Å redusere energiforbruket til varme-, ventilasjons- og luftkondisjoneringssystemer (HVAC) blir stadig viktigere på grunn av økende kostnader for fossilt brensel og miljøhensyn.Derfor er det en pågående forskningsutfordring å finne nye måter å redusere energiforbruket i bygninger uten å gå på bekostning av komfort og inneluftkvalitet.En velprøvd måte å oppnå energieffektivitet i HVAC-systemer er å designe systemer som bruker nye konfigurasjoner av eksisterende systemkomponenter.Hver HVAC-disiplin har spesifikke designkrav og hver presenterer muligheter for energisparing.Energieffektive HVAC-systemer kan skapes ved å rekonfigurere tradisjonelle systemer for å gjøre mer strategisk bruk av eksisterende systemdeler.Nyere forskning har vist at en kombinasjon av eksisterende luftkondisjoneringsteknologier kan tilby effektive løsninger for energisparing og termisk komfort.Denne artikkelen undersøker og gjennomgår de forskjellige teknologiene og tilnærmingene, og demonstrerer deres evne til å forbedre ytelsen til HVAC-systemer for å redusere energiforbruket.For hver strategi presenteres først en kort beskrivelse, og deretter ved å gjennomgå de tidligere studiene, undersøkes påvirkningen av denne metoden på HVAC-energibesparelsen.Til slutt gjennomføres en sammenligningsstudie mellom disse tilnærmingene.
ASHRAE-standarder anbefaler mengden nødvendig frisk luft for forskjellige bygninger.Ukonditionert luft øker byggets kjølebehov i stor grad, noe som til syvende og sist fører til en økning i det totale energiforbruket til byggets HVAC-systemer.I det sentrale kjøleanlegget bestemmes mengden frisk luft ut fra de øvre grensene for konsentrasjonene av inneluftforurensninger som normalt er mellom 10 % og 30 % av den totale luftstrømmen [69].I moderne bygninger kan ventilasjonstapene bli mer enn 50 % av de totale termiske tapene [70].Imidlertid kan mekanisk ventilasjon forbruke opptil 50 % av den elektriske kraften som brukes i boligbygg [71].I varme og fuktige områder passer i tillegg mekaniske ventilasjonssystemer omtrent 20–40 % av det totale energiforbruket til luftkondisjoneringssystemene[72].Nasif et al.[75] studerte det årlige energiforbruket til et klimaanlegg kombinert med en entalpi/membran varmeveksler og sammenlignet det med et konvensjonelt klimaanlegg.De fant at i fuktig klima er den årlige energibesparelsen på opptil 8 % mulig ved bruk av membranvarmeveksleren i stedet for et konvensjonelt HVAC-system.
Holtop total varmevekslerer laget av ER-papir som kjennetegnes av høy fuktighetspermeabilitet, god lufttetthet, utmerket rivebestandighet og aldringsbestandighet.Klaringen mellom fibrene er veldig liten, så bare fuktighetsmolekylene med liten diameter kan gå gjennom, luktmolekylene med større diameter klarer ikke å passere gjennom den.På denne måten kan temperaturen og fuktigheten gjenvinnes jevnt, og hindre at forurensningene trenger inn i frisk luft.
6. Effekt av bygningsatferd
Energiforbruket til et HVAC-system avhenger ikke bare av ytelsen og driftsparametrene, men også av egenskapene til oppvarmings- og kjølebehovet og bygningens termodynamiske oppførsel.Den faktiske belastningen på HVAC-systemene er mindre enn den er designet i de fleste driftsperioder på grunn av bygningsadferd.Derfor er de viktigste faktorene som bidrar til reduksjon av HVAC-energiforbruket i en gitt bygning riktig kontroll av oppvarmings- og kjølebehovet.Integrert styring av bygningskjølelastkomponenter, som solinnstråling, belysning og frisk luft, kan gi betydelige energibesparelser i en bygnings kjøleanlegg.Det anslås at rundt 70 % av energibesparelsene er mulig gjennom bruk av bedre designteknologier for å koordinere byggebehovet med kapasiteten til HVAC-systemet.Korolija et al.undersøkte sammenhengen mellom bygningens varme- og kjølebelastning og påfølgende energibruk med forskjellige HVAC-systemer.Resultatene deres indikerte at bygningens energiytelse ikke bare kan evalueres basert på bygningens varme- og kjølebehov på grunn av dens avhengighet av HVAC-termiske egenskaper.Huang et al.utviklet og evaluerte fem energistyringskontrollfunksjoner programmert i henhold til bygningens atferd og implementert for et variabelt luftvolum HVAC-system.Simuleringsresultatene deres viste at energisparing på 17 % kan oppnås når systemet drives med disse kontrollfunksjonene.
Konvensjonelle HVAC-systemer er sterkt avhengige av energi generert fra fossilt brensel, som raskt blir oppbrukt.Dette sammen med en økende etterspørsel etter kostnadseffektiv infrastruktur og apparater har nødvendiggjort nye installasjoner og større ombygginger i bebodde bygninger for å oppnå energieffektivitet og miljømessig bærekraft.Derfor er det fortsatt en utfordring for forskning og utvikling å finne nye veier mot grønne bygninger uten at det går på bekostning av komfort og inneluftkvalitet.Den samlede oppnåelige reduksjonen i energiforbruk og forbedring av menneskelig komfort i bygningene er avhengig av ytelsen til HVAC-systemer.En velprøvd måte å oppnå energieffektivitet i HVAC-systemer er å designe systemer som bruker nye konfigurasjoner av eksisterende systemkomponenter.Nyere forskning har vist at en kombinasjon av eksisterende luftkondisjoneringsteknologier kan tilby effektive løsninger for energisparing og termisk komfort.I denne artikkelen ble ulike energisparestrategier for HVAC-systemer undersøkt og deres potensiale for å forbedre systemets ytelse ble diskutert.Det ble funnet at flere faktorer som klimatiske forhold, forventet termisk komfort, start- og kapitalkostnader, tilgjengeligheten av energikilder og bruken.
Les hele papiret påGJENNOMGANG-PAPIR-PÅ-ENERGI-EFFEKTIVITET-TEKNOLOGIER-FOR-VARME-VENTILASJON-OG-LUFTKONDITIONERING-HVAC
TY – JOUR
AU – Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – Gunaki, Pradeep
AU – Majali, Vijay
PY – 2015/12/01
SP -
T1 – Review Paper on Energy Efficiency Technologies for Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC)
VL – 6
JO – International Journal of Scientific & Engineering Research
ER -
Innleggstid: 10. juli 2020