EN
איך עיבוד אויר לפי קומה מאפשר בקרת אקלים ממוקדת
איזור אנכי באמצעות אספקת אויר עצמאית לכל קומה
כאשר מבנים מטפלים באוויר על בסיס קומה על קומה, הם יוצרים אזורי טמפרטורה נפרדים לכל רמה במקום השיטה הישנה שבה כל הבניין מטופל באותה הדרך מלמעלה. לכל קומה יש מערכת אספקת אוויר משלה, מה שאומר שאנחנו יכולים לאזור באופן אנכי בהתאם איך אנשים משתמשים בפועל במרחבים, איזה סוג של ציוד פועל שם, וכמה שמש נופלת על חלקים שונים של המבנה. זה חשוב במיוחד בבניינים גבוהים. הקומות העליונות מקבלות כ-40 אחוזים יותר חום מאור השמש בהשוואה לאזורים ברמת הקרקע, כך שצרכי הקירור משתנים מעט בין הקומות. בלי כל ההערבבות בין הקומות, מנהלי הבניינים יכולים לכוון דברים די מדויקים. הם עשויים להירגע חדרי שרתים מבלי להפוך משרדים סמוכים קר מדי, או להגדיל את זרימת האוויר בחדרי ישיבות כאשר הם מלאים בשעות העבודה. עוד תועלת? זה מונע מבעיות להתפשט ברחבי הבניין. אם קומה אחת חמה מדי או קר מדי, זה לא מאלץ את כל המערכת לפצות בכל מקום אחר.
תפקיד של סטריפיקציה תרמית בקירור מדויק
הדרך בה האוויר החם והקר נפרדים באופן טבעי הופכת ממש שימושית במערכות ההפצה של אוויר מתחת לרצפה. אוויר קריר יוצא מתחת לרצפה ב-18 עד 19 מעלות צלזיוס ומתיישב במקום בו אנשים עובדים, שבדרך כלל נמצא בין רמת הקרקע לגובה של שני מטרים. כאשר דברים בפנים מייצרים חום, הם מחממים את האוויר סביבם, גורם לו לעלות לכיוון פתח האוורור בתקרה. זה יוצר הבדל טמפרטורה די עקבי מלמטה למעלה. כל הדבר עובד על עקרונות פיזיקה בסיסיים, מה שהופך את הקירור ליותר יעיל מאחר שאנו ממקדים אנרגיה בדיוק היכן שבני אדם זקוקים לה יותר. בנוסף, המעריצים לא צריכים לעבוד קשה בגלל תנועת האוויר הטבעית. אזורי שולחנות נשארים נוחים ב -22 עד 24 מעלות בעוד תקרות יכולות להיות די חמות, לפעמים מגיעות ל -28 או אפילו 30 מעלות. מחקרים שנעשו על ידי ASHRAE מראים שכאשר אפקט ההסדרת הזה מתנהל כראוי, בניינים חוסכים בין 25% ל-30% על עלויות הקירור שלהם בהשוואה למערכות אוויר מעורבבות מסורתיות. זה בעיקר בגלל שאין טעם להקפיא את כל החלל הריק שם למעלה, שם אף אחד לא יושב בכל מקרה.
מחקר מקרה: מגדל משרדים בן 24 קומות בסינגפור באמצעות פלוני UFAD ספציפיים על הרצפה (נתונים של ה- NEA 2022).
מגדל מסחרי בן 24 קומות בסינגפור יישם פלנומים UFAD ספציפיים לרצפה עם אזורים לחצים עצמאיים ומכשולים נפח אוויר משתנה (VAV) המגיבים לחיישני תעסוקה בזמן אמת. לפי מחקר הממוצע של הסוכנות הלאומית לסביבה לשנת 2022:
| מטרי | מערכת קונבנציונלית | UFAD של קומה על קומה | השפרה |
|---|---|---|---|
| צריכת אנרגיה שנתית (kWh/m2) | 185 | 138 | פחתת 25.4% |
| ציון הנוחות של הנוסעים | 3.2/5 | 4.6/5 | גידול של 43% |
| יעילות האוורור | 67% | 89% | +22 נקודות |
הפרויקט השיג חיסכון של 32% באנרגיה של המפוחים על ידי הסרת איבדי החיכוך במעברי האוויר וצמצום דרישות הלחץ הסטטי. אחידות הטמפרטורה בין הקומות השתפרה ב-40%, עם כמעט סילוק של נקודות חמות – גם במהלך תקופות עומס שמשי מרבי.
שילוב מערכת: יחידות טיפול באוויר ומדורים תחת הרצפה
התאמת ארכיטקטורה: שילוב יחידות טיפול באוויר עם מערכת אספקת אוויר מתחת לרצפה לטיפול אוויר לפי קומה
בעת שילוב של יחידות טיפול אוויר (AHUs) עם מערכת הפצת אוויר תחת רצפה (UFAD), על אדריכלים לקoordינט בזהירות בין מספר היבטים מבניים. עליהם להסתיים עם חללים מתחת לרצפה ומעברים אנכיים כדי ששתי המערכות יתאימו זו לזו מבלי לפגוע בדרישות גובה התקרה. הגעה לכך מאפשרת מסלולי זרימת אויר פשוטים מהיחידות לטיפול באוויר ישירות לתאי ה-Underfloor, מה שאומר שנוכל לוותר על כל צינורות האוויר המורכבים הרגילים. לפי תקנים בתעשייה, בניינים המשלבים את המערכות הללו מראים בדרך כלל ירידה של כ-18% בהוצאות התקנת מערכות מכניות. בנוסף, פרויקטים כאלה נוטים להתקדם במהירות רבה יותר מאחר שנדרש פחות מקום מכני באופן כללי. מיקום של יחידות טיפול אוויר בגובה הרצפה נותן גם למנהלי תשתיות ערך משמעותי – שליטה מדויקת בזוניות תרמיות שונות. זה מאפשר להם להתאים את הטמפרטורה במיוחד לאזורים של דיירים שונים או בהתאם לרמת הכ occupancy בחללים, מבלי לדאוג על השפעה על קומות אחרות מעל או מתחת.
יחידות אוורור מודולריות ופלנומים עם שימור לחץ: תקן מודרני (ממצאי ASHRAE RP-1794)
כשמדובר בפינוי או סילוק אוויר יעיל בקומות שונות, מונעי האוויר החזיתיים המודולריים בשילוב עם תאי דחיסה בעלי לחץ מתוכנת הפכו לתקן לביצועים מובילים. היחידות המיוצרות במפעל פועלות היטב במבנים שונים מבלי לאבד שליטה על רמות הלחץ הסטטי, ונותרות בדרך כלל בתוך טווח של כ-5% מערכי היעד. לפי מחקרים של פרויקט RP-1794 של ASHRAE, מערכות אלו מקטינות את צריכה של האנרגיה על ידי ממירים בכמעט רבע בהשוואה לשיטות ישנות יותר. מה שמייחד אותן הוא האופן החכם שבו הן משתמשות במרחב. מערכת התאידום מכווננת אוטומטית בהתאם לאנשים שנמצאים באמת באזור, דוחסת יותר אוויר כשאנשים מגיעים ומחזירה את פעילותה כשהמשרדים נהיים ריקים בלילה. זה מונע בזבוז אנרגיה על דחיקת אוויר לחדרים ריקים וחוסך לבעלי הבניין כ-19 סנט לדון אמריקאי כל חודש בבניינים גבוהים. צוותי התפעול מעריכים גם את החלקים הסטנדרטיים. החלפת רכיבים אורכת כשעה בערך ארבע שעות במקום שתים עשרה או יותר כמו במערכות קונבנציונליות, מה שפירושו פחות זמן עצירה ומנהלי תשתיות מרוצים יותר.
יעילות אנרגטית ושיכבות תרמית במערכות אספקת אויר דרך רצפות לפי קומות
הפחתת צריכה של מאווררים ב-22 עד 35% באמצעות הפצת אויר ברמת הקומה (דו"ח DOE LBNL 2023)
מערכות UFAD המותקנות קומה אחר קומה מנצלות את הדרך בה חום זז באופן טבעי בתוך מבנים כדי לחסוך באנרגיה. כשאוויר קר מופעל מלמעלה מהרצפה דרך הפתחים הקטנים האלה, הוא נשאר למטה שם שהאנשים צריכים אותו ביותר, בעוד ש האוויר החם פשוט צף למעלה ונאסף קרוב לתקרה. גם ההפרש של הטמפרטורה חשוב מאוד - המערכות האלה יכולות לפעול בטמפרטורה של כ-17 עד 18 מעלות צלזיוס במקום ה-13 הרגילה, מה שמפחית את צורכי הקירור ב-20 עד 30 אחוז בערך לפי חישובים. מחקר חדש מ-LBNL משנת 2023 חשף משהו מעניין בנוגע לדפוסי זרימת האוויר במיוחד בתוך תאורי רצפה. התגלה שזרימת אויר טובה יותר גורמת למעשה ללחץ נמוך יותר בתוך המערכת, ולכן המנפחים אינם צריכים לעבוד קשה כפי שהם עובדים. זה תורם לחיסכון של כ-22 עד 35% בצריכת האנרגיה של המנפחים בהשוואה למערכות מסורתיות עם התקנות בתקרה. מה שמאפשר את זה הם מרחקים קצרים יותר להעברת אוויר, מנפחים שפועלים במהירות איטית יותר, ועיצובי תאורים מודולריים שמונחים על שיווי משקל בכל המערכת ללא צורך בכוח נוסף. הכי חשוב, כל המערכת מתמקדת בחימום ובהnevering רק שליש התחתון של כל חלל, dado שזה המקום שבו באמת מתרחשת העבודה. הגישה הממוקדת הזו חוסכת כסף בעלויות הפעלה מבלי לגרום לאיש אי נוחות. שילבו פיזיקה ישנה טובה עם עיצוב חכם של מערכת, ומה אנחנו מקבלים? מודל יפהפה למבנים ירוקים שמפגינים ביצועים גבוהים.
שאלות נפוצות
מהו טיפול אוויר לפי קומה?
טיפול אוויר לפי קומה הוא מערכת שמטרתה לנהל את אספקת האוויר לכל קומה במבנה בנפרד, מה שמאפשר שליטה מדויקת יותר בטמפרטורה ובזרימת האוויר.
איך תרומת השכבות התרמיות לחיסכון באנרגיה?
השכבות התרמיות מנצלות את העליה הטבעית של האוויר החם כדי לשפר את יעילות הקירור, על ידי ריכוז מאמצי קירור באזורים בהם נמצאים התושבים, ובכך מפחיתות את עלות האנרגיה.
אילו היתרונות חווה מגדל המשרדים בסינגפור בעקבות השימוש ב-UFAD?
המגדל סיים עם ירידה של 25.4% בשימוש באנרגיה, עלייה של 43% בנוחות התושבים ושיפור של 22 נקודות ביעילות האוורור.