Жылу қалпына келтіру мүмкіндігі бар желдеткіш жүйе ғимараттар үшін энергияны үнемдей ала ма?

Жылу қалпына келтірумен желдеткіш жүйе ғимараттың энергия тұтынуын қалай азайтады

Энергия қалпына келтіру жүйелерін қолданып, жылыту мен салқындату жүктемелерін азайтудағы жылу қалпына келтірудің рөлін түсіну

Жылу қалпына келтіру технологиясымен жабдықталған желдету жүйелері шығарылатын ауадағы жылу энергиясын енгізілетін таза ауаға жеткізу арқылы энергияның қажеттілігін азайтады. HRV (жылу қалпына келтіру арқылы желдету) және ERV (энергия қалпына келтіру арқылы желдету) деп аталатын бұл жүйелер біздің ішкі ауамыздан шығындалатын жылудың шамамен 80 пайызын ұстап алатын ерекше жылу алмастырғыштар арқылы жұмыс істейді. Бұл жиналған жылу сыртқы ауаны негізгі HVAC жүйесіне түскеннен бұрын жылытады немесе салқындатады. АҚШ Энергетика министрлігі мұндай жүйелердің толық масштабтағы жылыту немесе салқындату циклдарының қажеттілігін айтарлықтай төмендететінін бағалайды. Нәтижесінде, ғимараттар HVAC жұмыстары үшін жалпы алғанда шамамен 30-тан 50 пайызға дейін аз энергия пайдаланады.

Жылу жоғалтусыз үздіксіз ауа алмасу арқылы энергияны үнемдеу

Дәстүрлі желдеткіш жүйелері тек кондиционерленген ауаны сыртқа шығарады және энергияның көп мөлшерін қажетсіз жұмсайды, ал қазіргі заманғы жылу қалпына келтіру жүйелері жылудың барлығын жоғалтпастан ішкі ауаны таза ұстайды. Жүйе дұрыс жұмыс істесе, керамикалық материалдардан немесе белгілі бір пластик полимерлерден жасалған арнайы жылу алмастырғыш компонент арқылы кіріп және шығып жатқан ауа ағымдары теңгеріледі. Бұл алмастыру процесі кезінде жылудың 60-90 пайызы ұсталады. Бұл нақты қолданбалы мағынасы қандай? Ғимараттардың желдету шығындарына байланысты энергия жылына жартысынан үш төрттен біріне дейін аз жоғалтады, сондықтан адамдар жыл мезгілдеріне қарай температураның тұрақты болуын сезінеді, ал ескі жүйелердің беретін ыңғайсыздық температура тербелістерімен күресу қажеттілігі туындамайды.

HRV/ERV жылу алмастырғыштары келіп түскен ауаны алдын ала өңдеу арқылы ішкі температураның тұрақтылығын қалай сақтайды

Қыс мезгілінде сыртқы ауа температурасы шамамен -5 градус Цельсийге дейін төмендегенде, жүйе жылы шығарылатын ауадан (шамамен 20°C) жылу сорып, оны суық сыртқы ауаға береді. Нәтижесінде ғимаратқа түскенше ауа алдын ала шамамен 11°C-қа дейін жылытылады. Бұл қарапайым жылу алмасу әрбір үй шаруашылығының күн сайын жылытуға жұмсайтын энергиясын 3-тен 5 киловатт-сағатқа дейінгі шамаға қысқартады. Ал жаз мезгілінде жағдай қарама-қарсы болады. Процесс сол әдіспен жұмыс істейді, бірақ енді сырттан келетін ыстық ауаны салқындатуға көмектеседі, себебі артық жылу шығарылатын ауа ағынына беріледі. Бұл үйлердің ішкі жағдайын ыңғайлы ұстауға мүмкіндік береді және кондиционерлерді тәулік бойы үздіксіз қосып тұруды қажет етпейді. Адамдар үйлерінде температураның тұрақтылығын айтарлықтай жақсарғанын байқайды және айдың соңында HVAC жүйесіне қажет болатын үлкен шығындардан құтылады.

Деректерді талдау: Тұрғын үйлерде жылу мен салқындатудың энергия тұтынымын орташа 50–70% азайту

THESEF қорының зерттеулері бойынша жылуды қайта қосу желдеткіші бар тұрғын үйлер кәдімгі жүйелерге қарағанда жылыту мен салқындату үшін 50–70% аз энергия тұтынады. Пассивті үйлерде, мұнда HRV стандарт болып табылады, жылыту қажеттілігі жиі 15 кВт·сағ/м²/жылдан төмен түседі — бұл әдеттегі үйлермен салыстырғанда 80% азайту дегенді білдіреді.

Жылуды қайта қосумен желдеткіш жүйесінің әртүрлі климаттардағы өнімділігі

Суық климаттарда HRV-лардың ЖЖҚ жүйесінің өлшеміне және энергиялық тиімділігіне әсері

Температура суықтан төмен түскен кезде HRV жүйелері жылытуға деген сұранысты шамамен 38% пен жартысына дейін азайтады, бұл HVAC жүйелерінің кішірек жиналуы мен тиімдірек жұмыс істеуін білдіреді. Қарама-қарсы ағынды жылу алмастырғыш технологиясы сырттағыдан шамамен 8-12 градус Цельсийге жылытылған таза ауаны ішке береді, сондықтан инженерлер енді осындай үлкен жылыту қондырғыларын орнатуға мүлдем қажет болмайды, бұл 1 немесе 2 тонналық жабдықты үнемдеуге мүмкіндік береді және нәтижесінде жақсы нәтиже береді. Осы заманауи тоңазықтан қорғау функциялары -25 градус Цельсийде болған кезде жұмыстың 89% уақыт бойы тосынсыз ақауларсыз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Бұл HRV жүйелерін қатаң қысқы жағдайлары бар аймақтар үшін де тиімді шешімге айналдырады. 2022 жылы Renewable and Sustainable Energy Reviews журналында жарияланған зерттеу олардың экстремалды климаттағы тиімділігі туралы осы пікірді растайды.

Ылғалды және аралас климаттағы жылу қалпына келтірудің вентиляциялық тиімділігі

ERV жүйелері температураны реттеумен қатар ылғалды басқару міндеттерін бір уақытта орындай алатындықтан, ыстық, ылғал аймақтар мен ауа-райы әртүрлі жерлерде ерекше тиімді. Бұл қондырғылар ылғалды бір жағынан екіншісіне таңдап көшіру қабілетіне байланысты қосымша салқындатудың қажеттілігін шамамен 18-27 пайызға дейін азайта алады, бұл оларды кәдімгі жүйелерге қарағанда кеңістікті құрғату жағынан әлдеқайда тиімді етеді. Нақты түрде Солтүстік теңіз климатына ие аймақтарды қарастырсақ, екі ядролы модельдер суық айларда жоғалатын жылудың шамамен 74%-ын қайтарып алу арқылы өте жақсы нәтиже береді. Осы уақытта, бұл жүйелер жылы мезгілде ішкі ауаның артық ылғалдануын болдырмауды қамтамасыз етеді. Бұл маңызды, себебі стандартты кондиционерлер көптеген үйлер мен ғимараттарда жиі кездесетін артық вентиляция кезінде энергияның 20-30 пайызын жоғалтады.

Зерттеу жағдайы: Канададағы пассивті үйде HRV қолдану арқылы 12 ай ішінде энергияны үнемдеу

Саскачевандағы ескі үйге жылу қалпына келтірудің 92% дейінгі тиімділікпен жұмыс істейтін желдеткіш орнатылды. Бұл жаңарту жылыту шығындарын үштен екіге жуық төмендетті, бұл әдеттегі шығару желдеткіштері болған кезге қарағанда әр жылы шамамен 1240 доллар үнемдеу дегенді білдіреді. Energy and Buildings журналының зерттеулеріне сәйкес, бұл үй желдетудің жалпы энергия пайдалануын шамамен 42% құрайтындай азайтса да, көміртек диоксидінің деңгейін миллионға 800 бөліктен (ppm) төмен ұстап отырды. Бұл шынында да желдетудің дұрыс деңгейі үшін ASHRAE 62.2 стандартында қойылған талаптардан 31 ұпайға жоғары. Ыңғайлылық пен құнын үнемдеуде осындай маңызды жақсартулар үшін өте елеулі нәтижелер.

Ғимараттың жобасына ерте интеграция арқылы энергияны үнемдеуді максималдандыру

Желдету жүйесін жобалау кезеңінде жылу қалпына келтірумен интеграциялау арқылы HVAC жүктемесін азайту

Егермеу жүйесін қайта қалпына келтіру үшін архитекторлар бастапқыда өз жобаларына дұрыс енгізгенде, осындай жүйелерді кейін қосқанға қарағанда ғимараттарда жылу-жабдықтандыру жүйесінің өнімділігі әдетте 30-50 пайызға жақсыйды. Бұл мәселені басында дұрыс шешу дизайнерлерге желдеткіштің дұрыс орналасуын жоспарлауға және жылу алмастырғыштың өлшемін ғимараттың нақты қажеттілігіне сәйкестендіруге мүмкіндік береді. Әйтпесе, құрылыстан кейін осындай жүйелерді орнататын ғимараттар әдетте 15-25 пайыз өнімділікті жоғалтады, себебі бәрі бір-бірімен дәл келмейді. АҚШ Энергетика министрлігі осыған ұқсас нәрсені тайпалық энергия ресурстарында атап өтеді. Дұрыс интеграцияланған жүйелері бар ғимараттар температураның сырттан айтарлықтай өзгеруіне қарамастан, жыл мезгілдерінің барлығында 80-90 пайыз өнімділікті сақтайды.

Тренд талдау: Таза нөлдік энергиялы ғимараттардағы жылуды қалпына келтірудің желдетуін қабылдау

Ел бойынша барлық желіден тыс энергиялық ғимараттардың шамамен екі үштен бірі қазір жылу қалпына келтіру арқылы желдету жүйелерін қамтиды, негізінен Энергетика министрлігінің тұтастай ғимараттық дизайн бойынша нұсқаулықтары арқасында. Құрылысшылар осындай жүйелерді дұрыс пайдаланса, суық климатта жылыту құралдарына деген қажеттілікті жартысына жуық төмендетуге, ал ылғалдылығы жоғары аймақтарда салқындату қажеттілігін шамамен үштен бір бөлігіне дейін азайтуға болады. Нақтырақ айтқанда, Пассивті Үй сертификаты берілген құрылыстар үшін HRV-ны ерте орнату энергияны үнемдеу үшін қажет болып табылатын тығыз жабынын бұзбай отырып, ішкі ауа сапасын өте жақсы деңгейде ұстауға көмектеседі. Таза ауаның циркуляциясы мен герметикті қабықшаны сақтау арасындағы тепе-теңдік осындай мақсатқа жету үшін өте маңызды.