Zmanjševanje porabe energije sistemov ogrevanja, prezračevanja in klimatizacije (HVAC) postaja vse bolj pomembno zaradi naraščajočih stroškov fosilnih goriv in skrbi za okolje.Zato je iskanje novih načinov za zmanjšanje porabe energije v stavbah brez ogrožanja udobja in kakovosti zraka v zaprtih prostorih stalen raziskovalni izziv.Eden dokazanih načinov za doseganje energetske učinkovitosti v sistemih HVAC je načrtovanje sistemov, ki uporabljajo nove konfiguracije obstoječih komponent sistema.Vsaka disciplina HVAC ima posebne zahteve glede načrtovanja in vsaka predstavlja priložnosti za prihranek energije.Energetsko učinkovite sisteme HVAC je mogoče ustvariti s preoblikovanjem tradicionalnih sistemov za bolj strateško uporabo obstoječih delov sistema.Nedavne raziskave so pokazale, da lahko kombinacija obstoječih tehnologij klimatizacije ponudi učinkovite rešitve za varčevanje z energijo in toplotno udobje.Ta članek raziskuje in pregleduje različne tehnologije in pristope ter prikazuje njihovo sposobnost izboljšanja delovanja sistemov HVAC, da bi zmanjšali porabo energije.Za vsako strategijo je najprej predstavljen kratek opis, nato pa se s pregledom predhodnih študij razišče vpliv te metode na prihranek energije HVAC.Nazadnje se izvede primerjalna študija med temi pristopi.
5. Sistemi za rekuperacijo toplote
Standardi ASHRAE priporočajo količino potrebnega svežega zraka za različne zgradbe.Nekondicioniran zrak močno poveča potrebe stavbe po hlajenju, kar na koncu povzroči povečanje skupne porabe energije HVAC sistemov stavbe.V centralni hladilni napravi je količina svežega zraka določena na podlagi zgornjih meja koncentracij onesnaževal zraka v zaprtih prostorih, ki je običajno med 10 % in 30 % skupnega pretoka zraka [69].V sodobnih stavbah lahko prezračevalne izgube znašajo več kot 50 % skupnih toplotnih izgub [70].Vendar pa lahko mehansko prezračevanje porabi do 50 % električne energije, porabljene v stanovanjskih zgradbah [71].Poleg tega v vročih in vlažnih regijah mehanski prezračevalni sistemi porabijo približno 20–40 % celotne porabe energije klimatskih sistemov[72].Nasif et al.[75] so preučevali letno porabo energije klimatske naprave, povezane z entalpijskim/membranskim izmenjevalnikom toplote, in jo primerjali s konvencionalno klimatsko napravo.Ugotovili so, da je v vlažnem podnebju mogoč letni prihranek energije do 8 % z uporabo membranskega toplotnega izmenjevalnika namesto klasičnega HVAC sistema.
Holtop totalni izmenjevalnik toploteje izdelan iz ER papirja, ki ga odlikuje visoka prepustnost vlage, dobra zrakotesnost, odlična odpornost na trganje in staranje.Razdalja med vlakni je zelo majhna, zato lahko skozenj preidejo le molekule vlage majhnega premera, molekule vonja večjega premera pa ne morejo.Na ta način se lahko temperatura in vlažnost nemoteno obnovita in preprečita pronicanje onesnaževal v svež zrak.
6. Učinek obnašanja zgradbe
Poraba energije sistema HVAC ni odvisna le od njegove zmogljivosti in obratovalnih parametrov, temveč tudi od značilnosti povpraševanja po ogrevanju in hlajenju ter termodinamičnega obnašanja stavbe.Dejanska obremenitev sistemov HVAC je v večini obratovalnih obdobij zaradi obnašanja zgradbe manjša od načrtovane.Zato je najpomembnejši dejavnik, ki prispeva k zmanjšanju porabe energije HVAC v določeni stavbi, ustrezen nadzor povpraševanja po ogrevanju in hlajenju.Integriran nadzor komponent hladilne obremenitve stavbe, kot so sončno sevanje, razsvetljava in svež zrak, lahko povzroči znatne prihranke energije v hladilni napravi stavbe.Ocenjuje se, da je možnih približno 70 % prihranka energije z uporabo boljših tehnologij načrtovanja za usklajevanje povpraševanja stavbe z zmogljivostjo HVAC sistema.Korolija idr.raziskali razmerje med obremenitvijo stavbe pri ogrevanju in hlajenju ter kasnejšo porabo energije z različnimi sistemi HVAC.Njihovi rezultati so pokazali, da energetske učinkovitosti stavbe ni mogoče ovrednotiti samo na podlagi povpraševanja po ogrevanju in hlajenju zgradbe zaradi njene odvisnosti od toplotnih karakteristik HVAC.Huang et al.razvil in ovrednotil pet nadzornih funkcij upravljanja z energijo, programiranih glede na obnašanje stavbe in implementiranih za sistem HVAC s spremenljivo količino zraka.Njihovi rezultati simulacije so pokazali, da je mogoče doseči 17-odstotni prihranek energije, če sistem deluje s temi krmilnimi funkcijami.
Konvencionalni sistemi HVAC so močno odvisni od energije, pridobljene iz fosilnih goriv, ki se hitro izčrpavajo.To skupaj z naraščajočim povpraševanjem po stroškovno učinkoviti infrastrukturi in napravah je zahtevalo nove instalacije in večje predelave v naseljenih stavbah, da bi dosegli energetsko učinkovitost in okoljsko trajnost.Zato ostaja iskanje novih poti do zelenih zgradb brez ogrožanja udobja in kakovosti zraka v zaprtih prostorih izziv za raziskave in razvoj.Splošno dosegljivo zmanjšanje porabe energije in izboljšanje udobja ljudi v stavbah sta odvisna od delovanja sistemov HVAC.Eden dokazanih načinov za doseganje energetske učinkovitosti v sistemih HVAC je načrtovanje sistemov, ki uporabljajo nove konfiguracije obstoječih komponent sistema.Nedavne raziskave so pokazale, da lahko kombinacija obstoječih tehnologij klimatizacije ponudi učinkovite rešitve za varčevanje z energijo in toplotno udobje.V tem prispevku so bile raziskane različne strategije varčevanja z energijo za sisteme HVAC in njihov potencial za izboljšanje učinkovitosti sistema.Ugotovljeno je bilo več dejavnikov, kot so podnebne razmere, pričakovano toplotno udobje, začetni in kapitalski stroški, razpoložljivost virov energije in uporaba.
Preberite celoten članekPREGLEDNI-PAPER-O-ENERGETSKO-UČINKOVITIH-TEHNOLOGIJAH-ZA-OGREVANJE-PREZRAČEVANJE-IN-KLIMATIZACIJA-HVAC
TY – JOUR
AU – Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – Gunaki, Pradeep
AU – Majali, Vijay
PY – 2015/12/01
SP -
T1 – Pregledni dokument o tehnologijah energetske učinkovitosti za ogrevanje, prezračevanje in klimatizacijo (HVAC)
VL – 6
JO – Mednarodna revija za znanstvene in inženirske raziskave
ER -
Čas objave: 10. julij 2020