Giảm tiêu thụ năng lượng của các hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) đang ngày càng trở nên quan trọng do chi phí nhiên liệu hóa thạch tăng cao và những lo ngại về môi trường.Do đó, việc tìm ra những phương pháp mới để giảm tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà mà không ảnh hưởng đến sự thoải mái và chất lượng không khí trong nhà là một thách thức nghiên cứu liên tục.Một cách đã được chứng minh để đạt được hiệu quả năng lượng trong các hệ thống HVAC là thiết kế các hệ thống sử dụng các cấu hình mới của các thành phần hệ thống hiện có.Mỗi ngành học HVAC có các yêu cầu thiết kế cụ thể và mỗi ngành đều có cơ hội tiết kiệm năng lượng.Hệ thống HVAC tiết kiệm năng lượng có thể được tạo ra bằng cách cấu hình lại các hệ thống truyền thống để sử dụng chiến lược hơn các bộ phận của hệ thống hiện có.Nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng sự kết hợp của các công nghệ điều hòa không khí hiện có có thể cung cấp các giải pháp hiệu quả để tiết kiệm năng lượng và thoải mái nhiệt.Bài báo này nghiên cứu và xem xét các công nghệ và phương pháp tiếp cận khác nhau, đồng thời chứng minh khả năng của chúng trong việc cải thiện hiệu suất của các hệ thống HVAC nhằm giảm tiêu thụ năng lượng.Đối với mỗi chiến lược, trước tiên sẽ trình bày một mô tả ngắn gọn và sau đó bằng cách xem xét các nghiên cứu trước đó, ảnh hưởng của phương pháp đó đối với tiết kiệm năng lượng HVAC được điều tra.Cuối cùng, một nghiên cứu so sánh giữa các cách tiếp cận này được thực hiện.
Tiêu chuẩn ASHRAE khuyến nghị lượng không khí trong lành cần thiết cho các tòa nhà khác nhau.Không khí không được điều hòa làm tăng đáng kể nhu cầu làm mát của tòa nhà, điều này cuối cùng dẫn đến việc tăng mức tiêu thụ năng lượng tổng thể của hệ thống HVAC của tòa nhà.Trong nhà máy làm mát trung tâm, lượng không khí trong lành được xác định dựa trên giới hạn trên của nồng độ các chất ô nhiễm không khí trong nhà, thường là từ 10% đến 30% tổng lưu lượng gió [69].Trong các tòa nhà hiện đại, tổn thất thông gió có thể trở thành hơn 50% tổng tổn thất nhiệt [70].Tuy nhiên, thông gió cơ học có thể tiêu thụ tới 50% điện năng sử dụng trong các tòa nhà dân cư [71].Ngoài ra, ở những vùng nóng ẩm, hệ thống thông gió cơ khí chiếm khoảng 20–40% tổng năng lượng sử dụng của hệ thống điều hòa không khí [72].Nasif và cộng sự.[75] đã nghiên cứu mức tiêu thụ năng lượng hàng năm của máy điều hòa không khí kết hợp với bộ trao đổi nhiệt entanpi / màng và so sánh nó với máy điều hòa không khí thông thường.Họ phát hiện ra rằng trong điều kiện khí hậu ẩm ướt, có thể tiết kiệm năng lượng hàng năm lên đến 8% khi sử dụng bộ trao đổi nhiệt dạng màng thay vì hệ thống HVAC thông thường.
Bộ trao đổi nhiệt tổng Holtopđược làm bằng giấy ER được đặc trưng bởi tính thấm ẩm cao, độ kín khí tốt, khả năng chống xé rách và chống lão hóa tuyệt vời.Khe hở giữa các sợi là rất nhỏ, do đó chỉ các phân tử ẩm có đường kính nhỏ mới có thể đi qua, các phân tử mùi có đường kính lớn hơn không thể đi qua nó.Bằng cách này, nhiệt độ và độ ẩm có thể được phục hồi một cách thuận lợi và ngăn chặn các chất ô nhiễm xâm nhập vào không khí trong lành.
6. ảnh hưởng của hành vi xây dựng
Mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống HVAC không chỉ phụ thuộc vào hiệu suất và các thông số vận hành của nó mà còn phụ thuộc vào các đặc điểm của nhu cầu sưởi ấm và làm mát và hành vi nhiệt động của tòa nhà.Tải trọng thực tế của hệ thống HVAC ít hơn so với tải trọng được thiết kế trong hầu hết các giai đoạn vận hành do hoạt động của tòa nhà.Do đó, các yếu tố quan trọng nhất góp phần vào việc giảm sử dụng năng lượng HVAC trong một tòa nhà nhất định là kiểm soát thích hợp nhu cầu sưởi ấm và làm mát.Kiểm soát tích hợp các thành phần tải làm mát của tòa nhà, chẳng hạn như bức xạ mặt trời, ánh sáng và không khí trong lành, có thể giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể trong nhà máy làm mát của tòa nhà.Người ta ước tính rằng có thể tiết kiệm được khoảng 70% năng lượng thông qua việc sử dụng các công nghệ thiết kế tốt hơn để điều phối nhu cầu của tòa nhà với công suất hệ thống HVAC của nó.Korolija và cộng sự.đã nghiên cứu mối quan hệ giữa tải trọng sưởi ấm và làm mát của tòa nhà và việc sử dụng năng lượng tiếp theo với các hệ thống HVAC khác nhau.Kết quả của họ chỉ ra rằng hiệu suất năng lượng của tòa nhà không thể được đánh giá chỉ dựa trên nhu cầu sưởi ấm và làm mát của tòa nhà do phụ thuộc vào các đặc tính nhiệt HVAC.Hoàng etal.đã phát triển và đánh giá năm chức năng kiểm soát quản lý năng lượng được lập trình theo hành vi của tòa nhà và được triển khai cho hệ thống HVAC thể tích không khí.Kết quả mô phỏng của họ đã chứng minh rằng có thể đạt được mức tiết kiệm năng lượng 17% khi hệ thống được vận hành với các chức năng điều khiển này.
Các hệ thống HVAC thông thường chủ yếu dựa vào năng lượng tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch, vốn đang bị cạn kiệt nhanh chóng.Điều này cùng với nhu cầu ngày càng tăng về cơ sở hạ tầng và thiết bị hiệu quả về chi phí đã đòi hỏi phải lắp đặt mới và trang bị thêm các thiết bị lớn trong các tòa nhà có người ở để đạt được hiệu quả năng lượng và bền vững môi trường.Do đó, việc tìm ra những cách thức mới để hướng tới các công trình xanh mà không ảnh hưởng đến sự thoải mái và chất lượng không khí trong nhà vẫn là một thách thức đối với nghiên cứu và phát triển.Mức giảm tổng thể có thể đạt được trong việc tiêu thụ năng lượng và nâng cao sự thoải mái của con người trong các tòa nhà phụ thuộc vào hiệu suất của hệ thống HVAC.Một cách đã được chứng minh để đạt được hiệu quả năng lượng trong các hệ thống HVAC là thiết kế các hệ thống sử dụng các cấu hình mới của các thành phần hệ thống hiện có.Nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng sự kết hợp của các công nghệ điều hòa không khí hiện có có thể tạo ra các giải pháp hiệu quả để tiết kiệm năng lượng và tiện nghi nhiệt.Trong bài báo này, các chiến lược tiết kiệm năng lượng khác nhau cho các hệ thống HVAC đã được nghiên cứu và khả năng cải thiện hiệu suất hệ thống của chúng đã được thảo luận.Người ta thấy rằng một số yếu tố như điều kiện khí hậu, tiện nghi nhiệt dự kiến, chi phí ban đầu và vốn, sự sẵn có của các nguồn năng lượng và ứng dụng.
Đọc toàn bộ bài báo trênĐÁNH GIÁ-GIẤY-TRÊN-NĂNG LƯỢNG-HIỆU QUẢ-CÔNG NGHỆ-CHO-NỐI NHIỆT-THÔNG GIÓ-VÀ-ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ-HVAC
TY - JOUR
AU - Bhagwat, Ajay
AU - Teli, S.
AU - Gunaki, Pradeep
AU - Majali, Vijay
PY - 2015/12/01
SP -
T1 - Tài liệu đánh giá về các công nghệ tiết kiệm năng lượng cho hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC)
VL - 6
JO - Tạp chí Nghiên cứu Khoa học & Kỹ thuật Quốc tế
ER -
Thời gian đăng: Jul-10-2020