تحقيق معايير الطاقة الفائقة الانخفاض: حلول تكييف الهواء في مشروع شانغهاي لينغانغ تيانتشن التجاري

نظرة عامة

أصبح مجمع شانغهاي لينغانغ تيانتشن التجاري مؤخرًا أول مشروع في منطقته يجتاز تقييمات المباني ذات الطاقة الفائقة الانخفاض بشكل صارم. وتطلّب تحقيق هذه المعوّل بنية تحتية فعّالة جدًّا لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، قادرة على تحقيق توازنٍ بين الراحة الداخلية والقيود الصارمة المفروضة على استهلاك الطاقة. وبدمج شبكة متطوّرة من وحدات تكييف الهواء من النوع المباشر التوسّعي (DX) مع وحدة معالجة هواء (AHU) مُصمَّمة خصيصًا، نجح المشروع في تحسين نظام التحكم المناخي فيه. ويستعرض هذا المقال تطبيق أنظمة تكييف الهواء المباشر التوسّعي واسترداد الحرارة المتقدّم في العمارة المستدامة الحديثة.

دمج أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في مشروع لينغانغ تيانتشن ذي الطاقة الفائقة الانخفاض

مشروع تجاري شامل

يُدمج مشروع تطوير لينغانغ تيانتشن شارع التسوق، والمركز الرياضي، والساحة المُغرقة، والمسرح، والفندق في مجمع شامل واحد. وللعمل كنموذج وظيفي للمباني العامة المستدامة، تطلّب المشروع خبرة هندسية متخصصة. وتم اختيار شركة هولتوب، التي تعمل كإحدى الشركات المصنِّعة الرائدة لمعدات معالجة الهواء المخصصة في القطاع، لتوفير المعدات اللازمة. وتُعتبر الشركة من بين الشركات المصنِّعة الراسخة لمعدات معالجة الهواء المخصصة، وتتركّز خبرتها على تصميم وحدات معالجة هواء مُصمَّمة خصيصًا لتلبية المتطلبات المكانية والحرارية المحددة للمساحات التجارية الكبيرة.

معدات مُصمَّمة خصيصًا للمناطق المعقدة

بدلاً من الاعتماد على معدات جاهزة، احتاج المنشأة إلى وحدات معالجة هواء مخصصة تم تصميمها بدقة وفقًا لمتطلباتها المعمارية. وطوّر المهندسون تكوينًا فريدًا لوحدات معالجة الهواء المخصصة لكل منطقة وظيفية، مما كفل بقاء استهلاك الطاقة ضمن الحدود المطلوبة. وبصفتهم مصنّعين ذوي خبرة في وحدات معالجة الهواء المخصصة، دمج الفريق الهندسي شبكةً من وحدات تكييف الهواء الخارجية من النوع المباشر (DX) مع منافذ تهوية مخصصة للهواء النقي. علاوةً على ذلك، كفل تركيب هذه الوحدات المخصصة لمعالجة الهواء أن تفي كل وحدة تكييف هوائية من النوع المباشر (AC DX) بالمعايير المنخفضة الكربون المطلوبة بموجب لوائح البناء المحلية، بينما سهّل الإطار الحديث لتكييف الهواء من النوع المباشر (DX) عملية الفحص النهائي بسلاسة.

التقدّمات في استرجاع الحرارة

غالبًا ما يؤدي تحسين جودة الهواء الداخلي إلى زيادة استهلاك الطاقة، مما يشكّل تحديًّا كبيرًا في مشاريع البناء منخفضة الطاقة جدًّا. وقد تم حل هذه المشكلة عن طريق تركيب مبادل حراري دوار (Rotary Wheel Heat Exchanger)، وهو عنصر مصمم لنقل الطاقة الحرارية بكفاءة بين تيار الهواء العائد الخارج وتيار الهواء النقي الداخل. ونتيجةً لذلك، تمكن المبنى من استخدام نظام تكييف هواء مباشر من نوع التوسع (Direct Expansion AC) أصغر حجمًا دون التأثير على راحة المستخدمين. ويؤدي أي وحدة توسع مباشر (DX) في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) أداءً أفضل بكثير عندما يكون تيار الهواء الداخل قد خضع مسبقًا لمعالجة حرارية، وهي استراتيجية تضمن تحقيق أقصى كفاءة تبريد ممكنة للوحدات ذات التوسع المباشر مع الحفاظ على المساحة المخصصة للمعدات الميكانيكية.

التحكم المناخي الاستجابة والفعال

تستخدم البنية التحتية الأساسية للتبريد تقنية محول تيار مباشر (DC) بالكامل، حيث يحتوي كل وحدة تكييف هواء ذات توسع مباشر (DX) على ضاغط يعمل بواسطة محول. ويسمح هذا التكوين لنظام تكييف الهواء المنفصل من نوع DX بالاستجابة بسرعة لتقلبات الأحمال الحرارية الداخلية، مع ضبط السعة باستمرار لمنع هدر الطاقة. وتوفّر وحدات تكييف الهواء المنفصلة من نوع DX المُنفَّذة درجات حرارة مستقرة، بينما يحقّق التصميم العام لتكييف الهواء المنفصل من نوع DX كفاءة استثنائية. ونتيجةً لذلك، تجاوزت كل وحدة تكييف هواء من نوع DX متطلبات الطاقة المرجعية، ما يثبت أن وحدة تكييف الهواء من نوع DX المُهيأة بشكلٍ صحيح يمكن أن تكون النواة الموثوقة في عملية تبريد مستدامة.

إدارة آلية لراحة المستخدمين

تتطلب المباني العامة عالية الكثافة تهويةً مستمرةً بالهواء النقي، والتي تُدار عبر أنظمة ترشيح مزدوجة مدمجة في وحدات توزيع الهواء. ويقوم نظام تحكم آلي برصد الشبكة بأكملها، وضبط أوضاع التشغيل وفقًا لحركة المشاة الفعلية والظروف الجوية الخارجية. وإذا ارتفعت مستويات التلوث داخل المبنى، فإن النظام يفعّل تلقائيًّا بروتوكول تهوية إجباري للحفاظ على بيئة صحية. وباعتماد هذه الأنظمة المتكاملة، يُظهر مشروع لينغانغ تيانتشن كيف يمكن للهندسة المدروسة واختيار المعدات بدقة أن يسهما في دفع عجلة تطوير قطاع المباني الخضراء.

الأسئلة المتكررة (FAQ)

١. ما وظيفة مبادل الحرارة الدوراني؟ يعمل ككتلة حرارية دوّارة تنقل الحرارة الحسية والحرارة الكامنة بين هواء العادم الخارج من المبنى والهواء النقي الداخل إليه، مما يقلل بشكل كبير من الطاقة المطلوبة من نظام التبريد الرئيسي.

٢. لماذا تُفضَّل أنظمة التمدد المباشر في بعض المباني التجارية؟ تستخدم نظام التوسع المباشر ملف تبريد يعمل مباشرةً على تبريد الهواء، بدلًا من الاعتماد على حلقة ماء مبرد معقدة، مما يجعله سريع الاستجابة جدًّا للتغيرات في درجة الحرارة واقتصاديًّا من حيث التكلفة عند التركيب.

٣. متى يصبح من الضروري استخدام وحدات معالجة هواء مخصصة؟ غالبًا ما يفشل المعدات القياسية في تلبية قيود الأبعاد وتدفق الهواء الفريدة للمباني التجارية المعقدة؛ ولذلك، يتم تصميم الوحدات المخصصة لتناسب المساحات الدقيقة بدقة ومنع الهدر غير الضروري للطاقة.

٤. كيف يعمل نظام تكييف الهواء المنفصل؟ يتكوّن النظام من وحدة ضاغط خارجية ووحدة داخلية لمعالجة الهواء، وتتصلان بأنابيب ناقلة لمادة التبريد، وهي تصميمٌ يحقّق أقصى كفاءة حرارية مع عزل الضوضاء التشغيلية خارج المبنى المأهول.