வெப்ப மீட்புடன் கூடிய காற்றோட்ட அமைப்பு கட்டிடங்களுக்கு ஆற்றலைச் சேமிக்க முடியுமா?

வெப்ப மீட்பு கொண்ட காற்றோட்ட அமைப்பு எவ்வாறு கட்டிடத்தின் ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைக்கிறது

ஆற்றல் மீட்பு அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி சூடேற்றம் மற்றும் குளிர்வித்தல் சுமைகளைக் குறைப்பதில் வெப்ப மீட்பின் பங்கைப் புரிந்து கொள்ளுதல்

வெப்ப மீட்பு தொழில்நுட்பத்துடன் கூடிய காற்றோட்ட அமைப்புகள் வெளியேற்றப்படும் காற்றிலிருந்து புதிதாக உள்ளே வரும் காற்றுக்கு வெப்ப ஆற்றலை இடமாற்றுவதன் மூலம் ஆற்றல் தேவைகளைக் குறைக்கின்றன. HRV (ஹீட் ரிகவரி வென்டிலேட்டர்ஸ்) மற்றும் ERV (எனர்ஜி ரிகவரி வென்டிலேட்டர்ஸ்) என அறியப்படும் இந்த அமைப்புகள், உள்ளூர் காற்றிலிருந்து வீணாகும் வெப்பத்தின் சுமார் 80 சதவீதத்தைப் பிடிக்கும் சிறப்பு வெப்ப பரிமாற்றிகள் மூலம் செயல்படுகின்றன. பின்னர் இந்தப் பிடிக்கப்பட்ட வெப்பம், முக்கிய HVAC அமைப்புக்கு வருவதற்கு முன் வெளிப்புற காற்றை சூடேற்றவோ அல்லது குளிர்விக்கவோ பயன்படுகிறது. ஐக்கிய அமெரிக்காவின் ஆற்றல் துறை, இந்த அமைப்புகள் முழுமையான சூடேற்றல் அல்லது குளிர்விக்கும் சுழற்சிகளுக்கான தேவையை கணிசமாகக் குறைக்க முடியும் என்று மதிப்பிடுகிறது. இதன் விளைவாக, கட்டிடங்கள் தங்கள் HVAC செயல்பாடுகளுக்காக மொத்தத்தில் சுமார் 30 முதல் 50 சதவீதம் வரை குறைந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன.

வெப்ப இழப்பின்றி தொடர்ச்சியான காற்று பரிமாற்றத்தின் மூலம் ஆற்றல் மிச்சம்

பாரம்பரிய காற்றோட்ட அமைப்புகள் சூழலுக்கேற்ற காற்றை வெளியேற்றுவதோடு மட்டுமே நின்றுவிடுகின்றன, இதனால் ஏராளமான ஆற்றல் வீணாகிறது. ஆனால் நவீன வெப்ப மீட்பு அமைப்புகள் அந்த வெப்பத்தை வெளியேறாமல் உள் காற்றை புதுப்பித்து வைக்கின்றன. அமைப்பு சரியாக செயல்படும்போது, சிறப்பு வெப்பப் பரிமாற்றி பகுதி மூலம் உள்ளே வரும் மற்றும் வெளியே செல்லும் காற்றை சமநிலைப்படுத்துகிறது. இது பொதுவாக கெராமிக் பொருட்கள் அல்லது சில வகையான பிளாஸ்டிக் பாலிமர்களால் செய்யப்படுகிறது. இந்த பரிமாற்ற செயல்முறையின் போது 60 முதல் 90 சதவீதம் வரை வெப்பம் பிடிக்கப்படுகிறது. இதன் நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கு இது என்ன பொருள்? கட்டிடங்கள் ஒவ்வொரு ஆண்டும் காற்றோட்டச் செலவில் ஆற்றலில் பாதி முதல் மூன்றில் இரண்டு பங்கு வரை குறைவாக இழக்கின்றன. எனவே பழைய அமைப்புகளில் இருந்து நாம் அனைவரும் எதிர்பார்த்து வரும் சுவாரஸ்யமற்ற வெப்பநிலை மாற்றங்களை சந்திக்காமல், மக்கள் பருவங்களுக்கு இடையே மிக நிலையான வெப்பநிலையை உணர்கின்றனர்.

HRV/ERV களில் உள்ள வெப்பப் பரிமாற்றிகள் உள்ளே வரும் காற்றை முன்கூட்டியே சூழலுக்கேற்றதாக்கி உள் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மையை எவ்வாறு பராமரிக்கின்றன

குளிர் காலங்களில், வெளிப்புற வெப்பநிலை -5 டிகிரி செல்சியஸ் ஆக குறையும்போது, சுமார் 20°C உள்ள சூடான கழிவு காற்றிலிருந்து வெப்பத்தை எடுத்து குளிர்ந்த வெளிப்புற காற்றிற்குள் இந்த அமைப்பு வெப்பத்தை கொண்டு செல்கிறது. கட்டிடத்திற்குள் நுழைவதற்கு முன்பே, வெளியே வரும் காற்று ஏற்கனவே சுமார் 11°C ஆக சற்று சூடேறியிருக்கும். இந்த எளிய வெப்ப பரிமாற்றம் குடும்பங்கள் தினமும் சூடாக்குவதற்காக செலவிட வேண்டிய தேவையை 3 முதல் 5 கிலோவாட் மணி நேரம் வரை ஆற்றல் சேமிப்பாக குறைக்கிறது. கோடைகாலத்தில், சூழ்நிலை மாறுகிறது. இந்த செயல்முறை இன்னும் பொருந்தும், ஆனால் இப்போது வெளியே இருந்து வரும் சூடான காற்றை குளிர்விப்பதற்கு உதவுகிறது, அதிகப்படியான வெப்பத்தை வெளியேறும் கழிவு காற்று ஓட்டத்திற்கு நகர்த்துவதன் மூலம். இதன் விளைவாக, கட்டிடங்கள் உள்ளே ஆறுதலாக இருக்கும், மேலும் காற்றோட்ட அமைப்புகள் நாள்முழுவதும் தொடர்ந்து இயங்க தேவையில்லை. மக்கள் உண்மையில் தங்கள் வீடுகளில் முழுவதும் சிறந்த வெப்பநிலை ஸ்திரத்தை உணர்கின்றனர், மேலும் மாதம் இறுதியில் பெரிய HVAC பில்களுக்காக குறைந்த பணத்தை செலவிடுகின்றனர்.

தரவு புரிதல்: குடியிருப்பு கட்டிடங்களில் சூடாக்குதல் மற்றும் குளிர்வித்தல் ஆற்றல் நுகர்வில் 50–70% சராசரி குறைவு

தெசெஃப் அறக்கடிடம் நடத்திய ஆய்வுகள், வெப்ப மீட்பு வென்டிலேஷன் கொண்ட குடியிருப்பு கட்டிடங்கள் பாரம்பரிய அமைப்புகளை விட 50–70% குறைந்த ஆற்றலை சூடாக்குதல் மற்றும் குளிர்வித்தலுக்கு பயன்படுத்துகின்றன என்பதைக் காட்டுகின்றன. வெப்ப மீட்பு வென்டிலேஷன்கள் தரநிலையாக உள்ள நிலை வீடுகளில், சூடாக்கும் தேவைகள் பெரும்பாலும் 15 kWh/மீ²/ஆண்டுக்கு கீழே செல்கின்றன — இது சாதாரண வீடுகளை விட 80% குறைவு.

வெவ்வேறு காலநிலைகளில் வெப்ப மீட்புடன் வென்டிலேஷன் அமைப்பின் செயல்திறன்

குளிர்ச்சியான காலநிலைகளில் ஹெச்ஆர்விகளின் ஏசிவி அமைப்பு அளவு மற்றும் ஆற்றல் திறமையின் மீதான தாக்கம்

உறைநிலைக்கு கீழே வெப்பநிலை சரியும்போது, HRVகள் சுமார் 38% முதல் கிட்டத்தட்ட பாதி வரை சூடாக்கும் தேவைகளைக் குறைக்கின்றன, இதன் பொருள் HVAC அமைப்புகளைச் சிறியதாக உருவாக்கி சிறப்பாக செயல்பட செய்யலாம். எதிர் ஓட்ட வெப்ப பரிமாற்றி தொழில்நுட்பம் வெளியே உள்ளதை ஒப்பிடும்போது உள்வரும் புதிய காற்றைச் சுமார் 8 முதல் 12 டிகிரி செல்சியஸ் வரை சூடாக்குகிறது, எனவே பொறியாளர்கள் பெரிய சூடாக்கும் அலகுகளை நிறுவ தேவையில்லை, சிறந்த முடிவுகளைப் பெறுவதற்காக அவர்கள் 1 அல்லது 2 டன் உபகரணங்களைச் சேமிக்கலாம். இந்த நவீன பனி கட்டுப்பாட்டு அம்சங்கள் வெளியே மிகவும் குளிர்ச்சியாக இருந்தாலும் பெரும்பாலும் விஷயங்கள் சுமூகமாக இயங்குவதை உறுதி செய்கின்றன, மைனஸ் 25 டிகிரி செல்சியஸில் சுமார் 89% இயக்க நேரத்தை எட்டுகின்றன. இது HRVகளை கடுமையான குளிர்கால நிலைமைகளைக் கொண்ட இடங்களுக்கு நடைமுறை தீர்வுகளாக ஆக்குகிறது. 2022ஆம் ஆண்டு Renewable and Sustainable Energy Reviews இல் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வு தீவிர காலநிலைகளில் அவற்றின் செயல்திறன் குறித்த இந்த கோரிக்கையை ஆதரிக்கிறது.

குளிர்ச்சியான மற்றும் கலப்பு காலநிலைகளில் வெப்ப மீட்பு காற்றோட்டத்தின் செயல்திறன்

ERV அமைப்புகள் வெப்பமான, ஈரப்பதமான பகுதிகளிலும், கலந்த வானிலை நிலைமைகளைக் கொண்ட இடங்களிலும் உண்மையிலேயே சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன, ஏனெனில் இவை வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மற்றும் ஈரப்பத மேலாண்மை ஆகிய இரண்டையும் ஒரே நேரத்தில் கையாளுகின்றன. இந்த யூனிட்கள் ஒரு பக்கத்திலிருந்து மறுபக்கம் ஈரப்பதத்தைத் தேர்ந்தெடுத்து நகர்த்தும் திறன் காரணமாக, கூடுதல் குளிர்ச்சி தேவையைச் சுமார் 18 முதல் 27 சதவீதம் வரை குறைக்க முடியும், இது சாதாரண அமைப்புகளை விட இவற்றை இடங்களை உலர்த்துவதில் மிகவும் சிறந்தவையாக ஆக்குகிறது. குறிப்பாக மத்திய கடல் வகை காலநிலைகளைப் பார்த்தால், இழக்கப்படும் வெப்பத்தில் சுமார் 74% ஐ மீட்பதன் மூலம் குளிர்காலங்களில் இரட்டை உள்ளங்கள் கொண்ட மாதிரிகள் அற்புதமாகச் செயல்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், இந்த அமைப்புகள் வெப்பமான பருவங்களில் உள்வீட்டு காற்று மிகுதியான ஈரப்பதத்தை அடைவதைத் தடுக்கின்றன. பல வீடுகள் மற்றும் கட்டடங்களில் அடிக்கடி நிகழும் அதிகப்படியான காற்றோட்டம் காரணமாக சாதாரண காற்று நிலை அமைப்புகள் ஆற்றலில் 20 முதல் 30 சதவீதத்தை வீணாக்குகின்றன, இது முக்கியமானது.

வழக்கு ஆய்வு: 12 மாதங்களுக்கு மேல் HRV பயன்படுத்தி கனடாவில் ஒரு நிழல் வீட்டில் ஆற்றல் சேமிப்பு

சாஸ்கட்சுவானில் உள்ள ஒரு பழைய வீடு, சுமார் 92% திறமைத்துவத்தில் செயல்படும் வெப்ப மீட்பு காற்றோட்ட அமைப்புடன் ஒரு நிழல் வீடாக மாற்றப்பட்டது. இந்த மேம்பாடு வெப்பமாக்கும் கட்டணங்களை இரண்டு மூன்றில் ஒரு பங்காகக் குறைத்தது, அதாவது சாதாரண காற்றோட்ட விசிறிகளை மட்டும் பயன்படுத்திய நேரத்தை விட ஒவ்வொரு ஆண்டும் சுமார் $1,240 சேமிப்பு என்ற அளவை எட்டியது. எனர்ஜி அண்ட் பில்டிங்ஸ் என்ற ஆய்வு மன்றத்தின் ஆய்வுகளின்படி, இந்த வீடு மொத்த ஆற்றல் பயன்பாட்டை சுமார் 42% குறைத்தபோதும், கார்பன் டை ஆக்சைடு அளவை மில்லியனுக்கு 800 பாகங்களுக்கு கீழே பராமரித்தது. இது சரியான காற்றோட்டத்திற்கான ASHRAE 62.2 தரநிலைகளை விட 31 புள்ளிகள் சிறப்பானது. வசதி மற்றும் செலவு சேமிப்பில் இவ்வளவு முக்கியமான முன்னேற்றத்திற்கான மிகவும் பிரமிக்க வைக்கும் முடிவுகள்.

கட்டிட வடிவமைப்பில் ஆரம்பத்திலேயே ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் ஆற்றல் சேமிப்பை அதிகபட்சமாக்குதல்

வடிவமைப்பு கட்டத்திலேயே வெப்ப மீட்புடன் காற்றோட்ட அமைப்பை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் HVAC சுமையைக் குறைத்தல்

கட்டிடக்கலைஞர்கள் தங்கள் வடிவமைப்புகளில் ஆரம்பத்திலேயே வெப்ப மீட்பு வென்டிலேஷன் அமைப்புகளை உள்ளமைக்கும்போது, பொதுவாக கட்டிடங்கள் அந்த அமைப்புகள் பின்னர் சேர்க்கப்படும் போதை விட 30 முதல் 50 சதவீதம் சிறந்த HVAC செயல்திறனைக் காண்கின்றன. இதை ஆரம்பத்திலேயே சரியாகச் செய்வது வடிவமைப்பாளர்கள் குழாய் அமைப்பை சரியாகத் திட்டமிடவும், வெப்ப பரிமாற்றிகளின் அளவை கட்டிடத்தின் உண்மையான தேவைக்கேற்ப பொருத்தவும் உதவுகிறது. இல்லாவிட்டால், கட்டுமானத்திற்குப் பிறகு இந்த அமைப்புகளை நிறுவும் கட்டிடங்கள் பொதுவாக 15 முதல் 25 சதவீதம் செயல்திறனை இழக்கின்றன, ஏனெனில் எல்லாமே சரியாக ஒன்றாகப் பொருந்துவதில்லை. ஐக்கிய அமெரிக்க ஆற்றல் துறை தங்கள் பழங்குடி ஆற்றல் வளங்களில் இதேபோன்ற ஒரு விஷயத்தைக் குறிப்பிடுகிறது. சரியாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட அமைப்புகளைக் கொண்ட கட்டிடங்கள் வெளியில் வெப்பநிலைகள் கணிசமாக மாறினாலும் கூட 80 முதல் 90 சதவீதம் செயல்திறனை பராமரித்து, பல்வேறு பருவங்களிலும் மிகச் சிறந்த செயல்திறனை பராமரிக்கின்றன.

போக்கு பகுப்பாய்வு: நிகர-சுழிய ஆற்றல் கட்டிடங்களில் வெப்ப மீட்பு வென்டிலேஷன் நிறுவலின் ஏற்பு

நாடு முழுவதும் உள்ள நிகர பூஜ்ய ஆற்றல் கட்டிடங்களில் இரண்டில் ஒரு பங்கு வெப்ப மீட்பு வென்டிலேசன் அமைப்புகளை இப்போது கொண்டுள்ளன, இது பெரும்பாலும் ஆற்றல் துறையின் ஒட்டுமொத்த கட்டிட வடிவமைப்பு வழிகாட்டுதல்களுக்கு நன்றி. கட்டிடக்கலைஞர்கள் இந்த அமைப்புகளை சரியாக சேர்க்கும்போது, குளிர்ந்த காலநிலையில் வெப்பமாக்கும் உபகரணங்களுக்கான தேவையை கிட்டத்தட்ட பாதியாகவும், ஈரப்பதம் அதிகமாக உள்ள இடங்களில் குளிர்விக்கும் தேவையை மூன்றில் ஒரு பங்காகவும் குறைக்க முடியும். குறிப்பாக பாஸிவ் ஹவுஸ் சான்றளிக்கப்பட்ட கட்டுமானங்களுக்கு, HRV ஐ ஆரம்பத்திலேயே பொருத்துவது ஆற்றல் திறனுக்கான இறுக்கமான சீல்களை பாதுகாக்காமல் சிறந்த உள் காற்று தரத்தை பராமரிக்க உதவுகிறது. அந்த துடிப்பான நிகர பூஜ்ய இலக்குகளை அடைவதற்கு தூய காற்று சுழற்சி மற்றும் காற்று சீல் செய்யப்பட்ட கட்டமைப்பு இடையே உள்ள இந்த சமநிலை மிகவும் முக்கியமானது.