, потребовало новых установок и крупных модернизаций в жилых зданиях для достижения энергоэффективности и экологической устойчивости. Поэтому поиск новых путей к зеленым зданиям без ущерба для комфорта и качества воздуха в помещениях остается проблемой для исследований и разработок. Общее достижимое снижение потребления энергии и повышение комфорта людей в зданиях зависят от производительности систем HVAC. Одним из проверенных способов достижения энергоэффективности в системах HVAC является проектирование систем, использующих новые конфигурации существующих компонентов системы. Недавние исследования показали, что сочетание существующих технологий кондиционирования воздуха может предложить эффективные решения для энергосбережения и теплового комфорта. В этой статье были исследованы различные стратегии энергосбережения для систем HVAC и обсуждался их потенциал для улучшения производительности системы. Было обнаружено, что несколько факторов, таких как климатические условия, ожидаемый тепловой комфорт, начальные и капитальные затраты, доступность источников энергии и применение.
Прочитайте полную версию статьиОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ ПО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
TY – ЖУР
AU – Бхагват, Аджай
AU – Тели, С.
AU – Гунаки, Прадип
AU – Маджали, Виджай
ПГ – 2015/12/01
СП -
T1 – Обзорная статья по энергоэффективным технологиям для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC)
ВЛ – 6
JO – Международный журнал научных и инженерных исследований
ER -
Время публикации: 10 июля 2020 г.
