เทคโนโลยีประหยัดพลังงานสำหรับการทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC)

การลดการใช้พลังงานของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิงฟอสซิลและสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นดังนั้น การหาวิธีใหม่ในการลดการใช้พลังงานในอาคารโดยไม่กระทบต่อความสะดวกสบายและคุณภาพอากาศภายในอาคารจึงเป็นความท้าทายในการวิจัยอย่างต่อเนื่องวิธีหนึ่งที่พิสูจน์แล้วในการบรรลุประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระบบ HVAC คือการออกแบบระบบที่ใช้การกำหนดค่าแบบใหม่ของส่วนประกอบระบบที่มีอยู่สาขาวิชา HVAC แต่ละสาขามีข้อกำหนดด้านการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง และแต่ละสาขาก็นำเสนอโอกาสในการประหยัดพลังงานระบบ HVAC ที่ประหยัดพลังงานสามารถสร้างขึ้นได้โดยการกำหนดค่าระบบดั้งเดิมใหม่เพื่อใช้ชิ้นส่วนระบบที่มีอยู่อย่างมีกลยุทธ์มากขึ้นการวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการผสมผสานเทคโนโลยีการปรับอากาศที่มีอยู่สามารถนำเสนอโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประหยัดพลังงานและความสบายทางความร้อนเอกสารนี้จะตรวจสอบและทบทวนเทคโนโลยีและวิธีการต่างๆ และแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ HVAC เพื่อลดการใช้พลังงานสำหรับแต่ละกลยุทธ์ จะมีการนำเสนอคำอธิบายโดยย่อก่อน จากนั้นจึงทบทวนการศึกษาก่อนหน้านี้ อิทธิพลของวิธีการนั้นต่อการประหยัดพลังงาน HVAC จะได้รับการตรวจสอบในที่สุด จะทำการศึกษาเปรียบเทียบระหว่างวิธีการเหล่านี้

5.ระบบการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่

มาตรฐาน ASHRAE แนะนำปริมาณอากาศบริสุทธิ์ที่จำเป็นสำหรับอาคารต่างๆอากาศที่ไม่ได้ปรับอากาศจะเพิ่มความต้องการในการระบายความร้อนของอาคารอย่างมาก ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะนำไปสู่การเพิ่มการใช้พลังงานโดยรวมของระบบ HVAC ของอาคารในโรงงานทำความเย็นส่วนกลาง ปริมาณของอากาศบริสุทธิ์จะถูกกำหนดโดยอิงจากขีดจำกัดบนของความเข้มข้นของมลพิษทางอากาศภายในอาคาร ซึ่งปกติจะอยู่ระหว่าง 10% ถึง 30% ของอัตราการไหลของอากาศทั้งหมด [69]ในอาคารสมัยใหม่ การสูญเสียการระบายอากาศสามารถกลายเป็นมากกว่า 50% ของการสูญเสียความร้อนทั้งหมด [70]อย่างไรก็ตาม การระบายอากาศทางกลสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าได้ถึง 50% ที่ใช้ในอาคารที่พักอาศัย [71]นอกจากนี้ ในบริเวณที่ร้อนและชื้น ระบบระบายอากาศแบบกลไกมีความเหมาะสมประมาณ 20-40% ของการใช้พลังงานทั้งหมดของระบบปรับอากาศ[72]นาซิฟและคณะ[75] ศึกษาการใช้พลังงานประจำปีของเครื่องปรับอากาศควบคู่กับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเอนทาลปี/เมมเบรน และเปรียบเทียบกับเครื่องปรับอากาศทั่วไปพวกเขาพบว่าในสภาพอากาศชื้น การประหยัดพลังงานประจำปีได้ถึง 8% เป็นไปได้เมื่อใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเมมเบรนแทนระบบ HVAC ทั่วไป

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนรวม Holtopผลิตจากกระดาษ ER มีคุณสมบัติการซึมผ่านของความชื้นสูง ความหนาแน่นของอากาศที่ดี ทนต่อการฉีกขาดได้ดีเยี่ยม และทนต่อการเสื่อมสภาพช่องว่างระหว่างเส้นใยมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นเฉพาะโมเลกุลความชื้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กเท่านั้นที่สามารถผ่านไปได้ โมเลกุลของกลิ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าจึงไม่สามารถผ่านเข้าไปได้ด้วยวิธีนี้ อุณหภูมิและความชื้นสามารถฟื้นตัวได้อย่างราบรื่น และป้องกันไม่ให้สารมลพิษแทรกซึมสู่อากาศบริสุทธิ์

6.ผลของพฤติกรรมการสร้าง

การใช้พลังงานของระบบ HVAC ไม่เพียงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและพารามิเตอร์การดำเนินงานเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับลักษณะของความต้องการความร้อนและความเย็นและพฤติกรรมเทอร์โมไดนามิกของอาคารด้วยโหลดที่แท้จริงของระบบ HVAC นั้นน้อยกว่าที่ออกแบบไว้ในช่วงการทำงานส่วนใหญ่เนื่องจากพฤติกรรมการสร้างดังนั้น ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการลดการใช้พลังงาน HVAC ในอาคารที่กำหนดคือการควบคุมความต้องการความร้อนและความเย็นอย่างเหมาะสมการควบคุมแบบบูรณาการของส่วนประกอบโหลดความเย็นในอาคาร เช่น การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ แสงสว่าง และอากาศบริสุทธิ์ อาจส่งผลให้โรงหล่อเย็นของอาคารประหยัดพลังงานประหยัดพลังงานได้อย่างมากคาดว่าประมาณ 70% ของการประหยัดพลังงานเป็นไปได้ผ่านการใช้เทคโนโลยีการออกแบบที่ดีขึ้นเพื่อประสานความต้องการของอาคารกับความสามารถของระบบ HVACโคโรลิยา et al.ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างภาระการให้ความร้อนและความเย็นในอาคารกับการใช้พลังงานที่ตามมากับระบบ HVAC ต่างๆผลลัพธ์ของพวกเขาบ่งชี้ว่าไม่สามารถประเมินสมรรถนะด้านพลังงานของอาคารได้เฉพาะตามความต้องการความร้อนและความเย็นของอาคารเท่านั้น เนื่องจากขึ้นอยู่กับลักษณะการระบายความร้อนของ HVACหวางเอตัลพัฒนาและประเมินฟังก์ชันการควบคุมการจัดการพลังงานห้ารายการที่ตั้งโปรแกรมตามพฤติกรรมของอาคารและนำไปใช้กับระบบ HVAC ปริมาตรอากาศแปรผันผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าสามารถประหยัดพลังงานได้ถึง 17% เมื่อใช้งานระบบด้วยฟังก์ชันการควบคุมเหล่านี้

ระบบ HVAC ทั่วไปต้องอาศัยพลังงานที่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นอย่างมาก ซึ่งกำลังหมดลงอย่างรวดเร็วประกอบกับความต้องการโครงสร้างพื้นฐานและเครื่องใช้ที่ประหยัดต้นทุนเพิ่มขึ้น ทำให้จำเป็นต้องมีการติดตั้งใหม่และการปรับปรุงครั้งใหญ่ในอาคารที่ถูกยึดครอง เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้พลังงานและความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อมดังนั้น การค้นหาแนวทางใหม่ๆ ในการสร้างอาคารสีเขียวโดยไม่กระทบต่อความสะดวกสบายและคุณภาพอากาศภายในอาคารจึงยังคงเป็นความท้าทายสำหรับการวิจัยและพัฒนาการลดการใช้พลังงานโดยรวมและการเพิ่มความสะดวกสบายของมนุษย์ในอาคารนั้นขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของระบบ HVACวิธีหนึ่งที่พิสูจน์แล้วในการบรรลุประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระบบ HVAC คือการออกแบบระบบที่ใช้การกำหนดค่าแบบใหม่ของส่วนประกอบระบบที่มีอยู่การวิจัยล่าสุดได้แสดงให้เห็นว่าการผสมผสานเทคโนโลยีการปรับอากาศที่มีอยู่สามารถนำเสนอโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประหยัดพลังงานและความสบายทางความร้อนในบทความนี้ ได้มีการศึกษากลยุทธ์ต่างๆ ในการประหยัดพลังงานสำหรับระบบ HVAC และมีการอภิปรายถึงศักยภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบพบว่ามีหลายปัจจัย เช่น สภาพภูมิอากาศ ความสบายทางความร้อนที่คาดหวัง ต้นทุนเริ่มต้นและต้นทุนทุน ความพร้อมใช้งานของแหล่งพลังงานและการใช้งาน

อ่านบทความฉบับเต็มได้ที่ทบทวน-กระดาษ-ON-ENERGY-ประสิทธิภาพ-เทคโนโลยี-สำหรับ-ความร้อน-การระบายอากาศ-และ-เครื่องปรับอากาศ-HVAC

TY – JOUR
AU – Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – กุนากิ, ประทีป
AU – มาจาลี วิชัย
PY – 2015/12/01
เอสพี -
T1 – กระดาษทบทวนเกี่ยวกับเทคโนโลยีประหยัดพลังงานสำหรับการทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC)
VL – 6
JO – วารสารนานาชาติด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม
เอ่อ -