Elementet e një sistemi efikas HVAC

Elementet e një sistemi efikas HVAC

Elementet e një sistemi efikas HVAC

Sistemet e sotme janë krijuar për të përmbushur kërkesat më strikte mjedisore, të cilësisë së ajrit të brendshëm dhe të përdoruesve. Shumë nga përfitimet në efikasitetin e sistemit HVAC kanë ardhur si rezultat i përmirësimeve në efikasitetin e funksionimit të komponentëve kryesorë të sistemit. Fitimet e tjera janë rezultat i përdorimit të teknologjive që janë ose të reja, ose të reja në fushën e HVAC. Edhe përdorimi i mjeteve të projektimit me ndihmën e kompjuterit kanë ndihmuar inxhinierët e sistemit të dizajnojnë sisteme HVAC që funksionojnë në mënyrë më efikase.

Megjithëse ka shumë përparime individuale që kanë ndihmuar në përmirësimin e efikasitetit të funksionimit të sistemit HVAC, shumica e përmirësimit të përgjithshëm mund t’i atribuohet pesë faktorëve kryesorë:

– Zhvillimi i ftohësve të ulët kW/ton;
– Përdorimi i sistemeve të kontrollit të bojlerit me efikasitet të lartë;
– Aplikimi i sistemeve të kontrollit dixhital të drejtpërdrejtë (DDC);
– Përdorimi i motorëve me efikasitet të energjisë; dhe,
– Përputhja e disqeve me frekuencë të ndryshueshme me motorët e pompës, ventilatorit dhe ftohësit.

Për vite, pronarët e ndërtesave ishin të kënaqur me performancën dhe efikasitetin e ftohësve që funksiononin në intervalin nga 0,8 deri në 0,9 kW/ton kur ishin të rinj. Ndërsa plaken, efikasiteti aktual i funksionimit bie në më shumë se 1,0 kW/ton me ngarkesë të plotë.

Sot, po instalohen ftohës të rinj me efikasitet të plotë të ngarkesës prej 0,50 kW/ton, një rritje gati 50 përqind. Po aq mbresëlënëse janë efikasiteti i ngarkesës së pjesshme të gjeneratës së re të ftohësve. Megjithëse efikasiteti i funksionimit të pothuajse të gjithë ftohësve të vjetër bie me shpejtësi me uljen e ngarkesës, efikasiteti i funksionimit të ftohësve të rinj nuk bie pothuajse aq shpejt.

Ndryshimet e dizajnit të ftohësit

Disa ndryshime në dizajn dhe funksionim kanë ndihmuar në përmirësimin e performancës së ftohësit. Për të përmirësuar karakteristikat e transferimit të nxehtësisë së ftohësve, prodhuesit kanë rritur madhësinë e shkëmbyesve të nxehtësisë së njësive. Sistemet e kontrollit elektromekanik janë zëvendësuar nga kontrollet elektronike të bazuara në mikroprocesor që ofrojnë saktësi, besueshmëri dhe fleksibilitet më të madh. Makinat me frekuencë të ndryshueshme kontrollojnë shpejtësinë e kompresorit, duke rezultuar në një rritje të performancës së ngarkesës së pjesshme.

Rritja e efikasitetit energjetik nuk është përfitimi i vetëm i gjeneratës së re të ftohësve të ndërtesave; këta ftohës ofrojnë përmbajtje më të mirë të ftohësit. Megjithëse ftohësit e vjetër në mënyrë rutinore mund të kenë humbur 10 për qind deri në 15 për qind të ngarkesës së ftohësit në vit, ftohësit e rinj mund të kufizojnë humbjet në më pak se 0,5 për qind. Shkalla më e ulët e rrjedhjeve dhe sistemet më të mira të pastrimit reduktojnë sasinë e gazrave jo të kondensueshëm që gjenden në sistemin e ftohësit — një faktor kyç në ruajtjen e performancës së ftohësit me kalimin e kohës.

Një tjetër zhvillim i rëndësishëm është funksionimi i bojlerit: zëvendësimi i kontrolleve pneumatike dhe manuale me sisteme të bazuara në mikroprocesor. Si rregull i përgjithshëm, sistemet mund të pritet të arrijnë kursime energjie prej 5 përqind deri në 7 përqind në krahasim me sistemet konvencionale me bazë pneumatike.

Sistemet e kontrollit të bazuara në mikroprocesor arrijnë kursimet e tyre kryesisht si rezultat i aftësisë së tyre për të moduluar funksionimin e bojlerit më saktë se sa sistemet me bazë pneumatike. Duke modifikuar me saktësi funksionimin e bojlerit, sistemet ndihmojnë në ruajtjen e raportit të duhur karburant-ajër dhe gjurmojnë ngarkesën e vendosur në bojler nga sistemi HVAC.

Sistemet e bazuara në mikroprocesor ofrojnë disa avantazhe shtesë, duke përfshirë monitorimin dhe funksionimin në distancë, sekuencat e automatizuara të kontrollit, monitorimin e rrjedhës së avullit dhe kostot e reduktuara të mirëmbajtjes. Një mënyrë se si sistemet mund të ndihmojnë në uljen e kostove të mirëmbajtjes është përmes aftësisë së tyre për të mbajtur raportin e duhur karburant-ajër. Duke ruajtur raportin e duhur, sistemet zvogëlojnë shkallën me të cilën grumbullohet bloza në tubat e bojlerit, duke ulur kështu shpeshtësinë e prishjes dhe pastrimit të kërkuar. Mbajtja e tubave të bojlerit të pastër nga bloza ndihmon gjithashtu në përmirësimin e efikasitetit termik të bojlerit.

Kontrollet e drejtpërdrejta dixhitale

Një ndryshim i madh në fushën e HVAC është zbatimi i gjerë i kontrolleve dixhitale direkte (DDC). Të prezantuara më shumë se 15 vjet më parë, sistemet DDC janë bërë standardi i industrisë për dizajnimin e sistemeve të kontrollit sot. Me aftësinë për të siguruar kontroll të saktë dhe të saktë të temperaturës dhe rrjedhave të ajrit dhe ujit, sistemet kanë zëvendësuar gjerësisht sistemet e kontrollit pneumatik dhe elektrik.

Sistemet DDC ndihmojnë pronarët e ndërtesave të kursejnë energji në disa mënyra. Saktësia dhe saktësia e tyre pothuajse eliminojnë problemet e kontrollit të kompensimit, tejkalimit dhe gjuetisë që gjenden zakonisht në sistemet pneumatike, duke rezultuar në rregullim më të mirë të sistemit. Aftësia e tyre për t’iu përgjigjur një sport pothuajse të pakufizuar sensorësh rezulton në aktivitete kontrolli më të koordinuara. Kjo gjithashtu i lejon sistemet të kryejnë strategji më komplekse kontrolli sesa mund të kryheshin me kontrollet pneumatike. Së fundi, kalibrimi i tyre i thjeshtë ose automatik siguron që sistemet e kontrollit të funksionojnë siç janë projektuar me kalimin e kohës, me pak ose aspak humbje të saktësisë.

Sistemet DDC ofrojnë gjithashtu disa avantazhe të tjera. Për shkak se strategjitë e kontrollit janë të bazuara në softuer, sistemet mund të modifikohen lehtësisht për të përshtatur ndryshimet në kërkesat e banorëve pa ndryshime të kushtueshme harduerike. Sistemet DDC janë gjithashtu ideale për aplikacionet që përfitojnë nga monitorimi dhe funksionimi në distancë.

Motorë me efikasitet energjetik

Sistemet e sotme HVAC po përdorin motorë me efikasitet të energjisë. Motorët me efikasitet energjie ofrojnë një rritje të moderuar, por të konsiderueshme në efikasitetin e funksionimit me ngarkesë të plotë, krahasuar me modelet standarde të motorëve. Për shembull, një motor me efikasitet energjie 10 kf funksionon me rreth 93 përqind efikasitet; një motor commonplace me të njëjtën madhësi zakonisht vlerësohet në 88 përqind. Në mënyrë të ngjashme, një motor me efikasitet energjie 50 kuaj fuqi vlerësohet me efikasitet afërsisht 94 për qind, në kontrast me vlerësimin e efikasitetit prej 90 për qind të një motori commonplace me 50 kuaj fuqi.

Kjo rritje në efikasitetin e funksionimit shoqëron një rritje të kostos së parë për motorët. Sa shpejt rikuperohet kjo kosto shtesë e parë varet nga dy faktorë: ngarkimi i motorit dhe numri i orëve që motori operon në vit.

Sa më afër motorit të operohet me vlerësimin e tij të ngarkesës së plotë dhe sa më i madh të jetë numri i orëve në vit që motori operohet, aq më shpejt rikthehet diferenciali i kostos së parë. Për shumicën e aplikacioneve ku motori funksionon vazhdimisht me ose afër ngarkesës së plotë, periudha e shlyerjes për koston e parë shtesë është zakonisht nga tre deri në gjashtë muaj.

Kombinimi i ngarkesës konstante dhe orëve të gjata të funksionimit i kanë bërë aplikimet HVAC të përshtatshme për përdorimin e motorëve me efikasitet të energjisë. Motorët me efikasitet të energjisë zakonisht gjenden duke drejtuar pompat e qarkullimit centrifugale dhe tifozët e sistemit. Me këto ngarkesa, rritja prej 4 për qind ose 5 për qind në efikasitetin elektrik të motorit të lëvizjes përkthehet në një kursim të konsiderueshëm të energjisë, veçanërisht kur sistemet funksionojnë 24 orë në ditë, gjatë gjithë vitit.

Një përfitim anësor i dizajnit të motorit me efikasitet energjie është faktori më i lartë i fuqisë së tij. Rritja e faktorit të fuqisë së një motori lëvizës redukton tërheqjen e rrymës në sistemin elektrik, çliron kapacitetin shtesë të shpërndarjes dhe redukton humbjet e shpërndarjes në sistem. Megjithëse rritja e faktorit të fuqisë nuk është një përfitim i mjaftueshëm për të justifikuar diferencën e kostos së motorit me efikasitet më të lartë, është një konsideratë e rëndësishme, veçanërisht për përdoruesit e mëdhenj të energjisë elektrike ku kapaciteti i sistemit është i kufizuar.

Edhe pse motorët e kanë demonstruar veten të jenë shumë me kosto efektive në aplikacionet e reja, përdorimi i tyre në aplikacionet ekzistuese është pak më i vështirë për t’u justifikuar. Në shumicën e rasteve, kostoja për të zëvendësuar një motor ekzistues funksional me një motor me efikasitet më të lartë nuk do të mbulohet për pesë deri në 10 vjet ose më gjatë.

Nga përmirësimet në sistemet HVAC që kanë ndihmuar në rritjen e efikasitetit të funksionimit, disqet me frekuencë të ndryshueshme kanë pasur rezultatet më dramatike. Të aplikuara në komponentët e sistemit duke filluar nga tifozët te ftohësit, disqet kanë treguar se janë shumë të suksesshëm në reduktimin e kërkesave për energji të sistemit gjatë funksionimit me ngarkesë të pjesshme. Dhe me shumicën e sistemeve që funksionojnë me kapacitete me ngarkesë të pjesshme 90 përqind ose më shumë të kohës, kursimet e energjisë të prodhuara nga disqet me frekuencë të ndryshueshme rikuperojnë me shpejtësi investimin e tyre, zakonisht brenda një deri në dy vjet.

Në përgjithësi, sa më i madh të jetë motori, aq më të mëdha janë kursimet. Si rregull i përgjithshëm, pothuajse çdo motor i sistemit HVAC 20 kuaj fuqi dhe më i madh mund të përfitojë nga instalimi i një disku me frekuencë të ndryshueshme.

Aplikacionet e disqeve me frekuencë të ndryshueshme

Drejtuesit me frekuencë të ndryshueshme prodhojnë kursimet e tyre duke ndryshuar frekuencën dhe tensionin e furnizimit me energji elektrike të motorit. Ky variacion përdoret për të reduktuar shpejtësinë e funksionimit të pajisjes që kontrollon për t’iu përshtatur kërkesave të ngarkesës. Me shpejtësi të reduktuar të funksionimit, fuqia e tërheqjes së motorit të makinës bie me shpejtësi.
Për shembull, një ventilator centrifugal, kur funksionon me 75 përqind rrjedhje, tërheq vetëm rreth 40 përqind të fuqisë me ngarkesë të plotë. Me prurje 50 përqind, kërkesa për fuqi për ventilatorin zvogëlohet në më pak se 15 përqind të fuqisë me ngarkesë të plotë. Ndërkohë që sistemet konvencionale të kontrollit, të tilla si kontrolli i damperit ose lopatës, gjithashtu reduktojnë kërkesat e energjisë në rrjedhën e pjesshme, kursimet janë dukshëm më të vogla.

Një fushë tjetër ku disqet me frekuencë të ndryshueshme kanë përmirësuar efikasitetin e funksionimit të një sistemi HVAC është me pompat centrifugale që gjenden në sistemet e qarkullimit të ujit të nxehtë dhe të ftohtë. Në mënyrë tipike, këto pompa furnizojnë një rrjedhë të vazhdueshme të ujit në njësitë terminale. Ndërsa kërkesa për ujë për ngrohje ose ftohje zvogëlohet, valvulat e kontrollit në njësitë e terminalit kthehen prapa. Për të mbajtur presionin në sistem konstant, hapet një valvul anashkalimi midis sistemeve të furnizimit dhe kthimit. Me shpejtësinë e rrjedhës që mbetet pothuajse konstante, ngarkesa në makinën elektrike të pompës gjithashtu mbetet pothuajse konstante.

Makinat me frekuencë të ndryshueshme rregullojnë presionin në sistem në përgjigje të kërkesave të ndryshme duke ngadalësuar pompën. Ashtu si me tifozët centrifugale, fuqia e kërkuar nga pompat bie ndërsa ngarkesa dhe shpejtësia zvogëlohen. Përsëri, për shkak se shumica e sistemeve funksionojnë shumë nën kapacitetin e projektuar në 90 përqind të kohës, kursimet e prodhuara nga funksionimi me shpejtësi të reduktuar janë të konsiderueshme, zakonisht duke rikuperuar koston e njësisë në një deri në dy vjet.

Ngarkesat e ftohësit

Një aplikim i tretë për disqet me frekuencë të ndryshueshme janë ftohësit centrifugale. Ftohësit janë të përmasave për ngarkesat maksimale të ftohjes, megjithëse këto ngarkesa ndodhin vetëm disa orë në vit.

Me sistemet konvencionale të kontrollit që mbyllin fletët në hyrjen e ftohësit, efikasiteti i ftohësit bie ndjeshëm gjatë funksionimit me ngarkesë të pjesshme. Kur disqet me frekuencë të ndryshueshme aplikohen në këta ftohës, ato rregullojnë funksionimin e ftohësit duke ulur shpejtësinë e kompresorit. Rezultati është efikasiteti i funksionimit pothuajse me ngarkesë të plotë mbi një gamë shumë të gjerë ngarkesash ftohëse. Kjo rritje e efikasitetit të ngarkesës së pjesshme përkthehet në një rritje prej 15 për qind deri në 20 për qind të efikasitetit sezonal të ftohësit.

Ruajtja e energjisë nuk është përfitimi i vetëm i disqeve me frekuencë të ndryshueshme. Një sforcim vendoset në një motor elektrik dhe sistemi mekanik që ai drejton sa herë që një pompë, ventilator ose ftohës ndizet me rigidity të plotë: Dredha-dredha e motorit nxehet, rripat rrëshqasin, zinxhirët lëvizës shtrihen dhe presioni i lartë zhvillohet në sistemet e qarkullimit. . Drejtuesit e frekuencës së ndryshueshme i zvogëlojnë këto strese duke ndezur sistemet me tensione dhe frekuenca të reduktuara në një fillim të butë, duke rezultuar në rritjen e jetëgjatësisë së motorit dhe pajisjeve.

Së fundi, elementi më i rëndësishëm në një sistem HVAC me efikasitet të energjisë është mënyra se si funksionon sistemi. Pavarësisht se sa i sofistikuar është sistemi ose sa të gjera janë veçoritë e tij të ruajtjes së energjisë, performanca e sistemit varet nga mënyra në të cilën funksionon dhe mirëmbahet. Personeli operativ duhet të jetë i trajnuar siç duhet për mënyrën më të mirë të përdorimit të sistemit dhe veçorive të tij. Personeli i mirëmbajtjes duhet të trajnohet dhe të pajiset me mjetet e duhura për të mbajtur sistemin të funksionojë në mënyrën se si është projektuar. Mirëmbajtja nuk mund të shtyhet.

Sistemet HVAC me efikasitet energjetik i ofrojnë menaxherit të objektit aftësinë për të përmirësuar performancën e sistemit duke reduktuar kërkesat për energji. Por ata përfitojnë pronarët e ndërtesave vetëm për aq kohë sa kujdeset për to. Nëse menaxherët e objekteve zgjedhin të shpërfillin kërkesat e mirëmbajtjes, së shpejti ata mund të gjejnë se sistemet nuk funksionojnë deri në atë pikë sa të kenë rritur realisht kërkesën për energji.


#Elementet #një #sistemi #efikas #HVAC

Leave a Comment

Your email address will not be published.

Scroll to Top