Ауа қондырғыларының диффузорлары: желдету кезінде энергияның тұтынуын азайту

Энергияны азайту үшін ауа қондырғыларының диффузорлары неге маңызды күштік нүктелер болып табылады

Диффузор негізінде АВКЖ жүйелеріндегі ауа таратылуы үшін барлығы бірігеді, ол желдеткіштің жұмысына, қайтадан қыздыру қажеттілігіне, салқындатқыштың жұмыс көлеміне және жалпы жүйенің қаншалықты тиімді жұмыс істеуіне әсер етеді. Қандай диффузор орнатылатыны — шартты ауаның нақты қандай жұмыс орындарына жететінін анықтайды. Бұл дұрыс таңдалмаса, проблемалар тез пайда болады: жылы ауа жоғарыда қалып, суық ауа төменде ұсталады, энергияны шығындағыш артық араласу немесе одан да жаманы — ауаның дұрыс циркуляциялануы орнына қысқа жолмен өтуі. АҚШ Энергетика Министрлігінің мәліметі бойынша, қазіргі кезде ғимараттар электр энергиясының шамамен 40%-ын тек қыздыру мен салқындату жүйелерін жұмыс істетуге жұмсайды. Егер диффузорлар ауаны жеткілікті қашықтыққа лақтырмаған болса, техниктер компенсация ретінде берілетін ауа температурасын төмендетеді, бұл қалыпты ауа райы жағдайында салқындатқыштың пайдаланылуын 15%-дан 25%-ға дейін арттыруы мүмкін. Ал сапалы диффузорлар? Олар адамдардың нақты қайда орналасқаны мен қандай температура ыңғайлы сезілетінін ескере отырып, ауаны дәл қажетті орынға жеткізеді. Бұл желдетуде энергияның аз шығындалуын қамтамасыз етеді және барлық адамдардың қанағаттануын сақтайды. Диффузорлар ауа қозғалысы мен адамдардың нақты орналасуы арасындағы көпір болып табылады, сондықтан оларды жаңарту әдетте қаржылық тұрғыдан тез төлем қайтарылады — айлық коммуналдық шоттар бойынша үнемдеулерді ескере отырып, көбінесе екі немесе үш жыл ішінде.

Сәйкес келетін диффузорлардың ЖЖЖ типін ғимараттың жүктемесі мен толықтығының үлгілеріне сәйкестендіру

Орын ауыстыру, айнымалы ауа шығысы (VAV) және периметрлік диффузорлар: қайта қыздыруға, желдеткіштің қуатына және суытушыға әсері

Орын ауыстыру диффузорлары ауаны баяу еден аймағы бойымен итеріп, адамдар нақты болатын аймақты шарттауға арналған, бұл оны бөлмедегі барлық ауаны тек араластыруға ғана бағытталған әдеттегі тәсілге қарағанда тиімдірек. Жақсы жағы – бұл жүйелер желдеткіштің қуатын әдеттегі араластыру тәсілдеріне қарағанда шамамен 25–30 пайызға азайтады. Сонымен қатар, олар барлық маңайдағы ауаны қыздыруға тырыспай, белгілі бір жылу көздеріне назар аудару арқылы қайта қыздыруға кететін энергияны үнемдейді. Бірақ бір кемшілігі бар: олар салқын қоректендіру ауасына тәуелді болғандықтан, жылыту емес, негізінен суыту қажеттілігі басым болатын аймақтарда бұл орнату суытушының жұмыс көлемін 5–10 пайызға арттыруы мүмкін.

VAV диффузорлары ауаның оғын кеңістікте нақты қанша адам барына және олардың қандай температура қажет ететініне қарай реттейді. Тұрақты түрде адамдар келіп-кететін орындарда, мысалы, офис кеңістіктерінде немесе кездесу залдарында, бұл жүйелер толық қуатта жұмыс істемеген кезде желдеткіштің қуатын шамамен 35–40 пайызға үнемдейді. Сонымен қатар, олар ауа ағысын үнемі реттеп отыру арқылы қазірдე жылытылған ауаны қайтадан жылытуға кететін энергияның шығынын болдырмауға көмектеседі. Бірақ бұл жүйелердің бір кемшілігі де бар. Егер кімдір минималды ауа ағысы мәндерін дұрыс орнатпаса, жүйе бір уақытта қыздыру мен салқындатуды қадағалауға тырысады, нәтижесінде энергия тұтынуы алғашқыдан да көбірек болады. Кейбір зерттеулер бұл қатенің өзі ең жаман жағдайларда энергия тұтынуын шамамен 20 пайызға дейін арттыруы мүмкін екенін көрсетеді.

Периметрлік диффузорлар терезелер мен сыртқы қабырғалар маңындағы қаптамаға байланысты жүктемелерді болдырмауға көмектеседі, ол күнге ұшыраған аймақтарда суытуыштың жұмыс істеуін 12–15% азайтады. Ішкі аймақтардың артық суытылуын болдырмауда тиімді болса да, оптимизацияланбаған статикалық қысым орнатулары желдеткіштің қуатын көтеруі мүмкін. Оларды адамның болуын бақылайтын немесе күн сәулесінің қозғалысын бақылайтын сенсорлармен қосу жауап беру қабілетін және үнемділікті одан әрі арттырады.

Дұрыс диффузорды таңдау — бұл тек жалпы өнімділік көрсеткіштеріне негізделген емес, сонымен қатар күнделікті тәжірибеде объектіде нақты қандай процестер жүретінін ескеруді қажет етеді. Мысалы, орын ауыстыру жүйелері адамдар көбінесе қозғалмайтын орындарда, мысалы, театрларда немесе үлкен дәрісханаларда жақсы жұмыс істейді. Ал VAV қондырғылары күні бойы адамдар келіп-кететін офис кеңістіктерінде қолданылады. Сондай-ақ, периметрлік диффузорлар шыны қабырғалы ғимараттарда өте маңызды болып табылады. Біз осындай ғимараттарда жүктемені басқарудағы қателердің HVAC шығындарын ешкім проблеманы уақытылы байқамаған жағдайда шамамен 35% арттырған жағдайларды бақылағанбыз. Бұл мәселені бастапқы кезеңде дұрыс шешу кейінірек ақша үнемдейді.

HVAC энергиясын тікелей әсерлейтін негізгі өнімділік көрсеткіштері

Лақтыру қашықтығы, индукция қатынасы және статикалық қалпына келу — техникалық сипаттамаларды жүйенің өнімділігіне аудару

Диффузорлардың жобалау мақсатын өлшенетін энергетикалық нәтижелерге айналдыруын анықтайтын үш негізгі техникалық көрсеткіш: лақтыру қашықтығы, индукция қатынасы және статикалық қалпына келу.

Араласқа қашықтығы — тарату ауасының горизонталдық қашықтығы — ауаның толық араласпастан қайтару решеткасына қайтуын (қысқа тұйықталу) болдырмауға және вертикалдық температураның қабаттасуын азайтуға көмектеседі. Мысалы, периметрлік аймақтарда ауа лақтыруының жеткіліксіздігі салқын желдің әсерін компенсациялау үшін қайта қыздыру орамдарын іске қосады, бұл қайта қыздыру энергиясын 15–25% арттырады.

Индукция қатынасы , яғни бірлік тарату ауасына тартылатын бөлме ауасының көлемі, диффузордың араласу үшін қоршаған ортаның ауасын пайдалану қабілетін көрсетеді. Жоғары қатынастар (≥4:1) қажетті тарату ауасының көлемін азайтады, бұл желдеткіштің қуатын 8–12% азайтып, біркелкі жылулық шарттарды сақтайды.

Статикалық қалпына келу , яғни ауа өткізгіштердегі өтулер мен диффузорлардың тар тұсындағы қысымның қалпына келуі, жүйенің деңгейіндегі статикалық қысымға тікелей әсер етеді. Статикалық қалпына келуді оптималдандыратын жобалар жүйенің жалпы қысым түсуін 20–30% азайтады, бұл желдеткіштің жылдық энергия тұтынуын 9–14% азайтады — бұл қорытынды ASHRAE-дің 2023 жылғы ауа өткізгіш жүйелерінің тиімділігі туралы зерттеуінде расталған.

Қызмет көрсету жабдықтары (HVAC) коммерциялық ғимараттардағы энергияның 35%-ын тұтынады (АҚШ Энергетикалық Департаменті), сондықтан бұл техникалық сипаттамалар тек инженерлік ерекшеліктер емес – олар нақты, қайталанатын энергоэффективтілік арттыруын қамтамасыз ететін құралдар.

Диффузорлық HVAC-жүйелерде бастапқы инвестиция мен операциялық ROI-ді теңестіру

Жоғары өнімділікті диффузорлар қашан төлем қайтарылады (және қашан емес)

Жоғары өнімділікті диффузорлар өзінің жоғары бағасын ең сенімді түрде жұмыс уақыты ұзақ немесе климаттық реттеу талаптары қатаң болатын объектілерде оправдандырады – мысалы, 24/7 жұмыс істейтін өндіріс орындарында, деректер орталықтарында немесе ауыр науқастардың алғашқы көмегі көрсетілетін ауруханаларда. Осындай орталықтарда жетілдірілген орын ауыстыру немесе ақылды VAV-диффузорлар желдеткіштің энергия тұтынуын 25–40% азайта алады және тек операциялық үнем арқылы 3–5 жыл ішінде төлем қайтарылады.

Нәтижелі ROI-талдауы үш факторды салыстыруы керек:

• Энергияны үнемдеу , негізінен статикалық қысымның төмендеуі мен ауа ағынын реттеудің оптимизациялануы арқылы;
• Техникалық қызмет көрсету шығындарынан айналысу , орнықты және жақсы таратылған ауа ағыны арқылы суыту спиралінің тоңуы сияқты апаттардың азаятынын және сүзгілерге түсетін жүктеменің төмендеуін қоса алғанда;
• Жылулық ыңғайлылықты жақсарту , бұл шағымдар санын азайтады, қолмен реттеулерді азайтады және пайдалысыз суыту/қайтадан қыздыру циклдерін болдырмаған.

Жоғары өнімділікті моделдер жыл бойы аз қолданылатын орындар үшін мағынасыз. Мысалы, маусымдық қоймалар, тек бөлікті режимде жұмыс істейтін мектептер немесе жылына 2000 сағаттан кем уақыт жұмыс істейтін алыстағы жұмыс орталықтары. Бұндай жағдайларда әрбірі $15–$35 тұратын арзан негізгі диффузорлар өз қызмет ету өмірі бойынша жалпы шығындарды ескере отырып, әрбірі $80–$150 тұратын қымбат диффузорларға қарағанда нақты тиімдірек болады. Сонымен қатар, тікелей аймақтау схемасы бар және сұраныста көп тербеліс болмайтын ғимараттарда индукциялық қатынастарды реттеуге немесе лақтыру параметрлерін электрқозғалтқыш арқылы басқаруға арналған күрделі функциялардың қажеті жоқ. Олар қосымша шығындарды оправдану үшін жеткілікті қолданысқа ие болмайды.

Нақтылықты анықтағаннан бұрын әрқашан жергілікті электр энергиясы тарифтерін, болжанатын пайдалану режимін және нақты жүйе жұмыс істеу уақыты деректерін пайдаланып, модельдің өмірлік циклы шығындарын есептеңіз – бағалауға негізделген (шамамен) болжамдарды емес.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

АВЖ жүйелеріндегі диффузорлардың негізгі рөлі қандай?

Диффузорлар АВЖ жүйелеріндегі ауа таратуында маңызды рөл атқарады, себебі олар желдеткіштің жұмысына, қайтадан қыздыру қажеттілігіне, су салқындатқышының жүктемесіне және жалпы жүйе тиімділігіне әсер етеді.

Мақалада қандай АВЖ диффузорлары туралы айтылады?

Мақалада үш түрлі АВЖ диффузоры талқыланады: ығысу (дисплейсмент), айнымалы ауа көлемі (VAV) және периметрлік диффузорлар.

Диффузорлардың өнімділігін бағалау үшін негізгі көрсеткіштер қандай?

Негізгі көрсеткіштер – лақтыру арақашықтығы, индукция қатынасы және статикалық қалпына келу. Бұл көрсеткіштер диффузордың жобалау мақсатын энергия тиімділігіне айналдыру қабілетін әсер етеді.

Жоғары өнімділікті диффузорлар қашан тиімді болады?

Жоғары өнімділікті диффузорлар ұзақ уақыт жұмыс істейтін немесе қатаң климаттық бақылау талаптары бар ғимараттарда экономикалық тиімді болып табылады; олар энергия үнемдеу арқылы 3–5 жыл ішінде өз құнын қайтарып береді.

Қандай түрдегі диффузорды орнату керектігін қалай шешуге болады?

Шешім ғимараттың жүктемесіне, адамдардың болу режиміне және нақты дизайн талаптарына негізделуі керек; бұл диффузорлардың нақты жерде қойылатын талаптарға сәйкес келуін, сондықтан да ең жақсы жұмыс істеуі мен тиімділігін қамтамасыз етеді.