Օդափոխման հանգույցների տեխնոլոգիայի ապագան

Էներգաարդյունավետության նորամուծությունները օդափոխման հանգույցներում

Փոփոխական արագության վարիչներ և էներգիայի վերակուլտի համակարգեր օդափոխման հանգույցներում

Այսօրվա օդափոխման սարքերը օգտագործում են փոփոխական հաճախականությամբ աշխատող շարժիչներ և էներգիայի վերակենդանացման տեխնոլոգիաներ՝ հզորության սպառումը կրճատելու և օդափոխման ճշգրտությունը պահպանելու համար: Շուկայի կանխատեսումները ցույց են տալիս, որ աշխարհային օդափոխման սարքերի շուկան 2032 թվականին կարող է հասնել շուրջ 20 միլիարդ դոլարի, հիմնականում շենքերի կառուցման կոդերի խստացման և կանաչ տաքացման, օդափոխման և օդի սառեցման համակարգերի նկատմամբ հետաքրքրության աճի պատճառով: Այս փոփոխական հաճախականությամբ աշխատող համակարգերը աշխատում են՝ փոփոխելով օդափոխիչների արագությունը կախված տարածքում գտնվող մարդկանց թվից, ինչը կարող է էներգիայի կորուստը 30%-ով կրճատել հնացած ֆիքսված արագությամբ մոդելների համեմատ: Եթե դրանք համատեղենք խաչաձև հոսքային ջերմափոխանակիչների հետ, որոնք տաքությունը փոխանցում են ներծծված թարմ օդից դեպի դուրս գալիս օդը, ապա շենքերը ոչ միայն համապատասխանում են ASHRAE-ի օդափոխման խիստ չափանիշներին, այլ նաև օգտագործում են մոտ կեսը ավելի քիչ էներգիա: Վերջերս անցկացված 120 շենքերի մոդեռնացման վերանայումը ցույց տվեց հենց այսպիսի արդյունքներ անցյալ տարի:

Ջերմային վերակենդանացում և էներգախնայող AHU կառուցաձևեր

Ժամանակակից օդի մշակման սարքերը (AHU-ները) սկսել են ներառել ջերմության վերակենդանացման տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են էնտալպիայի անիվները և սալակոնվեկտորները, որոնք կարող են վերականգնել ապարդյուն օդային հոսքերից արտահանվող ջերմային էներգիայի մոտավորապես 60-ից մինչև նույնիսկ 70 տոկոսը: Այսպիսի համակարգերը մեխանիկական տաքացման և սառեցման կարիքը կրճատում են մոտ 35-40 տոկոսով չափավոր եղանակային պայմաններ ունեցող տարածքներում: Ներկայիս մոդուլային կառուցվածքները հաճախ միավորում են ջերմության վերակենդանացման հնարավորությունները հետ միասին հարմար օդափոխման հսկման համակարգերով, որոնք արձագանքում են շենքի իրական կարիքներին: Դրանք օգտագործում են ածխաթթու գազի սենսորներ՝ ավտոմատ կերպով կարգավորելու համար ներծծվող թարմ օդի քանակը: Այս համակցությունը օգնում է շենքերին, որոնք ձգտում են զրոյական էներգետիկ կշիռ ունենալ, հասնել իրենց նպատակներին՝ պահպանելով ներքին օդի որակը բավարար մակարդակով բնակիչների համար:

Օդի մշակման սարքերի նախագծման վրա կարգավորող ստանդարտների և շինարարական կոդերի ազդեցությունը

ASHRAE 90.1-2022 ստանդարտի վերջին տարբերակը հիմա կլիմայական գոտիներում 3-7 տեղակայված խոշոր առևտրային օդի մշակման միավորներից պահանջում է առնվազն 50% էներգիայի վերականգնման արդյունավետություն: Սա շատ հաստատություններ ստիպեց անցնել հիբրիդ համակարգերի, որոնք համատեղում են ավանդական ջերմային վերականգնման մեթոդները և նոր փոփոխական սառըարտահոսքային հոսքի (VRF) տեխնոլոգիան: Ըստ իրական տվյալների հետազոտությունները, այն շենքերը, որոնք հետևում են այս թարմացված էներգախնայողական ստանդարտներին, ցույց են տալիս մոտ 28 տոկոսով պակաս էներգասպառում տաքացման, օդափոխման և օդի սառեցման համար, համեմատաբար նախորդ կանոնների գործողության նախքան: 2023 թվականի հանձնարարականները, որոնք ընդգրկում են 75 գրասենյակային շենքեր Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներում, ամրապնակում են այս եզրակացությունը, որը հստակ ցույց է տալիս, որ համապատասխանությունը իրոք ազդում է շահագործման ծախսերի վրա:

Ուսումնասիրություն. Էներգիայի խնայողություն առևտրային շենքերում՝ օգտագործելով առաջադեմ օդի մշակման միավորներ

Չիկագոյում գտնվող 650,000 քառ. ոտք բժշկական համալսարանը տարեկան 44% խնայողություն է ստացել տաքացման և օդի սառեցման էներգիայի ծախսերում՝ փոխարինելով հաստատուն օդի ծավալի (CAV) միավորները խելացի AHU-ներով, որոնք ներառում էին.

• Երկու անիվ ունեցող ջերմության/էնտալպիայի վերակուլման համակարգեր
• Ամպային միացումով VSD-ներ կանխատեսող բեռի հավասարակշռմամբ
• MERV 13 ֆիլտրացիա 30%-ով ցածր օդային դիմադրությամբ

1.2 միլիոն դոլար արժող արդիականացումը ամբողջական ROI է ապահովել 2.8 տարում՝ էներգիայի համալրման և շահագործման խնայողությունների շնորհիվ, մինչդեռ ներքին օդի որակը պահպանվել է 800 ppm CO₂-ի տակ գագաթնային բնակեցման ընթացքում:

Խելացի ղեկավարում և IoT ինտեգրում ժամանակակից օդի մշակման միավորներում

IoT-ով հնարավորացված հսկում և իրաժամանակ կատարում հետևելու համակարգեր օդի մշակման միավորներում

Այսօրվա օդափոխման սարքերը համալրված են խելացի սենսորներով, որոնք միացված են Ինտերնետ օբյեկտների միջոցով: Այդ սարքերը հսկում են տարբեր գործոններ, ներառյալ օդի հոսքի արագությունը, սենյակների ջերմաստիճանը, խոնավության մակարդակը, ֆիլտրների վրա առաջացած ճնշման քանակը և արդյոք անվան փոխանցման սարքերը արդյունավետ են աշխատում: Տեղեկությունը փոխանցվում է կենտրոնական կառավարման վահանակներին, որտեղ ծրագրաշարը վերլուծում է իրավիճակը: Այն հայտնաբերում է խնդիրները վաղ շրջանում, օրինակ՝ երբ ճնշումը շատ բարձր է մնում կամ օդի հոսքը շենքի տարբեր մասերում անբավարար է: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ այդպիսի ժամանակակից համակարգերը գրասենյակային տարածքներում և խանութներում կրճատում են էներգիայի կորուստները մոտ 18 տոկոսով: Բացի այդ, սպասարկման թիմերը կարող են ավելի արագ, քան 23 տոկոսով, վերացնել տաքացման, օդափոխման և սառեցման հետ կապված խնդիրները, քան հնացած սարքավորումների դեպքում, որոնք այդպիսի խելացի հսկողության հնարավորություն չունեին:

Շենքերի կառավարման համակարգերի և խելացի ղեկավարման համակարգերի ինտեգրում

Ժամանակակից օդի մշակման միավորները աշխատում են շենքերի կառավարման համակարգերի հետ միասին՝ ավտոմատ կերպով կարգավորելու կլիմայական պայմանները՝ կախված նրանից, թե երբ են մարդիկ իրոք ներկա լինում, ինչպիսին է արտաքին եղանակը և ինչքանով է մաքուր պահվում ներքին օդը: Բանալիները նվազեցնում են օդի հոսքը այն տեղերում, որտեղ մարդիկ չեն գտնվում, իսկ CO2 սենսորները ավելացնում են թարմ օդի շրջանառությունը, երբ մարդկանց մի խումբ հավաքվում է մեկ տեղում: Բոլոր այդ համակարգերի միմյանց հետ համատեղելիությունը ապահովում է շենքերի համապատասխանությունը 2022 թվականի ASHRAE հնարավոր վերջին հրահանգներին՝ առանց անհրաժեշտության ձեռքով կարգավորումներ կատարելու: Շենքերի օպերատորները նշում են բարելավված բնակիչների բավարարվածության մակարդակներ և նվազած էներգետիկ հաշիվներ այդ ավտոմատ կարգավորումների շնորհիվ:

Արհեստական ինտելեկտ և օդի մշակման սարքերի նախօրոք կանխատեսված պահպանում երկար ծառայության համար

Ուղեկցող համակարգերը հայելային ցուցանիշներ են ունենում անցյալի աշխատանքային թվերի վրա, որպեսզի հայտնաբերենք այն դեպքերը, երբ մասերը կարող են անսպասելի անջատվել. օրինակ՝ օդափոխման ամրակների մաշված ասեղնալարերը կամ սառեցնող հեղուկների արտահոսքը արդյունաբերական միջավայրում շատ հաճախ հանդիպող երևույթ են: Այդ դեպքում սպասարկման թիմերը կարող են պլանավորել նորոգումները դանդաղ շրջաններում՝ այլ ոչ թե արտակարգ դեպքերի ժամանակ, երբ գործողությունները ամբողջությամբ ընթանում են: Անցյալ տարի Փոնեմոն ինստիտուտը հայտնել է, որ այս կանխատեսողական նորոգման մոտեցումը իրականում մեքենաների կյանքն ավելացնում է մոտ 30-40 տոկոսով՝ միևնույն ժամանակ փրկելով մոտ մեկ քառորդը այդ թանկարժեք արտակարգ նորոգումներից: Այլ հնարավոր հնարք, որը կատարում են այդ համակարգերը, այն է, որ կարողանում են որոշել, թե երբ է պետք փոխել ֆիլտրերը՝ հիմնվելով ճնշման անկումների և փոշու կուտակման կապի վրա: Սա թույլ է տալիս պահպանել համապատասխանությունը խիստ ISO 16890 ստանդարտներին՝ օդի որակի հարցում, առանց ավելորդ ծախսերի սկզբնական փոխարկումների վրա:

Ժամանակակից ներքին օդի որակի և ֆիլտրացիայի տեխնոլոգիաները օդափոխման միավոներում

Ժամանակակից օդի մշակման միավորները (AHU-ները) այժմ օգտագործում են բարձրակարգ ֆիլտրացիոն համակարգեր՝ օդային ճանապարհով փոխանցվող հարուցիչների և աղտոտողների վերաբերյալ առաջարկներին արձագանքելու համար: Քանի որ առևտրական շենքերի կեսն ահազանգել է IAQ-ի հետ կապված բողոքների մասին (ASHRAE 2023), այնպիսի տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են HEPA ֆիլտրները, UV-C դեզինֆեկցիան և մոլեկուլային ֆիլտրացիան, բարձր կատարում ունեցող AHU դիզայններում դարձել են անհրաժեշտ:

HEPA, UV-C և մոլեկուլային ֆիլտրացիան նոր սերնդի օդի մշակման միավորներում

HEPA-ի ֆիլտրերը շատ լավ են օդում մասնիկները բռնելու գործում, հավաքելով մոտ 0.3 միկրոն կամ ավելի մեծ մասնիկների 99.97%-ը: Նույն ժամանակահատվածում UV-C լույսերը ոչնչացնում են մոտ 98%-ը վիրուսներից՝ վնասելով դրանք միկրոբասպան ճառագայթներով: Աղբյուրներ և քիմիկատներ, ինչպես օրինակ VOC-ները, հեռացնելու համար անհրաժեշտ է մեկ այլ մոտեցում: Ակտիվացված ածուխը այստեղ աշխատում է հրաշքներ, բռնելով այդ անհանգստացնող մոլեկուլները նրանց խնդիր հանդիսանալուց առաջ: Որոշ համակարգեր նաև օգտագործում են կալիումի պերմանգանատ, որը գործում է նույն ձևով, բայց մի փոքր այլ կերպ: Խորապես հետաքրքիր է, որ այս տարբեր շերտերը իրականում շատ քիչ են դանդաղեցնում օդի հոսքը: Դա նշանակում է, որ օդափոխման միավորները դեռ կարող են բավարար քանակությամբ մաքուր օդ մատակարարել այն տեղերում, որտեղ ամենաշատն է պետք՝ հիվանդանոցներում, լաբորատորիաներում, ցանկացած տեղ, որտեղ մարդիկ կարիք ունեն մաքուր օդի: Շատ տեղերում պահանջվում է օդի փոխարկում ժամում 6-ից մինչև 12 անգամ, և այս համակարգերը համոզվում են, որ դա տեղի է ունենում առանց լրացուցիչ ջանքերի:

Բնակիչների առողջության վրա ուշադրություն դարձնող IAQ դիզայն և կուտակման հարցեր

Ժամանակակից ԱՀՄ-ները այլևս միայն թերմալ հարմարավետությանը չեն ծառայում, այլ նաև հսկում են մարդկանց առողջական վիճակը: Պահանջահիմն օդափոխության և բազմափուլ ֆիլտրացիայի ինտեգրման շնորհիվ այս համակարգերը հնարավորություն են տալիս ապահովել՝

• 42% նվազում շենքերի հետ կապված հիվանդությունների նշաններում (WELL Building Standard 2023)
• 31% ցածր օդային ալերգենների խտություն
• CO₂ մակարդակների մնացունդը 500 միլիոն մաս/միլիոնից ցածր

Առողջության առաջնայնության այս մոտեցումը համապատասխանում է ASHRAE 62.1 ստանդարտի 2023 թվականի պահանջներին բնակելի տարածքներում օդափոխության համար, որն ավելի լավ է ապահովում աշխատակիցների առողջությունը և մտավոր աշխատանքը:

Ուսումնասիրություն՝ բարելավված ներքին օդի որակը LEED-ի հավաստագրված շենքերում բարձր կատարուղությամբ օդափոխող սարքերով

2024 թվականին 500,000 քառ. ոտքային LEED Platinum գրասենյակային համալիրի վերակառուցումը ցույց տվեց առաջադեմ ԱՀՄ-ների ազդեցությունը: MERV-16 վերջնական ֆիլտրերի, UV-C փողակների իրադիոնման և իրաժամանակ մասնիկների վերահսկման ինտեգրման շնորհիվ համալիրը հասավ հետևյալ արդյունքների՝

Ծրագիրը հաստատում է, որ ժամանակակից օդի մշակման սարքերը միաժամանակ կարող են առաջադիմել առողջությունը, էներգաարդյունավետությունը և կայունությունը խոշոր առևտրային շենքերում:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ինչ են օդափոխման սարքերում փոփոխական արագությամբ աշխատող շարժիչները:

Օդափոխման սարքերում փոփոխական արագությամբ աշխատող շարժիչները կարգավորում են օդափոխիչի արագությունը շենքի բնակելիության համաձայն, ինչով էներգափոխարկումներն է նվազում և ավելի արդյունավետ է դառնում համեմատած ֆիքսված արագությամբ աշխատող մոդելների հետ:

Ինչպես են աշխատում ջերմությունը վերականգնող համակարգերը օդափոխման սարքերում:

Օդափոխման սարքերում ջերմությունը վերականգնող համակարգերը վերականգնում են ջերմային էներգիան աղտոտված օդի հոսքից, ինչը նվազեցնում է լրացուցիչ մեխանիկական տաքացման կամ սառեցման կարիքը:

Ինչու են կարգավորող ստանդարտները կարևոր օդափոխման սարքերի նախագծման համար

Կարգավորող ստանդարտները ապահովում են, որ օդափոխման սարքերը էներգախնայող և շրջակա միջավայրի համար անվտանգ լինեն, ինչը օգնում է իջեցնել էներգասպառումը և շահագործման ծախսերը

Ինչ դեր է խաղում IoT-ն ամենօրյա օդափոխման սարքերում

IoT-ն հնարավորություն է տալիս իրական ժամանակում հսկել և հետևել օդափոխման սարքերի աշխատանքին, թույլատվում է կանխատեսողական նորոգում և էներգակրճատում

Ինչպե՞ս են առաջադեմ ֆիլտրացիայի տեխնոլոգիաները բարելավում ներքին օդի որակը

Առաջադեմ ֆիլտրացիայի տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են HEPA-ն, UV-C-ն և մոլեկուլային ֆիլտրացիան, վարակազերծում են, հեռացնում են հոտերը և օդում եղած մասնիկները, նպաստում ավելի առողջ ներքին միջավայրին