اهمیت کاهش و بهینه سازی مصرف انرژی در تاسیسات سرمایشی، گرمایشی و تهویه مطبوع ساختمان

امروزه به دلیل افزایش نگرانی­های مرتبط با آلودگی­های سوخت­های فسیلی و هم­چنین کاهش منابع آن­ها، کم کردن مصرف انرژی و بهینه­ سازی تجهیزات و تاسیسات مصرف ­کننده­ ی آن از اهمیت ویژه­ای برخوردار می­باشد.

ساختمان­ها، به دلیل دارا بودن سیستم­های گرمایشی، سرمایشی، تهویه مطبوع، روشنایی و غیره، یکی از مصرف­ کننده­ های عمده­ ی انرژی می­باشند. این امر مهندسین و پژوهشگران را به تحقیق و جست و جو در زمینه­ ی سیستم­های نوین گرمایشی و سرمایشی سوق می­دهد، تا بتوانند با ارائه­ی راهکارها و سیستم­های نوین، میزان مصرف انرژی سیستم­های تهویه مطبوع را کاهش داده و در عین حال شرایط آسایش را برای کاربران ساختمان فراهم نمایند. در این مقاله سعی شده است، به صورت کاملا مختصر، اهمیت کاهش و بهینه­ سازی مصرف انرژی در سیستم­های تاسیسات را با ارائه­ ی آمارهای مختلف، بیان نموده و سپس طبقه­ بندی سیستم­های تهویه مطبوع دارای میزان مصرف انرژی کم ارائه شده است.

اولین سوالی که مطرح می­باشد آن است که چه مقدار از انرژی مورد نیاز ساختمان به منظور تامین شرایط آسایش داخلی صرف می­شود؟ طبق کار پژوهشی انجام شده توسط انتریا و میزوتانی [۱] ۵۰% از انرژی مورد نیاز ساختمان، به منظور تامین شرایط آسایش داخلی مصرف می­گردد. این امر، اهمیت بهینه­سازی مصرف انرژی در سیستم­های تاسیسات ساختمانی را نشان می­دهد.

دومین سوالی که مطرح می­باشد آن است که سیستم­های سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع یا به بیانی سیستم‌های HVAC در نقاط و نواحی مختلف جهان چه سهمی از مصرف انرژی را بر عهده دارند؟

در چین، میزان مصرف انرژی در ساختمان در سال ۲۰۰۴، ۷/۲۰ % از کل مصرف انرژی کشور را در بر می­گرفت [۲].

در اروپا، حدود ۴۰% از انرژی در ساختمان­های مسکونی و تجاری مصرف می­گردد [۳].

در استرالیا ۷۰% از انرژی مصرفی در ساختمان­های غیرمسکونی مرتبط با سیستم­های HVAC می­باشد [۴].

در هند، سیستم­های تهویه مطبوع حدود ۳۲% از انرژی الکتریکی مصرفی ساختمان را به خود اختصاص داده­اند [۵].

در خاورمیانه، بیش از ۷۰% از انرژی مصرفی ساختمان صرف سیستم­های سرمایشی می­شود [۶].

کلیه­ ی اعداد و آمار ارائه شده، نشان­دهنده ­ی این موضوع می­باشند که یکی از گلوگاه­های مصرف انرژی، سیستم­های سرمایشی، گرمایشی و تهویه مطبوع می­باشند و در نتیجه سرمایه­ گذاری در این بخش به منظور کاهش میزان مصرف انرژی از اهمیت بالایی برخوردار می­باشد.

سوال سومی که مطرح می­باشد آن است که چه استراتژی­هایی را می­توان به منظور کاهش مصرف انرژی در بخش HVAC استفاده نمود؟ در شکل زیر، نمودار درختی استراتژی­های قابل استفاده، برگرفته از [۷] ، ارائه شده است.

توجه به بهینه­ سازی مصرف انرژی در سیستم­های گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع، می­تواند تاثیر به سزایی در راستای تحقق اهداف برنامه ششم توسعه و هم­چنین اقتصاد مقاومتی داشته باشد.

منابع

[۱] N. Enteria, K. Mizutani, (2011), “The role of the thermally activated desiccant cooling technologies in the issue of energy and environment”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 15, pp: 2095-122

[۲] Y. Yao, J. Chen, (2010), “Global optimization of a central air-conditioning system using decomposition-coordination method”, Energy and Buildings, Vol. 42, pp: 570-583.

[۳] C.A. Balaras, G. Grossman, H. Henning, C.A.I. Ferreira, E. Podesser, L. Wang et al. (2007), “Solar air conditioning in Europe- an overview”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol 11, pp: 299-314.

[۴] Australian Greenhouse Office. Australian Commercial Building Sector Green-House Gas Emission. AGO, Canberra, Australia; 1990–۲۰۱۰٫

[۵] Energy Conversation Building Code (ECBC). Bureau of Energy Efficiency, Ministry of Power, Government of India; 2007.

[۶] H. El- Dessouky, H. Ettouney, A. Al- Zeefari, (2004), “Performance analysis of two stage evaporative coolers”, Chem Eng J, Vol. 102, pp: 255- 266.

[۷] V. Vakiloroaya, B. Samali, A. Fakhar, K. Pishghadam, (2014), “A review of different strategies for HVAC energy saving”, Energy Conversion and Management, Vol. 77, pp: 738-754.