Tasarım için Havalandırma Yönergeleri

Kılavuzun amacı (Blomsterberg,2000) [Ref 6], uygulayıcılara (öncelikle HVAC tasarımcıları ve bina yöneticileri, aynı zamanda müşteriler ve bina kullanıcıları) geleneksel ve yenilikçi uygulamaları uygulayarak iyi performansa sahip havalandırma sistemlerinin nasıl oluşturulacağı konusunda rehberlik etmektir. teknolojiler.Yönergeler, konut ve ticari binalardaki havalandırma sistemlerine ve bir binanın tüm yaşam döngüsü boyunca, yani özet, tasarım, inşaat, devreye alma, işletme, bakım ve yapı sökümü için geçerlidir.

Bir havalandırma sisteminin performansa dayalı tasarımı için aşağıdaki ön koşullar gereklidir:

• Tasarlanacak sistem için performans özellikleri (iç hava kalitesi, termal konfor, enerji verimliliği vb. ile ilgili) belirtilmiştir.
• Bir yaşam döngüsü perspektifi uygulanır.
• Havalandırma sistemi binanın ayrılmaz bir parçası olarak kabul edilir.

Amaç, geleneksel ve yenilikçi teknolojileri uygulayarak projeye özel performans özelliklerini (bkz. bölüm 7.1 ) karşılayan bir havalandırma sistemi tasarlamaktır.Havalandırma sisteminin tasarımı, mimar, yapı mühendisi, elektrik mühendisi ve ısıtma/soğutma sistemi tasarımcısının tasarım çalışmaları ile koordine edilmelidir. iyi performans gösterir.Son olarak ve en az değil, bina yöneticisine özel istekleri konusunda danışılmalıdır.Önümüzdeki yıllarda havalandırma sisteminin çalışmasından sorumlu olacak.Bu nedenle tasarımcı, performans özelliklerine göre havalandırma sistemi için belirli faktörleri (özellikler) belirlemelidir.Bu faktörler (özellikler), genel sistem belirtilen kalite seviyesi için en düşük yaşam döngüsü maliyetine sahip olacak şekilde seçilmelidir.Aşağıdakiler dikkate alınarak bir ekonomik optimizasyon gerçekleştirilmelidir:

• Yatırım maliyetleri
• İşletme maliyetleri (enerji)
• Bakım maliyetleri (filtre değişimi, kanalların temizliği, hava terminal cihazlarının temizliği vb.)

Bazı faktörler (özellikler), performans gereksinimlerinin yakın gelecekte getirilmesi veya daha katı hale getirilmesi gereken alanları kapsar.Bu faktörler şunlardır:

• Yaşam döngüsü bakış açısıyla tasarım
• Elektriğin verimli kullanımı için tasarım
• Düşük ses seviyeleri için tasarım
• Bina enerji yönetim sisteminin kullanımı için tasarım
• İşletme ve bakım için tasarım

Bir yaşam döngüsü ile tasarım perspektif 

Binalar sürdürülebilir hale getirilmelidir, yani bir bina kullanım ömrü boyunca çevre üzerinde mümkün olduğunca küçük bir etkiye sahip olmalıdır.Bunun sorumlusu birkaç farklı insan kategorisidir, örneğin tasarımcılar, bina yöneticileri.Ürünler, tüm yaşam döngüsü boyunca çevre üzerindeki tüm etkilere dikkat edilmesi gereken bir yaşam döngüsü perspektifinden değerlendirilmelidir.Erken bir aşamada tasarımcı, alıcı ve yüklenici çevre dostu seçimler yapabilir.Bir bina, farklı yaşam sürelerine sahip birkaç farklı bileşenden oluşur.Bu bağlamda, örneğin bir ofis binasının kullanımının binanın ömrü boyunca birkaç kez değişebileceği gibi, sürdürülebilirlik ve esneklik dikkate alınmalıdır.Havalandırma sisteminin seçimi genellikle maliyetlerden güçlü bir şekilde etkilenir, yani genellikle yaşam döngüsü maliyetlerinden değil yatırım maliyetlerinden etkilenir.Bu genellikle bina yönetmeliğinin gerekliliklerini en düşük yatırım maliyetiyle karşılayan bir havalandırma sistemi anlamına gelir.Örneğin bir fanın işletim maliyeti, kullanım ömrü maliyetinin %90'ı olabilir.Yaşam döngüsü perspektifleriyle ilgili önemli faktörler şunlardır:
Ömür.

• Çevresel Etki.
• Havalandırma sistemi değişir.
• Maliyet analizi.

Yaşam döngüsü maliyet analizi için kullanılan basit bir yöntem, net bugünkü değeri hesaplamaktır.Yöntem, binanın işletme aşamasının bir kısmı veya tamamı sırasında yatırım, enerji, bakım ve çevresel maliyetleri birleştirir.Enerji, bakım ve çevre için yıllık maliyetler, günümüzdeki maliyetlere göre yeniden hesaplanmaktadır (Nilson 2000) [Ref 36].Bu prosedür ile farklı sistemler karşılaştırılabilir.Maliyetlerdeki çevresel etkinin belirlenmesi genellikle çok zordur ve bu nedenle çoğu zaman göz ardı edilir.Çevresel etki, bir dereceye kadar enerji dahil edilerek dikkate alınır.Genellikle LCC hesaplamaları, işletme süresi boyunca enerji kullanımını optimize etmek için yapılır.Bir binanın yaşam döngüsü enerji kullanımının ana kısmı bu dönemde yani alan ısıtma/soğutma, havalandırma, sıcak su üretimi, elektrik ve aydınlatmadır (Adalberth 1999) [Ref 25].Bir binanın ömrünün 50 yıl olduğu varsayıldığında, işletme süresi toplam enerji kullanımının %80 – 85'ini oluşturabilir.Geriye kalan %15 – 20'lik kısım ise yapı malzemelerinin imalatı ve nakliyesi ve inşaat içindir.

verimli kullanım için tasarım havalandırma için elektrik 

Bir havalandırma sisteminin elektrik kullanımı esas olarak aşağıdaki faktörler tarafından belirlenir: • Kanal sistemindeki basınç düşüşleri ve hava akışı koşulları
• Fan verimliliği
• Hava akışı için kontrol tekniği
• Ayarlama
Elektrik kullanımının verimliliğini artırmak için aşağıdaki önlemler ilgi çekicidir:

• Havalandırma sisteminin genel yerleşimini optimize edin, örneğin dirseklerin, difüzörlerin, kesit değişikliklerinin, T parçalarının sayısını en aza indirin.
• Daha yüksek verimliliğe sahip bir fana geçin (örn. kayış tahrikli yerine doğrudan tahrikli, daha verimli motor, öne eğik yerine geriye eğik kanatlar).
• Bağlantı fanındaki basınç düşüşünü azaltın - kanal sistemi (fan girişi ve çıkışı).
• Kanal sistemindeki basınç düşüşünü azaltın, örneğin dirsekler, difüzörler, kesit değişiklikleri, T parçaları.
• Hava akışını kontrol etmek için daha verimli bir teknik kurun (voltaj, damper veya kılavuz kanat kontrolü yerine frekans veya fan kanadı açısı kontrolü).

Havalandırma için elektriğin genel kullanımı için elbette önemli olan aynı zamanda kanalların hava sızdırmazlığı, hava akış oranları ve çalışma süreleridir.

Çok düşük basınç düşüşlerine sahip bir sistem ile şimdiye kadarki “verimli sistem” uygulamasına sahip bir sistem arasındaki farkı göstermek için, SFP (özgül fan gücü) = 1 kW/m³/s, “normal sistem” ile karşılaştırılmıştır. ”, SFP = 5,5 – 13 kW/m³/sn arası (bkz.Tablo 9).Çok verimli bir sistem 0,5 değerine sahip olabilir (bkz. bölüm 6.3.5 ).

Tablo 9 : Hesaplanan basınç düşüşleri ve SFP “verimli sistem” ve “mevcut sistem” için değerler sistem”. 

Düşük ses seviyeleri için tasarım 

Düşük ses seviyeleri için tasarım yaparken başlangıç ​​noktası, düşük basınç seviyeleri için tasarım yapmaktır.Bu şekilde düşük devirli frekansta çalışan bir fan seçilebilir.Düşük basınç düşüşleri aşağıdaki yollarla elde edilebilir:

• Düşük hava hızı, yani büyük kanal boyutları
• Basınç düşüşleri olan bileşenlerin sayısını en aza indirin, örneğin kanal oryantasyonu veya boyutundaki değişiklikler, damperler.
• Gerekli bileşenler arasındaki basınç düşüşünü en aza indirin
• Hava giriş ve çıkışlarında iyi akış koşulları

Ses dikkate alındığında, hava akışlarını kontrol etmek için aşağıdaki teknikler uygundur:

• Motorun dönme frekansının kontrolü
• Aksiyal fanların fan kanatlarının açısının değiştirilmesi
• Fanın tipi ve montajı da ses seviyesi için önemlidir.

Bu şekilde tasarlanan havalandırma sistemi ses gereksinimlerini karşılamıyorsa, büyük olasılıkla ses azaltıcıların tasarıma dahil edilmesi gerekir.Gürültünün havalandırma sisteminden girebileceğini unutmayın, örneğin dış hava menfezlerinden rüzgar sesi.
7.3.4 BMS kullanımı için tasarım
Bir binanın bina yönetim sistemi (BMS) ve ölçüm ve alarmları takip etme rutinleri, ısıtma/soğutma ve havalandırma sisteminin düzgün bir şekilde çalışmasını sağlama olasılıklarını belirler.HVAC sisteminin optimum çalışması, alt süreçlerin ayrı ayrı izlenmesini gerektirir.Bu aynı zamanda, bir sistemdeki, enerji kullanımını bir enerji kullanım alarmını etkinleştirmeye yetecek kadar artırmayan (maksimum seviyeler veya takip prosedürleriyle) küçük farklılıkları keşfetmek için genellikle tek yaklaşımdır.Bir örnek, bir binanın işletimi için toplam elektrik enerjisi kullanımını göstermeyen bir fan motoruyla ilgili problemlerdir.

Bu, her havalandırma sisteminin bir BMS tarafından izlenmesi gerektiği anlamına gelmez.En küçük ve en basit sistemler dışındaki tüm sistemler için BMS düşünülmelidir.Çok karmaşık ve büyük bir havalandırma sistemi için muhtemelen bir BMS gereklidir.

Bir BMS'nin gelişmişlik seviyesi, operasyon personelinin bilgi seviyesi ile uyumlu olmalıdır.En iyi yaklaşım, BMS için ayrıntılı performans özelliklerini derlemektir.

7.3.5 İşletim için tasarım ve bakım
Düzgün çalıştırma ve bakımı sağlamak için uygun çalıştırma ve bakım talimatları yazılmalıdır.Bu talimatların faydalı olması için havalandırma sisteminin tasarımı sırasında belirli kriterlerin yerine getirilmesi gerekir:

• Teknik sistemler ve bileşenleri bakım, değişim vb. için erişilebilir olmalıdır. Fan odaları yeterince büyük ve iyi bir aydınlatma ile donatılmış olmalıdır.Havalandırma sisteminin münferit bileşenlerine (fanlar, damperler vb.) kolayca erişilebilir olmalıdır.
• Sistemler, boru ve kanallardaki ortam, akış yönü vb. gibi bilgilerle işaretlenmelidir. • Önemli parametreler için test noktası dahil edilmelidir.

İşletme ve bakım talimatları, tasarım aşamasında hazırlanmalı ve inşaat aşamasında sonlandırılmalıdır.

Bu yayın için tartışmalara, istatistiklere ve yazar profillerine bakın: https://www.researchgate.net/publication/313573886
Mekanik havalandırma sistemlerinin performanslarının iyileştirilmesine doğru
Yazarlar: Peter Wouters, Pierre Barles, Christophe Delmotte, Åke Blomsterberg
Bu yayının yazarlarından bazıları ayrıca şu ilgili projeler üzerinde çalışmaktadır:
Binaların hava sızdırmazlığı
PASİF İKLİMLENDİRME: FCT PTDC/ENR/73657/2006