راهکارهایی برای بهره وری در مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع

پس از بحران نفتی سال ۱۹۷۳ میلادی مصادف با ۱۳۵۲ هجری شمسی، مبحث بحران انرژی و اهمیت صرفه جویی در مصرف انرژی در سطح جهان مطرح گردید. راه کارها و نگرش های مختلفی در باب حفظ منابع و افزایش آن ها مطرح گردید که مهم ترین و کارآمدترین آن ها را می توان راهکار صرفه جویی انرژی نامید. چرا که با استفاده از این رویکرد، علاوه بر حفظ منابع انرژی مقرون به صرفه ترین راه کار نیز به شمار می رود. تاکنون نیز، روش های بسیاری به منظور کاهش و بهینه سازی مصرف انرژی ارائه شده است.

ساختمان ها را می توان یکی از بزرگترین منابع اتلاف انرژی در جهان معرفی نمود که در صورت عدم اعمال روش های صرفه جویی انرژی در آن ها، علاوه بر افزایش هزینه های ناشی از مصرف، شاهد آلودگی های زیست محیطی ناشی از آن ها نیز خواهیم بود. اجزای مصرف کننده های ساختمان ها عموما شامل سیستم های تهویه مطبوع، سیستم های سرمایشی و گرمایشی، سیستم های روشنایی و البته سیستم های مانیتورینگ برای ساختمان های بزرگ است.

در این میان، مصرف انرژی سیستم های سرمایشی و گرمایشی و تهویه مطبوع می تواند جامع تر، همه گیرتر و البته مهم تر از سایر سیستم ها باشد. از این رو در این مقاله قصد داریم در مورد مصرف انرژی سیستم های تهویه مطبوع بحث نموده و راه کارهای کاهش و بهره وری انرژی در ساختمان ها را مورد بحث و بررسی قرار دهیم.

سیستم تهویه مطبوع

تهویه مطبوع AC (Air Conditioning) در لغت به عملیاتی اطلاق می گردد که روی جریان هوای محیط (یا ساختمان) صورت می پذیرد تا آن را از لحاظ

• ذرات آلاینده و کیفیت
• درجه حرارت
• رطوبت
• و سرعت و جهت و …

به شرایط ایده آل و نرمال برای زندگی، استراحت و فعالیت تبدیل نماید. برای رسیدن به این شرایط نیز از ابزارهایی تحت عنوان سیستم های تهویه مطبوع (Air Conditioning Units) استفاده می گردد که دارای انواع و اقسام مختلفی بوده و خود نیاز به بحث تخصصی تری دارند. اما در حالت کلی می توان اجزای اصلی سیستم های تهویه مطبوع را شامل موارد ذیل دانست:

• منابع حرارتی و منابع برودتی

این منابع می توانند بر اساس نوع سیستم تهویه مطبوع شامل انواع مختلفی نظیر منابع سوختی، الکتریسیته، منابع تبخیری (Evaporative)، بویلرها و چیلرها و … باشد.

• پمپ ها، کمپرسورها یا فن ها

که در حالت کلی وظیفه به حرکت درآوردن و انتقال سیالات آب و گاز (بخار) را بر عهده دارند و می توان آن ها از مهم ترین و تاثیرگذارترین دستگاه ها در مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع به حساب آورد.

سیستم فیلتراسیون در هواسازها

• سیستم های فیلتراسیون

که به نوبه خود مبحثی کاملا تخصصی بوده و می تواند نقش بسزایی در عملکرد سیستم تهویه مطبوع و راندمان آن ایفا نماید.

• سیستم های رطوبت زن (Humidifiers) یا رطوبت زداها (Dehumidifiers)

که در برخی از انواع سیستم های تهویه مطبوع نظیر ایرواشرها (Air Washers) و هواسازها (Air Handling Units) وجود دارند و می توانند با استفاده از سیال آب میزان رطوبت نسبی محیط را کنترل و تنظیم نمایند.

• سیستم های کنترلی (Controlling Systems)

که در نهایت می توانند عملکرد کلی سیستم تهویه مطبوع را مدیریت، جهت یابی و ارزیابی نمایند و گویای میزان مصرف انرژی یا صرفه جویی در مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع مربوطه باشند.

مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع

همانطور که مطالعه فرمودید، تعداد پارامترهای کنترلی و اجزای تشکیل دهنده سیستم های تهویه مطبوع نسبتاً زیاد بوده و از این رو مبحث صرفه جویی انرژی در این سیستم ها نیز بسیار قابل ملاحضه است. در این متن، برآنیم تا راهکارهای کاهش مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع را برای کاربران این سیستم ها و علاقه مندان به مبحث انرژی عنوان نماییم.

فیلتر هواساز بگ فیلتر فیلتر کیسه ای

• انتخاب صحیح سیستم تهویه مطبوع

اولین گام و نکته در مورد کاهش و بهره وری مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع انتخاب صحیح سیستم مربوطه است که باید مواردی را در آن مدنظر قرار داد:

اولا سایز و به عبارتی ظرفیت (Capacity) سیستم تهویه مطبوع لزوما باید بر اساس محاسبات دقیق و ابعاد و نیاز کاربری محیط انتخاب گردد. ظرفیت اغلب سیستم های تهویه مطبوع بر واحد یکای BTU/hr بیان می گردد، که لازم است با استفاده از جداول استاندارد مربوطه یا سیستم های محاسباتی مهندسی آنلاین انتخاب گردد. استفاده از سیستم تهویه مطبوع با توان و ظرفیت بیشتر از نیاز طبیعتا باعث افزایش مصرف انرژی سیستم خواهد شد. از طرفی، استفاده از ظرفیت پایین نیز به دلیل Overloading به سیستم تهویه مطبوع فشار آورده، عمر مفید آن را کاهش می دهد و در دراز مدت سبب افت راندمان و بهره وری انرژی سیستم می گردد.

ثانیاً، انتخاب نوع موتورفن و تجهیزات فیلتراسیون مثل نوع و افیشنسی فیلترها و تعداد آن ها باید بر اساس استاندارد و نیاز سیستم انتخاب گردد.

• تنظیم صحیح درجه حرارت

درجه حرارت پیشنهادی برای فصول زمستان و تابستان برای سیستم های تهویه مطبوع نظیر هواسازها و ایرواشرها به ترتیب در رنج ۱۹ تا ۲۲ درجه سانتی گراد (گرمادهی) و ۲۶ تا ۲۹ درجه سانتی گراد (سرمادهی) می باشد. پرواضح است که تنظیم درجه حرارت پایین تر از ۱۹ درجه سانتی گراد در فصل زمستان و بالاتر از ۲۹ درجه سانتی گراد در فصل تابستان می تواند به میزان قابل توجهی در مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع صرفه جویی ایجاد نماید.

• استفاده صحیح از سیستم تهویه مطبوع و سرویس دوره ای دقیق و منظم

یکی از اصول استفاده از هر وسیله ای رعایت دستورالعمل های تعریف شده از سوی تولید کنندگان آن سیستم است. سیستم های تهویه مطبوع نیز همچون سایر سیستم های الکترومکانیکی دارای مشخصات فنی و دستورالعمل هایی برای کاربران است که در صورت رعایت کامل این موارد هم عمر مفید سیستم افزایش یافته و هم مصرف انرژی آن به مراتب افت می یابد. هم چنین، تمیزکاری، سرویس های دوره ای منظم، انجام به موقع تعمیرات مورد نیاز و مواردی از این دست نیز می توانند حائز اهمیت باشند.

• استفاده از سیستم های هوشمند کنترل دما و رطوبت

پیشتر در مورد سیستم های هوشمند کنترلینگ (Smart Controlling Systems) بحث کرده ایم. استفاده از این سیستم ها می تواند به میزان قابل ملاحظه ای مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع مورد نظر را کاهش داده و علیرغم هزینه اولیه بالاتر، هزینه های عملکردی و جاری مربوط به سیستم را نیز بکاهد.

استفاده از سیستم های هوشمند کنترل دما و رطوبت