താപ പുനഃസ്ഥാപന സംവിധാനത്തോടുകൂടിയ വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റം കെട്ടിടങ്ങൾക്കായി ഊർജ്ജം ലാഭിക്കാൻ സഹായിക്കുമോ?

ഊഷ്മാ പുനഃസ്ഥാപന സംവിധാനമുള്ള വെന്റിലേഷൻ സംവിധാനം എങ്ങനെ കെട്ടിടത്തിന്റെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നു

ഊർജ്ജ പുനഃസ്ഥാപന സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് താപന-ശീതന ചുമതലുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിൽ ഊഷ്മാ പുനഃസ്ഥാപനത്തിന്റെ പങ്ക് മനസ്സിലാക്കൽ

പുറത്തേക്ക് വിടുന്ന വായുവിൽ നിന്ന് പുതിയ വായുവിലേക്ക് താപ ഊർജ്ജം മാറ്റുന്നതിലൂടെ ഊർജ്ജ ആവശ്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്ന താപ പുനഃസ്ഥാപന സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഒരുക്കിയ വെന്റിലേഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ. HRV (ഹീറ്റ് റിക്കവറി വെന്റിലേറ്റർ), ERV (എനർജി റിക്കവറി വെന്റിലേറ്റർ) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ സംവിധാനങ്ങൾ നമ്മുടെ ഉള്ളിലെ വായുവിൽ നഷ്ടമാകുന്ന ഏകദേശം 80 ശതമാനം താപം പിടിച്ചെടുക്കുന്ന പ്രത്യേക താപ വിനിമയക്കാരിലൂടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പിന്നീട് ഈ പിടിച്ചെടുത്ത താപം പ്രധാന HVAC സംവിധാനത്തിലേക്ക് എത്തുന്നതിന് മുമ്പ് പുറത്തുനിന്നുള്ള വായുവിനെ ചൂടാക്കുകയോ തണുപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. യു.എസ്. ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് എനർജി ഈ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് പൂർണ്ണമായ ഹീറ്റിംഗോ അല്ലെങ്കിൽ കൂളിംഗ് ചക്രങ്ങൾക്കുള്ള ആവശ്യം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് കണക്കാക്കുന്നു. ഫലമായി, കെട്ടിടങ്ങൾക്ക് അവയുടെ HVAC പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി മൊത്തത്തിൽ ഏകദേശം 30 മുതൽ 50 ശതമാനം വരെ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കേണ്ടി വരുന്നു.

താപനഷ്ടമില്ലാതെ തുടർച്ചയായ വായു കൈമാറ്റത്തിലൂടെയുള്ള ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം

പരമ്പരാഗത വെന്റിലേഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ച വായു പുറത്തേക്ക് വീശുകയും ധാരാളം ഊർജ്ജം പാഴാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ ആധുനിക താപ പുനഃസ്ഥാപന സംവിധാനങ്ങൾ ആ ചൂട് പുറത്തേക്ക് പോകാതെ ഉള്ളിലെ വായു പുതുക്കി നിലനിർത്തുന്നു. സംവിധാനം ശരിയായി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, സെറാമിക് മെറ്റീരിയലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പ്ലാസ്റ്റിക് പോളിമറുകളുടെ ചില തരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ഘടകത്തിലൂടെ അകത്തേക്കും പുറത്തേക്കുമുള്ള വായു പ്രവാഹം സന്തുലിതമാക്കുന്നു. ഈ കൈമാറ്റ പ്രക്രിയയിൽ 60 മുതൽ 90 ശതമാനം വരെ താപം പിടിച്ചെടുക്കപ്പെടുന്നു. ഇതിന്റെ യഥാർത്ഥ ഉപയോഗത്തിന് ഇതിന് എന്തർത്ഥം? ഓരോ വർഷവും വെന്റിലേഷൻ ചെലവുകളിൽ കെട്ടിടങ്ങൾ ഊർജ്ജത്തിന്റെ പകുതി മുതൽ മൂന്ന് പത്തൊൻപത് വരെ കുറവായി നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നു, അതിനാൽ പഴയ സംവിധാനങ്ങളിൽ നിന്ന് നമ്മൾ എല്ലാവരും പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന അസൗകര്യമുള്ള താപനില മാറ്റങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന് പകരം ആളുകൾ വ്യത്യസ്ത ഋതുക്കളിലുടനീളം കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള താപനില അനുഭവിക്കുന്നു.

HRV/ERV കളിലെ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ ഉള്ളിലെ താപനില സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ എങ്ങനെ അകത്തേക്ക് വരുന്ന വായുവിനെ മുൻകൂട്ടി ക്രമീകരിക്കുന്നു

ശീതകാലങ്ങളിൽ, പുറത്തെ ഉഷ്ണതയിലേക്ക് -5 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിലേക്ക് വീഴുമ്പോൾ, ചൂടുള്ള പുറന്തള്ളൽ വായുവിൽ നിന്ന് (ഏകദേശം 20°C) ചൂട് പുറത്തുള്ള തണുത്ത അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് വലിച്ചെടുക്കുന്നതിലൂടെയാണ് ഈ സംവിധാനം പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. കെട്ടിടത്തിനുള്ളിൽ പോലും പ്രവേശിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് പുറത്തുവരുന്നത് ഇതിനകം ഏകദേശം 11°C വരെ ചൂടാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ ലളിതമായ താപ കൈമാറ്റം ഓരോ ദിവസവും കുടുംബങ്ങൾ ചൂടാക്കാൻ ചെലവഴിക്കേണ്ട തുക കുറയ്ക്കുന്നു, ഊർജ്ജ ലാഭം ഏകദേശം 3 മുതൽ 5 കിലോവാട്ട് മണിക്കൂർ വരെയാകാം. ഉഷ്ണകാലത്ത് എത്തുമ്പോൾ, കാര്യങ്ങൾ തിരിഞ്ഞുമാറുന്നു. പ്രക്രിയ ഇപ്പോഴും ബാധകമാണ്, പക്ഷേ ഇപ്പോൾ പുറത്തുനിന്ന് വരുന്ന അതിതീവ്രമായ ചൂടുള്ള വായുവിനെ പുറന്തള്ളുന്ന വായുവിലേക്ക് അധിക താപം മാറ്റുന്നതിലൂടെ അതിനെ തണുപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഇതിനർത്ഥം കെട്ടിടങ്ങൾ ഉള്ളിൽ സുഖകരമായി നിലനിൽക്കുന്നു, ഒരു ദിവസം മുഴുവൻ എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് യൂണിറ്റുകൾ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതില്ല. ആളുകൾക്ക് യഥാർത്ഥത്തിൽ അവരുടെ വീടുകളിൽ മുഴുവൻ മികച്ച താപനില സ്ഥിരത ശ്രദ്ധയിൽപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ മാസത്തിന്റെ അവസാനം വലിയ HVAC ബില്ലുകൾക്കായി കുറഞ്ഞ പണം ചെലവഴിക്കുന്നു.

ഡാറ്റാ അവബോധം: വസതി കെട്ടിടങ്ങളിൽ ചൂടാക്കലും തണുപ്പിക്കലും ഊർജ്ജ ഉപയോഗം 50–70% ശരാശരി കുറവ്

തെർമൽ പുനരുദ്ധരണ വെന്റിലേഷൻ സംവിധാനമുള്ള വസതി കെട്ടിടങ്ങൾ സാധാരണ സംവിധാനങ്ങളേക്കാൾ 50–70% കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം മാത്രമേ ചൂടാക്കലിനും തണുപ്പിക്കലിനും ഉപയോഗിക്കൂ എന്ന് തീസഫ് ഫൗണ്ടേഷന്റെ പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. പാസിവ് ഹൗസുകളിൽ, എച്ച്ആർവികൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ആയി ഉള്ളവിടങ്ങളിൽ, ചൂടാക്കലിനുള്ള ആവശ്യകത പലപ്പോഴും 15 കിലോവാട്ട്/മീറ്റർ²/വർഷത്തിൽ താഴെയാണ്—സാധാരണ വീടുകളെ അപേക്ഷിച്ച് 80% കുറവ് പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്നു.

വിവിധ കാലാവസ്ഥകളിൽ താപം പുനരുദ്ധരിക്കുന്ന വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രകടനം

തണുത്ത കാലാവസ്ഥകളിൽ എച്ച്ആർവികളുടെ എച്ച്വിഎസി സിസ്റ്റത്തിന്റെ വലുപ്പവും ഊർജ്ജക്ഷമതയും മേലുള്ള സ്വാധീനം

ഉരുക്കൽ താപനിലയ്ക്ക് താഴെയെത്തുമ്പോൾ, ഏകദേശം 38% മുതൽ പകുതി വരെ ഹീറ്റിംഗ് ആവശ്യങ്ങൾ HRV കൾ കുറയ്ക്കുന്നു, അതിനാൽ HVAC സംവിധാനങ്ങൾ ചെറുതായി നിർമ്മിക്കാനും കൂടുതൽ മികച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാനും കഴിയും. പുതിയ പുറം വായുവിനെ പുറത്തുള്ളതിന് ഏകദേശം 8 മുതൽ 12 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ ചൂടാക്കുന്ന എതിർ ഒഴുക്ക് താപ വിനിമയ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച്, ഇനി എഞ്ചിനീയർമാർ വലിയ ഹീറ്റിംഗ് യൂണിറ്റുകൾ സ്ഥാപിക്കേണ്ടതില്ല, ഒരു അല്ലെങ്കിൽ രണ്ട് ടൺ ഉപകരണങ്ങൾ ലാഭിക്കാൻ കഴിയും, എന്നിരുന്നാലും മികച്ച ഫലങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നു. ഇവ ആധുനിക പനിമിഠി നിയന്ത്രണ സവിശേഷതകൾ പുറത്ത് വളരെ തണുത്താൽ പോലും ഭൂരിഭാഗം സമയവും സജീവമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, മൈനസ് 25 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഏകദേശം 89% ഉയർന്ന പ്രവർത്തന സമയം നേടുന്നു. കഠിനമായ ശൈത്യകാല സാഹചര്യങ്ങളുള്ള സ്ഥലങ്ങൾക്ക് HRV കൾ പ്രായോഗിക പരിഹാരങ്ങളാക്കുന്നു. 2022-ൽ Renewable and Sustainable Energy Reviews ലക്ഷ്യമാക്കി പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനം അത്യന്തം ശീതള കാലാവസ്ഥയിൽ അവയുടെ ഫലപ്രാപ്തിയെക്കുറിച്ചുള്ള ഈ അവകാശവാദം പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

ആർദ്രതയുള്ളതും മിശ്രിതവുമായ കാലാവസ്ഥകളിൽ താപ പുനഃസ്ഥാപന വെന്റിലേഷന്റെ ഫലപ്രാപ്തി

ഉഷ്ണവും ആർദ്രതയുമുള്ള പ്രദേശങ്ങളിലും കാലാവസ്ഥാ സവിശേഷതകൾ മിശ്രിതമായ പ്രദേശങ്ങളിലും ERV സംവിധാനങ്ങൾ പ്രത്യേകിച്ച് മികച്ചവയാണ്, കാരണം ഇവ താപനില നിയന്ത്രണവും കൂടാതെ തന്മാത്രാ നിയന്ത്രണവും ഒരേ സമയം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഒരു വശത്തുനിന്ന് മറ്റൊരു വശത്തേക്ക് തന്മാത്ര കൃത്യമായി നീക്കുന്ന കഴിവ് കാരണം ഈ യൂണിറ്റുകൾ അധിക തണുപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ആവശ്യം 18 മുതൽ 27 ശതമാനം വരെ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇത് സാധാരണ സംവിധാനങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഇടങ്ങൾ വരണ്ടതാക്കാൻ ഇവയെ വളരെ കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച് മെഡിറ്ററേനിയൻ തരം കാലാവസ്ഥകളിൽ നോക്കിയാൽ, ഇല്ലാതാകുന്ന താപത്തിന്റെ ഏകദേശം 74% പുനഃസമ്പാദിക്കുന്നതിലൂടെ തണുത്ത മാസങ്ങളിൽ ഡ്യൂവൽ കോർ മോഡലുകൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവെക്കുന്നു. ഇതേ സമയം, ഈ സംവിധാനങ്ങൾ ചൂടുള്ള കാലങ്ങളിൽ ഉള്ളിലെ അന്തരീക്ഷം അമിതമായി ആർദ്രമാകാതിരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ധാരാളം വീടുകളിലും കെട്ടിടങ്ങളിലും സംഭവിക്കുന്നതുപോലെ വായുവിനെ അമിതമായി മാറ്റിയിടുമ്പോൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് സജ്ജീകരണങ്ങൾ ഊർജ്ജത്തിന്റെ 20 മുതൽ 30 ശതമാനം വരെ പാഴാക്കുന്നു എന്നതാണ് ഇതിന്റെ പ്രാധാന്യം.

കേസ് പഠനം: HRV ഉപയോഗിച്ച് കാനഡയിലെ ഒരു പാസിവ് ഹൗസിൽ 12 മാസത്തേക്കുള്ള ഊർജ്ജ ലാഭം

ഷാസ്കച്ചെവാനിലെ ഒരു പഴയ വീടിനെ 92% കാര്യക്ഷമതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന താപ സുരക്ഷാ വെന്റിലേറ്ററോടുകൂടി ഒരു പാസിവ് ഹൗസായി പുനഃസജ്ജീകരിച്ചു. ഈ അപ്ഗ്രേഡ് ഹീറ്റിംഗ് ബില്ലുകൾ ഏകദേശം രണ്ട് മൂന്നിലൊന്ന് വരെ കുറച്ചു, അതായത് സാധാരണ എക്സ്ഹോസ്റ്റ് ഫാനുകൾ മാത്രമുള്ളപ്പോഴുള്ളതിന് താരതമ്യേന ഓരോ വർഷവും ഏകദേശം 1,240 ഡോളർ ലാഭിച്ചു. എനർജി ആൻഡ് ബിൽഡിംഗ്സ് എന്ന ജേണലിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷണ പ്രകാരം, ആകെ ഊർജ്ജ ഉപയോഗം ഏകദേശം 42% കുറയ്ക്കുമ്പോൾ ഈ വീട് കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡ് തലങ്ങൾ 800 പാർട്ട്സ് പെർ മില്യൺ താഴെ നിലനിർത്തി. യഥാർത്ഥത്തിൽ, യഥാരമായ വെന്റിലേഷന് ASHRAE 62.2 സ്റ്റാൻഡേർഡുകൾ ആവശ്യപ്പെടുന്നതിനേക്കാൾ 31 പോയിന്റ് മികച്ചതാണിത്. സൗകര്യവും ചെലവ് ലാഭവും എന്നിവയിൽ ഇത്രയും വലിയ മെച്ചപ്പെടുത്തലിന് വളരെ അത്ഭുതകരമായ ഫലങ്ങൾ.

കെട്ടിട ഡിസൈനിലേക്ക് ആദ്യഘട്ടത്തിൽ ചേർക്കുന്നതിലൂടെ ഊർജ്ജ ലാഭം പരമാവധി ആക്കുന്നു

ഡിസൈൻ ഘട്ടത്തിൽ തന്നെ താപ സുരക്ഷാ സംവിധാനത്തോടൊപ്പം വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റം ചേർക്കുന്നതിലൂടെ HVAC ലോഡ് കുറയ്ക്കുന്നു

ആർക്കിടെക്റ്റുകൾ തങ്ങളുടെ ഡിസൈനുകളിൽ തന്നെ ഹീറ്റ് റിക്കവറി വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ ആദ്യം മുതലേ ഉൾപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഈ സിസ്റ്റങ്ങൾ പിന്നീട് ചേർക്കുമ്പോഴത്തേക്കാൾ 30 മുതൽ 50 ശതമാനം വരെ മികച്ച HVAC പ്രകടനം കെട്ടിടങ്ങൾ സാധാരണയായി കാണിക്കുന്നു. ഇത് ശരിയായി ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഡിസൈനർമാർക്ക് ഡക്റ്റ്വർക്ക് ശരിയായി ആസൂത്രണം ചെയ്യാനും ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ വലുപ്പം കെട്ടിടത്തിന് യഥാർത്ഥത്തിൽ ആവശ്യമായതിനനുസരിച്ച് ക്രമീകരിക്കാനും കഴിയും. അല്ലാത്തപക്ഷം, നിർമാണശേഷം ഈ സിസ്റ്റങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കുന്ന കെട്ടിടങ്ങൾക്ക് ഏകദേശം 15 മുതൽ 25 ശതമാനം വരെ കാര്യക്ഷമത നഷ്ടപ്പെടുന്നു, കാരണം എല്ലാം തമ്മിൽ അത്ര നന്നായി ചേരുന്നില്ല. യു.എസ്. ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് എനർജി അവരുടെ ട്രൈബൽ എനർജി റിസോഴ്സുകളിൽ ഇതുപോലൊരു കാര്യം പറയുന്നു. ശരിയായി ഇന്റഗ്രേറ്റ് ചെയ്ത സിസ്റ്റങ്ങളുള്ള കെട്ടിടങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത ഋതുക്കളിലുടനീളം വളരെ മികച്ച പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നു, പുറത്ത് താപനിലകൾ വളരെയധികം മാറുമ്പോഴും 80 മുതൽ 90 ശതമാനം വരെ കാര്യക്ഷമത നിലനിർത്തുന്നു.

പ്രവണതാ വിശകലനം: നെറ്റ്-സീറോ എനർജി കെട്ടിടങ്ങളിൽ ഹീറ്റ് റിക്കവറി വെന്റിലേഷന്റെ ഉൾപ്പെടുത്തൽ

രാജ്യമെമ്പാടുമുള്ള ഏകദേശം രണ്ട് മൂന്നിലൊന്ന് നെറ്റ് സീറോ എനർജി കെട്ടിടങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ഹീറ്റ് റിക്കവറി വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഊർജ്ജ വകുപ്പിന്റെ സമഗ്ര കെട്ടിട ഡിസൈൻ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ കാരണം. ബിൽഡർമാർ ഈ സിസ്റ്റങ്ങൾ ശരിയായി ഉൾപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, തണുത്ത കാലാവസ്ഥയിൽ ഹീറ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ ആവശ്യം പകുതിയോളം കുറയ്ക്കാനും ഈർപ്പം കൂടിയ പ്രദേശങ്ങളിൽ കൂളിംഗ് ആവശ്യങ്ങൾ ഏകദേശം മൂന്നിലൊന്ന് വരെ കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. പാസിവ് ഹൌസ് സർട്ടിഫൈഡ് നിർമ്മാണങ്ങൾക്ക് പ്രത്യേകിച്ച്, HRV സമയാസമയങ്ങളിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നത് ഊർജ്ജക്ഷമതയ്ക്കായി ആവശ്യമായ അന്തരീക്ഷ അടിസ്ഥാന ലക്ഷ്യങ്ങൾ നേടുന്നതിന് വളരെ പ്രധാനമാണ്.