Ridurre il consumo energetico dei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC) sta diventando sempre più importante a causa dell'aumento del costo dei combustibili fossili e delle preoccupazioni ambientali. Pertanto, trovare nuovi modi per ridurre il consumo energetico negli edifici senza compromettere il comfort e la qualità dell'aria interna è una sfida continua per la ricerca. Un modo comprovato per raggiungere l'efficienza energetica nei sistemi HVAC è progettare sistemi che utilizzino nuove configurazioni dei componenti esistenti. Ogni disciplina HVAC ha requisiti progettuali specifici e ognuno offre opportunità di risparmio energetico. Sistemi HVAC efficienti dal punto di vista energetico possono essere creati riconfigurando i sistemi tradizionali per sfruttare in modo più strategico i componenti esistenti. Recenti ricerche hanno dimostrato che una combinazione di tecnologie di condizionamento dell'aria esistenti può offrire soluzioni efficaci per il risparmio energetico e il comfort termico. Questo articolo analizza e analizza le diverse tecnologie e approcci, dimostrando la loro capacità di migliorare le prestazioni dei sistemi HVAC al fine di ridurre il consumo energetico. Per ciascuna strategia, viene prima presentata una breve descrizione e poi, esaminando gli studi precedenti, viene analizzata l'influenza di ciascun metodo sul risparmio energetico HVAC. Infine, viene condotto uno studio comparativo tra questi approcci.
5.Sistemi di recupero del calore
Gli standard ASHRAE raccomandano la quantità di aria fresca richiesta per diversi edifici. L'aria non condizionata aumenta notevolmente il fabbisogno di raffreddamento dell'edificio, il che porta a un aumento del consumo energetico complessivo dei sistemi HVAC dell'edificio. Nell'impianto di raffreddamento centralizzato, la quantità di aria fresca viene determinata in base ai limiti superiori delle concentrazioni di inquinanti atmosferici interni, che normalmente sono compresi tra il 10% e il 30% della portata d'aria totale [69]. Negli edifici moderni le perdite per ventilazione possono superare il 50% delle perdite termiche totali [70]. Tuttavia, la ventilazione meccanica può consumare fino al 50% dell'energia elettrica utilizzata negli edifici residenziali [71]. Inoltre, nelle regioni calde e umide, i sistemi di ventilazione meccanica assorbono circa il 20-40% del consumo energetico totale dei sistemi di condizionamento dell'aria [72]. Nasif et al. [75] hanno studiato il consumo energetico annuo di un condizionatore d'aria accoppiato a uno scambiatore di calore entalpico/a membrana e lo hanno confrontato con un condizionatore d'aria convenzionale. Hanno scoperto che nei climi umidi è possibile ottenere un risparmio energetico annuo fino all'8% utilizzando lo scambiatore di calore a membrana al posto di un sistema HVAC convenzionale.
Scambiatore di calore totale HoltopÈ realizzato in carta ER, caratterizzata da elevata permeabilità all'umidità, buona tenuta all'aria, eccellente resistenza allo strappo e all'invecchiamento. Lo spazio tra le fibre è molto ridotto, quindi solo le molecole di umidità di piccolo diametro riescono a passare, mentre le molecole di odore di diametro maggiore non riescono a farlo. In questo modo, la temperatura e l'umidità possono essere recuperate senza problemi, impedendo agli inquinanti di infiltrarsi nell'aria fresca.
6. Effetto del comportamento dell'edificio
Il consumo energetico di un sistema HVAC dipende non solo dalle sue prestazioni e dai parametri operativi, ma anche dalle caratteristiche della domanda di riscaldamento e raffreddamento e dal comportamento termodinamico dell'edificio. Il carico effettivo dei sistemi HVAC è inferiore a quello di progetto nella maggior parte dei periodi di funzionamento a causa del comportamento dell'edificio. Pertanto, il fattore più importante che contribuisce alla riduzione del consumo energetico HVAC in un dato edificio è il corretto controllo della domanda di riscaldamento e raffreddamento. Il controllo integrato dei componenti del carico di raffreddamento dell'edificio, come la radiazione solare, l'illuminazione e l'aria fresca, può comportare un significativo risparmio energetico nell'impianto di raffreddamento di un edificio. Si stima che circa il 70% del risparmio energetico sia possibile attraverso l'utilizzo di migliori tecnologie di progettazione per coordinare la domanda dell'edificio con la capacità del suo sistema HVAC. Korolija et al. hanno studiato la relazione tra il carico di riscaldamento e raffreddamento dell'edificio e il successivo consumo energetico con diversi sistemi HVAC. I loro risultati hanno indicato che le prestazioni energetiche dell'edificio non possono essere valutate solo in base alla domanda di riscaldamento e raffreddamento dell'edificio, a causa della sua dipendenza dalle caratteristiche termiche HVAC. Huang et al. hanno sviluppato e valutato cinque funzioni di controllo della gestione energetica programmate in base al comportamento dell'edificio e implementate per un sistema HVAC a portata d'aria variabile. I risultati della simulazione hanno dimostrato che è possibile ottenere un risparmio energetico del 17% quando il sistema viene utilizzato con queste funzioni di controllo.
I sistemi HVAC convenzionali dipendono fortemente dall'energia generata da combustibili fossili, che si stanno rapidamente esaurendo. Questo, insieme alla crescente domanda di infrastrutture ed elettrodomestici convenienti, ha reso necessarie nuove installazioni e importanti ristrutturazioni negli edifici occupati per raggiungere l'efficienza energetica e la sostenibilità ambientale. Pertanto, trovare nuove strade per raggiungere edifici ecosostenibili senza compromettere il comfort e la qualità dell'aria interna rimane una sfida per la ricerca e lo sviluppo. La riduzione complessiva ottenibile del consumo energetico e il miglioramento del comfort umano negli edifici dipendono dalle prestazioni dei sistemi HVAC. Un modo comprovato per raggiungere l'efficienza energetica nei sistemi HVAC è progettare sistemi che utilizzano nuove configurazioni dei componenti di sistema esistenti. Recenti ricerche hanno dimostrato che una combinazione di tecnologie di climatizzazione esistenti può offrire soluzioni efficaci per il risparmio energetico e il comfort termico. In questo articolo sono state analizzate diverse strategie di risparmio energetico per i sistemi HVAC e ne è stato discusso il potenziale per migliorare le prestazioni del sistema. È emerso che diversi fattori, come le condizioni climatiche, il comfort termico previsto, il costo iniziale e di investimento, la disponibilità di fonti energetiche e l'applicazione, incidono negativamente.
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TY – GIORNO
AU – Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – Gunaki, Pradeep
AU – Majali, Vijay
PY – 2015/12/01
SP -
T1 – Documento di revisione sulle tecnologie di efficienza energetica per il riscaldamento, la ventilazione e l'aria condizionata (HVAC)
VL – 6
JO – Rivista internazionale di ricerca scientifica e ingegneristica
Pronto Soccorso -
Data di pubblicazione: 10-lug-2020
