أصبح تقليل استهلاك الطاقة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) مهمًا بشكل متزايد بسبب ارتفاع تكلفة الوقود الأحفوري والمخاوف البيئية.لذلك ، فإن إيجاد طرق جديدة لتقليل استهلاك الطاقة في المباني دون المساس بالراحة وجودة الهواء الداخلي يمثل تحديًا بحثيًا مستمرًا.تتمثل إحدى الطرق المؤكدة لتحقيق كفاءة الطاقة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في تصميم الأنظمة التي تستخدم تكوينات جديدة لمكونات النظام الحالية.لكل تخصص من أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء متطلبات تصميم محددة وكل منها يقدم فرصًا لتوفير الطاقة.يمكن إنشاء أنظمة HVAC الموفرة للطاقة من خلال إعادة تكوين الأنظمة التقليدية للاستفادة بشكل أكثر استراتيجية من أجزاء النظام الحالية.أظهرت الأبحاث الحديثة أن مجموعة من تقنيات تكييف الهواء الحالية يمكن أن تقدم حلولًا فعالة للحفاظ على الطاقة والراحة الحرارية.تبحث هذه الورقة في التقنيات والأساليب المختلفة وتراجعها ، وتوضح قدرتها على تحسين أداء أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء من أجل تقليل استهلاك الطاقة.لكل استراتيجية ، يتم تقديم وصف موجز أولاً ثم من خلال مراجعة الدراسات السابقة ، يتم التحقق من تأثير هذه الطريقة على توفير الطاقة في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).أخيرًا ، تم إجراء دراسة مقارنة بين هذه الأساليب.
توصي معايير ASHRAE بكمية الهواء النقي المطلوب للمباني المختلفة.يزيد الهواء غير المكيف بشكل كبير من احتياجات تبريد المبنى ، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة الاستهلاك الكلي للطاقة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء بالمبنى.في محطة التبريد المركزية ، يتم تحديد كمية الهواء النقي بناءً على الحدود العليا لتركيزات ملوثات الهواء الداخلية والتي تتراوح عادةً بين 10٪ و 30٪ من إجمالي معدل تدفق الهواء [69].في المباني الحديثة يمكن أن تصبح خسائر التهوية أكثر من 50٪ من إجمالي الفاقد الحراري [70].ومع ذلك ، يمكن أن تستهلك التهوية الميكانيكية ما يصل إلى 50٪ من الطاقة الكهربائية المستخدمة في المباني السكنية [71].بالإضافة إلى ذلك ، تناسب أنظمة التهوية الميكانيكية في المناطق الحارة والرطبة حوالي 20-40٪ من إجمالي استخدام الطاقة لأنظمة تكييف الهواء [72].ناصيف وآخرون[75] درس استهلاك الطاقة السنوي لمكيف الهواء مقترنًا بمبادل حراري غشائي / محتوى حراري ومقارنته بتكييف الهواء التقليدي.ووجدوا أنه في المناخ الرطب ، يكون التوفير السنوي للطاقة بنسبة تصل إلى 8٪ ممكنًا عند استخدام المبادل الحراري الغشائي بدلاً من نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التقليدي.
مجموع هولتوب مبادل حراريمصنوع من ورق ER الذي يتميز بنفاذية الرطوبة العالية ، وضيق الهواء الجيد ، ومقاومة التمزق الممتازة ، ومقاومة الشيخوخة.الخلوص بين الألياف صغير جدًا ، لذلك يمكن فقط لجزيئات الرطوبة ذات القطر الصغير أن تمر ، وجزيئات الرائحة ذات القطر الأكبر غير قادرة على المرور عبرها.بهذه الطريقة ، يمكن استعادة درجة الحرارة والرطوبة بسلاسة ، ومنع الملوثات من التسلل إلى الهواء النقي.
6. تأثير بناء السلوك
لا يعتمد استهلاك الطاقة لنظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء على أدائه ومعاييره التشغيلية فحسب ، بل يعتمد أيضًا على خصائص طلب التدفئة والتبريد والسلوك الديناميكي الحراري للمبنى.الحمل الفعلي لأنظمة HVAC أقل مما هو مصمم في معظم فترات التشغيل بسبب سلوك المبنى.لذلك ، فإن أهم العوامل التي تساهم في تقليل استخدام طاقة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في مبنى معين هي التحكم المناسب في طلب التدفئة والتبريد.يمكن أن يؤدي التحكم المتكامل في مكونات أحمال تبريد المبنى ، مثل الإشعاع الشمسي والإضاءة والهواء النقي ، إلى توفير كبير في الطاقة في محطة تبريد المبنى.تشير التقديرات إلى أن حوالي 70 ٪ من توفير الطاقة ممكن من خلال استخدام تقنيات تصميم أفضل لتنسيق طلب المبنى مع سعة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.كوروليجا وآخرونفحص العلاقة بين حمل تدفئة وتبريد المبنى واستخدام الطاقة اللاحق مع أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المختلفة.أشارت نتائجهم إلى أنه لا يمكن تقييم أداء الطاقة في المبنى بناءً على طلب التدفئة والتبريد فقط بسبب اعتماده على الخصائص الحرارية للتكييف.هوانغ إتال.تطوير وتقييم خمس وظائف للتحكم في إدارة الطاقة مبرمجة وفقًا لسلوك المبنى وتنفيذها لنظام HVAC بحجم الهواء المتغير.أظهرت نتائج المحاكاة الخاصة بهم أن توفير الطاقة بنسبة 17٪ يمكن تحقيقه عند تشغيل النظام بوظائف التحكم هذه.
تعتمد أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التقليدية بشكل كبير على الطاقة المولدة من الوقود الأحفوري ، والتي يتم استنفادها بسرعة.هذا بالإضافة إلى الطلب المتزايد على البنية التحتية والأجهزة الفعالة من حيث التكلفة قد استلزم إنشاءات جديدة وتعديلات كبرى في المباني المشغولة لتحقيق كفاءة الطاقة والاستدامة البيئية.لذلك ، لا يزال إيجاد طرق جديدة للمباني الخضراء دون المساس بالراحة وجودة الهواء الداخلي يمثل تحديًا للبحث والتطوير.يعتمد التخفيض الشامل الذي يمكن تحقيقه في استهلاك الطاقة وتعزيز راحة الإنسان في المباني على أداء أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.تتمثل إحدى الطرق المؤكدة لتحقيق كفاءة الطاقة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في تصميم الأنظمة التي تستخدم تكوينات جديدة لمكونات النظام الحالية.أظهرت الأبحاث الحديثة أن مجموعة من تقنيات تكييف الهواء الحالية يمكن أن تقدم حلولًا فعالة للحفاظ على الطاقة والراحة الحرارية.في هذا البحث تم التحقيق في استراتيجيات توفير الطاقة المختلفة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) ونوقشت قدرتها على تحسين أداء النظام.وقد وجد أن عدة عوامل مثل الظروف المناخية ، والراحة الحرارية المتوقعة ، والتكلفة الأولية والرأسمالية ، وتوافر مصادر الطاقة والتطبيق.
اقرأ الورقة كاملة علىمراجعة-الورق-على-كفاءة الطاقة-التقنيات-للتدفئة-التهوية-وتكييف الهواء-التكييف
TY - جور
AU - Bhagwat، Ajay
AU - تيلي ، س.
الاتحاد الافريقي - جوناكي ، براديب
AU - Majali، Vijay
PY - 2015/12/01
SP -
T1 - ورقة مراجعة حول تقنيات كفاءة الطاقة للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)
VL - 6
JO - المجلة الدولية للبحوث العلمية والهندسية
ER -
الوقت ما بعد: يوليو 10-2020