താപോർജ്ജം പുനഃസംഘടിപ്പിക്കുന്ന വാതായന സംവിധാനം ഊർജ്ജം ലാഭിക്കുമോ?

താപം പുനഃസഞ്ചയിക്കുന്ന വായു പുനഃസഞ്ചയ സംവിധാനം ഊർജ്ജം എങ്ങനെ ലാഭിക്കുന്നു

പ്രധാന മെക്കാനിസം: ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ വഴി യഥാർത്ഥ-സമയ താപ ഊർജ്ജ കൈമാറ്റം

ഉള്ളിലേക്കും പുറത്തേക്കുമുള്ള വായുവിന്റെ ഈർപ്പം കലർന്ന ഒഴുക്കുകൾ കൂടിച്ചേരാതെ തന്നെ ഊഷ്മാവ് കൈമാറുന്നതിലൂടെയാണ് ഹീറ്റ് റിക്കവറി വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയയുടെ ഹൃദയഭാഗത്ത് ഒരു പ്രത്യേക ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ കോർ ഉണ്ട്, അത് ചൂടുള്ള, മൂടിക്കെട്ടിയ പുറന്തള്ളൽ വായുവിന്റെ യഥാർത്ഥ താപത്തിന്റെ 90% വരെ കെട്ടിടത്തിനുള്ളിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്ന തണുത്ത പുതിയ വായുവിലേക്ക് കൈമാറാൻ കഴിയും. ഉള്ളിലെ താപനില 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ തുടരുകയും പുറത്ത് മൈനസ് 5 ഡിഗ്രിയിൽ തണുപ്പ് അനുഭവപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു സാധാരണ സാഹചര്യത്തെ പരിഗണിക്കുക. 80% കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഒരു യൂണിറ്റ് പുറത്തെ തണുത്ത വായുവിനെ പ്രധാന ഹീറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലെത്തുന്നതിന് മുമ്പ് ഏകദേശം 16 ഡിഗ്രി വരെ ചൂടാക്കും. അകത്തുള്ളതും പുറത്തുള്ളതുമായ വായുവിനിടയിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം കുറയ്ക്കുന്നതിനാൽ ഈ തരത്തിലുള്ള ഓൺ-ദി-ഫ്ലൈ താപനില ക്രമീകരണം HVAC പ്രവർത്തിക്കേണ്ട പ്രയാസം കുറയ്ക്കുന്നു. ചൂടുള്ള മാസങ്ങളിൽ സാഹചര്യം തിരിഞ്ഞും പോകുന്നു. പുറത്തേക്ക് പോകുന്ന തണുത്ത വായു ഉപയോഗിച്ച് പുറത്തുനിന്ന് അകത്തേക്ക് വരുന്ന ചൂടുവായുവിനെ തണുപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഏറ്റവും ചൂടുള്ള ഉഷ്ണകാല താപനിലയ്ക്കെതിരെ എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് അത്ര കഠിനമായി പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതില്ല എന്നർത്ഥം.

പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• താപ വിനിമയ കോർ (പ്ലേറ്റ്, റൊട്ടറി, അല്ലെങ്കിൽ തെർമോസിഫൺ തരങ്ങൾ), ചാലക അല്ലെങ്കിൽ സംവഹന താപ കൈമാറ്റം സാധ്യമാക്കുന്നു
• ഫിൽട്രേഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ , ഗാഡുകളെ വായുവിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനിടയിൽ വായുപ്രവാഹ സഖ്യത നിലനിർത്തുന്നു
• സന്തുലിത ഫാനുകൾ , സ്ഥിരമായ മർദ്ദവും വോള്യുമെട്രിക് പ്രവാഹ നിരക്കുകളും നിലനിർത്തുന്നു

ഫീൽഡ് ഡാറ്റ ഈ തരത്തിലുള്ള ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് എനർജി പുനഃസംസ്കരണം വസതി ഉപയോഗങ്ങളിൽ ചൂടാക്കലും തണുപ്പിക്കലും ഊർജ്ജ ഉപയോഗം 30–50% വരെ കുറയ്ക്കുന്നതായി കാണിക്കുന്നു—പ്രത്യേകിച്ച് യാന്ത്രിക വെന്റിലേഷൻ നിയന്ത്രിക്കാത്ത കടന്നുകയറ്റത്തെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്ന സ്ഥലങ്ങളിൽ.

കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് കാരണമായ ഘടകങ്ങൾ: കാലാവസ്ഥ, ഡിസൈൻ, സ്ഥാപന നിലവാരം

യഥാർത്ഥ ഊർജ്ജ ലാഭം മൂന്ന് പരസ്പരബന്ധമുള്ള ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു:

• കാലാവസ്ഥ തണുത്ത പ്രദേശങ്ങൾ (ഉദാ: ശീതകാല ശരാശരി < -10°C) ഇൻഡോർ-ഔട്ട്ഡോർ താപനില വ്യത്യാസം കൂടുതലായതിനാൽ കൂടുതൽ സവിശേഷ താപ പുന recovery സ്ഥാപനം നൽകുന്നു. ഈർപ്പമുള്ള അല്ലെങ്കിൽ മിശ്ര ഈർപ്പമുള്ള കാലാവസ്ഥകൾക്ക് ലാറ്റന്റ് ലോഡുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ താപവും തിളപ്പും കൈമാറുന്ന ERV കളിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ ഗുണം ലഭിക്കുന്നു.
• ഡിസൈൻ :
  • ശരിയായ വലുപ്പം ഒഴിവാക്കുന്നു ചെറുച്ചു ചുരുങ്ങിയ സൈക്കിൾ (അതിശയിപ്പിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ) അല്ലെങ്കിൽ പര്യാപ്തമല്ലാത്ത വെന്റിലേഷൻ (അളവില്ലാതിരുന്നാൽ)
  • ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ പ്രധാനമാണ്: പ്ലേറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ ഉണങ്ങിയ കാലാവസ്ഥയിൽ സവിശേഷ കാര്യക്ഷമത നൽകുന്നു; റൊട്ടറി കോറുകൾ ഈർപ്പവും ഫ്രോസ്റ്റ് അപകടവും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിൽ മികച്ചതാണ്
  • ഡക്റ്റ് ലേ아‍ൗട്ട് ഡിസൈൻ എയർഫ്ലോ വേഗതയും സ്റ്റാറ്റിക് പ്രഷറും നിലനിർത്താൻ ബെൻഡുകളും ട്രാൻസിഷനുകളും കുറയ്ക്കണം
• സ്ഥാപനം :
  • ഡക്റ്റ് ചോർച്ച സിസ്റ്റത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമത 15–30% വരെ കുറയ്ക്കും (ASHRAE 2022)
  • അനുയോജ്യമല്ലാത്ത എയർഫ്ലോ ബാലൻസിംഗ് നിയന്ത്രിക്കാത്ത ഇൻഫിൽട്രേഷൻ നഷ്ടങ്ങൾ 20–40% വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു
  • എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ പ്രകടനം സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും ഹിമീകരണം തടയുന്നതിനും യൂണിറ്റ് കണ്ടീഷൻ ചെയ്ത സ്ഥലത്ത് സ്ഥാപിക്കുക

തണുത്ത കാലാവസ്ഥയിൽ ഉചിതമായി സ്ഥാപിച്ചാൽ, ഈ സംവിധാനങ്ങൾ വെന്റിലേഷൻ ഇല്ലാത്ത കെട്ടിടങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് 40–60% വരെ ഹീറ്റിംഗ് എനർജി ആവശ്യകത കുറയ്ക്കുന്നു. മൂന്ന് മാസത്തിലൊരിക്കൽ ഫിൽട്ടർ വൃത്തിയാക്കുകയും പ്രതിവർഷം ഒരിക്കൽ പ്രൊഫഷണൽ പരിശോധന നടത്തുകയും ചെയ്യുന്നത് സമയമായിക്കഴിഞ്ഞാലും >85% റേറ്റുചെയ്ത കാര്യക്ഷമത നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.

താപം പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്ന വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്നുള്ള അളവാക്കിയ എനർജി ലാഭം

വസതി റീട്രോഫിറ്റുകൾ: ഹീറ്റിംഗ് എനർജി ഡിമാൻഡിലെ അളന്ന കുറവുകൾ

പഴയ വീടുകൾ HRV അല്ലെങ്കിൽ ERV സംവിധാനങ്ങളുമായി അപ്ഗ്രേഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ, കാലാവസ്ഥാ മേഖലകളായ 5 മുതൽ 7 വരെയുള്ള തണുത്ത പ്രദേശങ്ങളിൽ ഉടമകൾ സാധാരണയായി അവരുടെ താപന ബില്ലുകൾ 25 മുതൽ 40 ശതമാനം വരെ കുറയുന്നത് കാണുന്നു. ഈ വെന്റിലേഷൻ റിക്കവറി സംവിധാനങ്ങൾ വീട്ടിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് ഒഴുകുന്ന വായുവിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 80% ചൂട് പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിലൂടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ഉള്ളിൽ പുതിയ വായു ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ ആ ചൂടെല്ലാം നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നില്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, 1900-കളുടെ മദ്ധ്യത്തിൽ നിർമിച്ച വീടുകളിൽ ഈ സംവിധാനങ്ങൾ ഘടിപ്പിച്ചപ്പോൾ താപന ഉപയോഗത്തിൽ ശരാശരി 32% കുറവ് രേഖപ്പെടുത്തി. ഭൂരിഭാഗം കുടുംബങ്ങൾക്കും ഇത് ഓരോ വർഷവും ഏകദേശം 1,200 മുതൽ 1,800 കിലോവാട്ട് മണിക്കൂർ വരെ ലാഭം നൽകുന്നു. ഈ ലാഭം പാരമ്പര്യ ഇന്ധനങ്ങളെ കുറച്ച് ആശ്രയിക്കാതിരിക്കാനും ഒരേ സമയം മാസിക ബില്ലുകൾ കുറയ്ക്കാനും സഹായിക്കുന്നു.

HVAC ലോഡ് കുറവും ഉപയോഗ ബില്ലിന്റെ ഫലവും: ASHRAE RP-1679 ലെ തെളിവുകൾ

താപ റിക്കവറി വെന്റിലേഷൻ ഉപയോഗിച്ച് വാണിജ്യ കെട്ടിടങ്ങളിലെ ലോഡ് കുറവ് അളക്കുന്നതിനുള്ള ASHRAE RP-1679 പഠനം (2019):

എയർ പ്രീകണ്ഡീഷനിംഗ് HVAC റൺടൈം 26% കുറച്ച് സ്ക്വയർ അടിക്ക് $0.15–$0.28 വരെ വാർഷിക യൂട്ടിലിറ്റി ബില്ലുകൾ കുറയ്ക്കുന്നു—4,000 താപന ഡിഗ്രി ദിവസങ്ങൾ കവിയുന്ന മേഖലകളിൽ ഏറ്റവും ഫലപ്രദം.

HRV ഉം ERV ഉം: നിങ്ങളുടെ കാലാവസ്ഥയ്ക്കനുസരിച്ച് താപ പുന recoveryപ്രാപ്തിയോടുകൂടിയ ശരിയായ വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്

ഹീറ്റ് റികവറി വെന്റിലേറ്ററുകൾ (HRVs) ഉം എനർജി റികവറി വെന്റിലേറ്ററുകൾ (ERVs) ഉം രണ്ടും ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് താപോർജ പുന recoveryപ്രാപ്തി നേടുന്നു—എന്നാൽ തിരിച്ചറിയപ്പെടുന്ന വ്യത്യാസം കാലാവസ്ഥയ്ക്കനുസരിച്ചുള്ള പ്രകടന പരിമിതികളിലേക്ക് നയിക്കുന്ന തവണയുടെ കൈകാര്യം ചെയ്യലിലാണ്.

ASHRAE നിർദ്ദേശങ്ങൾ പ്രകാരം, സെൻസിബിൾ ഹീറ്റ് പ്രധാനമായും കൈവശം വയ്ക്കുന്ന HRV കളാൽ തണുത്തതും ഉണങ്ങിയതുമായ പ്രദേശങ്ങൾക്ക് ഗുണം ലഭിക്കുന്നു, ഇത് ശൈത്യകാലത്തെ താപന ആവശ്യങ്ങൾ 60 മുതൽ 80 ശതമാനം വരെ കുറയ്ക്കുന്നു. കഠിനമായ ശൈത്യകാലങ്ങളിൽ അന്തർലീന വായു അധികം ഉണങ്ങിപ്പോകാതിരിക്കാനും ഈ സംവിധാനങ്ങൾ സഹായിക്കുന്നു. എന്നാൽ മിശ്രിത ആർദ്രതാ നില ഉള്ള പ്രദേശങ്ങൾക്ക്, താപവും തണുപ്പും രണ്ടും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനാൽ ERV കൾ ആവശ്യമാണ്. ഉഷ്ണകാലത്ത്, ഈ യൂണിറ്റുകൾ പുറത്തെ അമിതമായ ആർദ്രത നീക്കം ചെയ്യുന്നു, ഇത് തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യങ്ങൾ 15 മുതൽ 30 ശതമാനം വരെ കുറയ്ക്കാം. ശൈത്യകാലത്ത്, അന്തർലീന തിളപ്പ് നിലനിർത്തുന്നു, സീസണൽ ആർദ്രതയിൽ വലിയ മാറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ സുഖത്തെയും കെട്ടിട ഉപകരണങ്ങളെയും സമയക്കുറവിൽ സമ്മർദ്ദത്തിലാക്കുമ്പോൾ ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.

അസമപ്രതിധാനത്തിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് 20–40% കാര്യക്ഷമത നഷ്ടത്തിന് കാരണമാകും: വളരെ തണുത്ത മേഖലകളിൽ ഡീഫ്രോസ്റ്റ് നിയന്ത്രണങ്ങൾ ഇല്ലാതെ ഇർവികൾക്ക് പനിക്കു കാരണമാകും, അതേസമയം ഈർപ്പമുള്ള മേഖലകളിൽ എച്ച്ആർവികൾ ഉപജലകതയുടെ ചെലവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ഉപയോക്താക്കൾക്ക് അസൗകര്യം ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യും.

യഥാർത്ഥ ലോക പേബാക്ക്: താപ പുനഃസ്ഥാപനത്തോടുകൂടിയ വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രവർത്തന സവിശേഷതകളും ചെലവ്-നേട്ടവും

താപ പുനഃസ്ഥാപനത്തോടുകൂടിയ വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ സാധാരണയായി വസതി, വാണിജ്യ ഉപയോഗങ്ങളിൽ 2–4 വർഷത്തിനുള്ളിൽ പേബാക്ക് നേടുന്നു—പ്രധാനമായും എച്ച്വിഎസി ഊർജ്ജ ചുമതല കുറയ്ക്കൽ മൂലം. തണുത്ത കാലാവസ്ഥകൾ 25–40% താപന ഊർജ്ജ ലാഭം നേടുന്നു; മിശ്ര-ഈർപ്പമുള്ള മേഖലകൾ ഒഴുക്ക് സ്ഥിരതയിലൂടെയും ലാത്തന്റ് തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യം കുറയ്ക്കലിലൂടെയും മൂല്യം നേടുന്നു.

ഈ സംവിധാനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കിയ ഒരു ആശുപത്രിയിൽ, ഓരോ വർഷവും ഏകദേശം 30% കുറവ് ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ചതായി കണ്ടെത്തി. യാന്ത്രിക വെന്റിലേഷൻ കൂടുതൽ മണിക്കൂറുകൾ പ്രവർത്തിച്ചിട്ടും ഉള്ളിലെ വായു മോശമാക്കാതെ തന്നെ പ്രവർത്തിച്ചതായി യഥാർത്ഥ പരിശോധനകൾ കാണിച്ചു. ഉപകരണങ്ങൾ വാങ്ങുക, സ്ഥാപിക്കുക, കൂടാതെ തുടർച്ചയായ പരിപാലന ചെലവുകൾ എന്നിങ്ങനെ എല്ലാ ചെലവുകളും പരിഗണിക്കുമ്പോൾ, ആശുപത്രികൾ അവരുടെ മാസിക വൈദ്യുതി ബില്ലുകൾ 20% മുതൽ ലഗഭഗ പകുതി വരെ കുറഞ്ഞതായി കണ്ടെത്തി. ഈ ലാഭം തുടരാൻ ഏറ്റവും പ്രധാനമായി ആവശ്യമായത് ആദ്യം തന്നെ സംവിധാനത്തിന്റെ ശരിയായ വലുപ്പം തിരഞ്ഞെടുക്കുക, ആദ്യം സജ്ജീകരിക്കുമ്പോൾ എല്ലാം ശരിയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക, കൂടാതെ ജീവനക്കാരും രോഗികളും ലഭ്യമായത് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക എന്നതാണ്. സമയത്തിനനുസരിച്ച് നല്ല ലാഭം ലഭിക്കുന്നത് ഉപയോഗിക്കാതെ അലങ്കരിച്ചു വെച്ചിരിക്കുന്ന ഹാർഡ്‌വെയർ മാത്രമല്ല, മറിച്ച് ദിവസേനയുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ എല്ലാവരും എത്രത്തോളം നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചാണെന്ന് അനുഭവം കാണിക്കുന്നു.

എഫ്ക്യു

• ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ എന്താണ്?

  ഒരു മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് താപം കൈമാറുന്ന ഉപകരണമാണ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ. വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, പുറത്തേക്ക് പോകുന്ന വായുവിൽ നിന്ന് താപം പിടിച്ചെടുത്ത് അകത്തേക്ക് വരുന്ന പുതിയ വായു ചൂടാക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും.

• ഹീറ്റ് റിക്കവറി വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റം എത്ര ഊർജ്ജം ലാഭിക്കും?

  യന്ത്രഘടിത വെന്റിലേഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന വസതി ഉപയോഗങ്ങളിൽ ഈ സിസ്റ്റങ്ങൾ ചൂടാക്കലും തണുപ്പിക്കലും ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഊർജ്ജ ഉപയോഗം 30–50% വരെ കുറയ്ക്കും.

• HRVയും ERVയും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?

  താപനില മാത്രം പിടിച്ചെടുക്കുന്ന HRV തണുത്ത, ഉണങ്ങിയ കാലാവസ്ഥയ്ക്ക് അനുയോജ്യമാണ്, എന്നാൽ താപവും തണുപ്പും രണ്ടും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ERV മിശ്രിത-ആർദ്ര പരിസ്ഥിതികൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്.

• താപം പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്ന വെന്റിലേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമതയെ എന്താണ് ബാധിക്കുന്നത്?

  കാലാവസ്ഥ, ഡിസൈൻ, സ്ഥാപന നിലവാരം എന്നിവയാണ് കാര്യക്ഷമതയെ ബാധിക്കുന്നത്. ശരിയായ വലുപ്പവും സ്ഥാപനവും നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നു, എന്നാൽ ഡക്റ്റ് ചോർച്ചയും അനുയോജ്യമല്ലാത്ത വായുപ്രവാഹ ബാലൻസിംഗും കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കും.

• ഈ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ പേ-ബാക്ക് നേടാൻ എത്ര സമയമെടുക്കും?

  എച്ച്‌വി‌എ‌സി എനർജി ലോഡിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കുറവ് മൂലം സാധാരണയായി 2–4 വർഷത്തിനുള്ളിൽ തിരിച്ചടവ് നടക്കുന്നു, ഇത് കാലാവസ്ഥയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.