ضخامت عایق الاستومری مناسب کانال های HVAC از مهمترین نکات انتخاب عایق برای کانال های سیستم تهویه در راستای صرفه جویی در مصرف انرژی می باشد. که در این مقاله دو قسمتی به مبسوط درباره آن توضیح داده می شود.
مصرف انرژی در ساختمان ها بیشترین سهم را در تقاضای انرژی جهانی دارد (۴۰٪). قسمت عمده این انرژی برای حفظ کیفیت هوای فضای داخلی ساختمان (هوای خنک کننده و گرم کننده فضای ساختمان) مصرف می شود. بنابراین، صرفه جویی در مصرف انرژی در بخش ساختمان مسئله ای بسیار مهم است. برای صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمان ها، باید یک سیستم HVAC کارآمد طراحی شود و مقوله بهینه سازی مصرف انرژی در طراحی سیستم ها لحاظ شود. در این مطالعه مولفه های سیستم های مختلف مصرف کننده انرژی در ساختمان برای بررسی موثرترین سیستم صرفه جویی در مصرف انرژی مورد مطالعه قرار گرفته اند. و به استفاده از عایق الاستومری در کانال های HVAC برای صرفه جویی در مصرف انرژی اشاره می شود.
کاربرد عایق حرارتی در سیستم تهویه مطبوع ساختمان ها
در کاربردهای ساختمان این کار عمدتا بر روی طراحی بهینه سیستم تهویه مطبوع، خصوصاً سیستم های توزیع هوای آن متمرکز است. در سیستم های توزیع هوا، از دست دادن انرژی به دلیل نشت هوای تهویه شده، ضخامت نامناسب عایق حرارتی مورد استفاده، و طراحی ضعیف بخش های مختلف مجموعه رخ می دهد.
در کنار طراحی نادرست کانال و کنترل ناکارآمد پارامترهای تهویه مطبوع، مقدار قابل توجهی از هدر رفت انرژی به دلیل انتخاب مواد و ضخامت نامناسب عایق رخ می دهد. بنابراین، این مقاله در نظر دارد موثرترین ماده و ضخامت مطلوب عایق برای عایق کاری حرارتی کانال های HVAC را مورد بررسی قرار دهد.
مصرف انرژی و مشکلات زیست محیطی
به دلیل توسعه فناوری و تغییر و بهبود در سبک زندگی انسان، استفاده بیش از حد و بی رویه از منابع انرژی موجود فسیلی و عدم استفاده از انرژی های پاک و تجدید ناپذیر، باعث از بین رفتن منابع و تخریب شدید محیط زیست می شود.
علاوه بر این، مشکل اصلی زیست محیطی ناشی از استفاده از منابع انرژی فسیلی در واقع تغییرات آب و هوایی جهانی ایجاد شده بر اثر روندی است که به عنوان اثر گلخانه ای شناخته می شود.
معضل انرژی در کشورهای پیشرفته
در طی چند دهه گذشته، مصرف انرژی ۴۹% افزایش یافته اگرچه انتشار CO2 برابر با ۴۳% بوده و با متوسط نرخ سالانه ۲% و ۱.۲% افزایش یافته است در کشورهای پیشرفته، بخش انرژی یک واحد متمرکز در خدمات ساختمانی است. سازمان هایی که وظیفه بررسی مسایل مربوط به مصرف انرژی را بر عهده دارند اعلام کرده اند که حدود ۴۰% از کل انرژی مصرفی در ایالات متحده در بخش ساختمانی مصرف می شود که ۶۰% آن در سیستم های HAVC استفاده می شود.
بیشتر گرمایش و سرمایش فضا از طریق سیستم تهویه مطبوع تأمین می شود. سیستم HVAC در از دست دادن انرژی قابل توجه ترین سیستم است که در حدود ۱۶-۲۰% از کل این اتلاف انرژی به دلیل انتقال حرارت است. معمولاً از عایق الاستومری برای کاهش اتلاف انرژی در انواع سیستم تهویه مطبوع استفاده می شود.
سیستم تهویه مطبوع
اصطلاح سیستم تهویه مطبوع و تأمین هوا به ترکیبی از تجهیزات مختلف اطلاق می شود که برای تأمین و بهبود کیفیت هوای ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند. آسایش دمایی با تغییر در پارامترهایی مانند رطوبت هوا، دمای هوا و کیفیت هوا و حتی گاهی اوقات با تغییر در میزان صدای محیطی برای ایجاد آسایش برای ساکنین، به دست می آید. هوا از طریق کانال به محل زندگی ساکنین منتقل می شود، بنابراین، از کانال ها برای حفظ مطبوعیت فضاها با توجه به شرایط آسایش طبق استانداردهای ارایه شده در ASHRAE استفاده می شود.
انواع سیستم تهویه مطبوع
سیستم های HVAC بر اساس سیال ناقل انرژی به سه گروه دسته بندی می شوند:
الف) سیستم های آبی
ب) سیستم های هوایی
ج) سیستم های آبی-هوایی
الف) سیستم های آبی
در این نوع سیستم HVAC همانطور که در شکل نشان داده شده است، مایع ناقل انرژی آبی است که انرژی را بین محل قرار گیری تجهیزات A/C و فضای مورد تهویه منتقل می کند.
کاربرد سیستم های آبی سیستم تهویه مطبوع
برای خنک کردن فضا از آب سرد و برای گرم کردن فضا از آب گرم است استفاده می شود. تجهیزات HVAC فقط آب مورد نیاز برای سرمایش و گرمایش فضا را تأمین می کنند، بنابراین تأمین هوای تازه و حفظ کیفیت هوای داخلی فضا باید توسط تجهیزات دیگری انجام شود. بنابراین آب سرد سیستم معمولاً برای کاربردهای خنک کاری به این تجهیزات ارسال می شود. اصولاً بخش درون فضایی تجهیزات تهویه مطبوع بر اساس تعداد لوله طبقه بندی می شوند. این سیستم ها شامل سیستم های ۲ لوله ای و ۴ لوله ای هستند.
طریقه عملکرد سیستم های آبی دو لوله ای
یک سیستم ۲ لوله ای فقط می تواند هر بار یک عملکرد (سرمایش یا گرمایش) را ارائه دهد. در این سیستم ها بویلر در فصل سرما، آب گرم و چیلر در فصل گرما، آب سرد را تأمین می کند. و به فضاهای مختلف ارسال می کند. در داخل فضاهای مربوطه، یونیت های داخلی مانند فن کوئل ها (FCU)، کنوکتورها یا رادیاتورها از این آب گرم یا سرد برای تبادلات دمایی با محیط استفاده می کنند. در حقیقت تبادل حرارتی (انرژی) بین آب و هوا در محل صورت می گیرد. مطبوعیت دمای فضای مورد تهویه بر اساس میزان جریان آب، با تغییر و کنترل جریان توسط شیرها بر اساس تغییرات بار دمایی تأمین می شود. از ترموستات به عنوان سنسور برای کنترل جریان استفاده می شود.
طریقه عملکرد سیستم های ۴ لوله ای
در حالی که در سیستم ۴ لوله ای، چهار خط لوله سرویس دهی مجزا به یونیت های داخلی متصل می شوند، دو لوله برای رفت و برگشت آب گرم و دو لوله برای رفت و برگشت آب سرد. در صورت نیاز امکان این وجود دارد تا برای تنظیم دما، آب دو خط لوله برگشتی بر اساس بار مورد نیاز هر قسمت با هم مخلوط شوند.
طریقه کلی عملکرد سیستم های تهویه مطبوع
برای خنک کردن فضا از آب سرد و برای گرم کردن فضا از آب گرم است استفاده می شود. تجهیزات HVAC فقط آب مورد نیاز برای سرمایش و گرمایش فضا را تأمین می کنند، بنابراین تأمین هوای تازه و حفظ کیفیت هوای داخلی فضا باید توسط تجهیزات دیگری انجام شود. بنابراین آب سرد سیستم معمولاً برای کاربردهای خنک کاری به این تجهیزات ارسال می شود. اصولاً بخش درون فضایی تجهیزات تهویه مطبوع بر اساس تعداد لوله طبقه بندی می شوند. این سیستم ها شامل سیستم های ۲ لوله ای و ۴ لوله ای هستند.
ب) سیستم های هوایی
این سیستم ها بر اساس انواع تجهیزات واسطه ای طبقه بندی می شوند. که در شرایط فعلی برای انجام کار مورد استفاده قرار می گیرند. و در حقیقت تبادلات دمایی در این سیستم ها توسط هوا انجام می شود.
این هوا به طور کلی از فضای تهویه شونده به محل قرار گیری تجهیزات تهویه مطبوع انتقال داده شده و پس از تبادلات دمایی و بهینه سازی مجدداً به فضا بر می گردد.
AHU چیست؟
اساساً واحدی که پردازش ها را بر روی هوای ورودی انجام می دهد، دستگاه هوارسان (AHU) نامیده می شود. محفظه اختلاط، کویل های سرمایشی / گرمایشی، فیلترها، دمپرها، رطوبت سازها و فن های دمنده اجزاء ضروری این دستگاه هستند. هوای برگشتی (RA) از فضای تهویه شونده توسط کانال های برگشت هوا (RAD) به دستگاه هوارسان وارد شده. و پس از پردازش، هوای رفت (SA) از طریق کانال های توزیع هوا (SAD) به فضای مورد تهویه منتقل می شود. برای تأمین اکسیژن کافی و مطبوع تر شدن هوا، از هوای تازه (FA) استفاده می شود. این هوای تازه از طریق کانال های هوای تازه (FAD)، به میزان لازم به محفظه اختلاط هوا (Mixing Box) وارد شده. و پس از اختلاط با هوای برگشتی به منظور تنظیم دما وارد دستگاه هوارسان شده. و مسیر چرخه را طی می کند.
کاربرد AHU
AHU نقش اصلی را در تأمین هوای تازه در سیستم تهویه و حفظ کیفیت هوای داخل در محدوده استاندارد ASHRAE 62.1 ایفا می کند. سیستم های هوایی بیشتر به شکل زیر طبقه بندی می شوند:
I. سیستم حجم ثابت، تک کانال، تک منطقه ای.
II. سیستم حجم ثابت، تک کاناله، چند منطقه ای.
III. سیستم حجم متغیر، تک کاناله (VAV).
IV. سیستم حجم ثابت، دو کاناله.
V. سیستم حجم متغیر، دو کاناله (VAV).
سیستم های تک کاناله فقط می توانند یک کار واحد (سرمایش یا گرمایش) را انجام دهند. در حالی که، سیستم های دو کاناله می توانند سرمایش و گرمایش را بطور همزمان انجام دهند.
ج) سیستم های آبی-هوایی
از این نوع سیستم ها برای ارائه بهتر ویژگی های آب و هوا استفاده می شود. ترکیبی از سیستم آبی و هوایی، هوای مطبوع را از یک مرکز فراهم می کند. در این نوع سیستم ها (FCU) به عنوان یک واحد ترمینالی برای تأمین بخشی از سرمایش و گرمایش عمل می کند در حالی که بخش عمده هوای مطبوع توسط هوارسان های مرکزی تأمین و وارد فضا می شود.
پایان قسمت اول…
با لینکران همراه باشید.
