EN
Үлкен коммерциялық ғимараттар үшін табиғи және гибридті желдету стратегиялары
Ғимарат иесі мен қызмет көрсету басқармасы үшін желдету жүйесі – энергияның маңызды тұтынушысы. Стандартты механикалық жүйелер сыртқы ауа-райы шарттарына қарамастан толық қуатта жұмыс істейді, сондықтан жұмсақ ауа-райы кезінде үлкен энергия шығыны пайда болады. Табиғи жел және батып кету күштерін мүмкіндігінше пайдалану арқылы таза ауа мен салқындатуды қамтамасыз етуге тырысатын, гибридті немесе климатқа бейімделген желдету деп аталатын ақылдырақ тәсіл қолданылады. Бұл стратегия механикалық жүйені жоюға бағытталмаған, ол табиғи желдетумен интеграцияланады. Орташа ауа-райы кезінде ғимарат таза ауа алу үшін ашылатын терезелер мен пассивті желдеткіштерді пайдаланады. Ал өте ыстық немесе суық кезінде немесе сыртқы ауаның сапасы нашар болған кезде механикалық жүйе үзіліссіз жұмысқа кіреді. Бұл динамикалық өзара әрекет желдету жүйесінің энергия тұтынуын қатты азайтады және денсаулыққа зиян келтірмейтін, ыңғайлы ішкі ортаны қамтамасыз етеді. Шынымен де тиімді ғимаратты жобалау үшін табиғи желдетудің принциптерін, симуляция мен басқару жүйелерінің рөлін және энергияны қайта қолданудың интеграциясын түсіну маңызды.
Табиғи желдету мүмкіндігін бағалау
Гибридті желдету жүйесін жобалаудың бірінші қадамы – жергілікті ауа-райына қатал талдау жасау. Орташа температураны білу жеткіліксіз. Жобалаушы желдің жылдамдығы мен бағытын, тәуліктік температура тербелістерін және ылғалдылық үлгілерін түсінуі керек. Мысалы, салқын теңіздік ауа-райында түнде желдету күндіз жиналған жылуды шығару үшін қолданылады. Бұл процесстің нәтижесінде ғимарат келесі күнге дайындалады, яғни механикалық жүйеге қойылатын салқындату жүктемесі азаяды. Табиғи желдету мүмкіндігі индексі – табиғи желдетудің жылына қанша сағат қолданылуы мүмкін екенін сандық түрде көрсететін көрсеткіш. Бұл деректер бастапқы жобалау шешімдерін бағыттайды: ғимарат дұрыс бағытталғанын және ашық орындардың өлшемі лайықты болғанын қамтамасыз етеді. Егер бұл деректерге негізделген бағалау жүргізілмесе, жүйе немесе өте үлкен етіледі (бұл артық капиталдық шығындарға әкеледі), немесе өте кіші етіледі (бұл пайдаланушылардың ыңғайлылығын нашарлатады).
Стек және көлденең желдету үшін дизайндау
Тиімді табиғи желдету екі негізгі күшке сүйенеді: құбылыс әсеріне және жел қысымына. Құбылыс әсері батып кету күші арқылы қозғалады. Ішкі жылы ауа сыртқы салқын ауадан аз тығыздыққа ие болғандықтан, ол табиғи түрде жоғары көтеріледі. Көпқабатты ғимаратта бұл жылы ауа шатырдағы желдеткіштер немесе орталық атриум сияқты жоғары деңгейдегі ашық орындар арқылы шығады. Жылы ауа шығарылған кезде ол төменгі деңгейдегі кірістер арқылы таза, салқын ауаны ішке тартады. Ал қарама-қарсы желдету жел қысымы арқылы қозғалады. Егер жел ғимаратқа соғылса, онда желге қарсы жағында жоғары қысым аймағы, ал желден қорғалған жағында төмен қысым аймағы пайда болады. Ғимараттың екі жағында да ашылатын терезелерді стратегиялық орналастыру арқылы дизайнер осы қысым айырмасын пайдаланып, ауа ағысын пайдаланылатын кеңістік арқылы бағыттай алады. Ең тиімді дизайндар екі принципті ұштастырады: орталық атриумды жылулық труба ретінде қолдану мен периметрлік офислерге қарама-қарсы желдетудің пайдасын алу. Дизайнның дұрыстығын растау үшін есептеу сұйықтық динамикасы моделі қолданылады, ол ауа ағысының үлгілерінің оптималды болуын және жылулық ыңғайлылықтың сақталуын қамтамасыз етеді.
Жүйені динамикалық симуляция арқылы өлшемдеу
Бұрынғы кезде желдету жүйелерін әдетте қолданыстағы ережелер бойынша өлшемдейтін болған, бұл көбінесе жабдықтың өлшемін артық етіп таңдауға әкелген. Бұл тәсіл энергия мен капиталдың шығынын тудырады. Қазіргі заманғы жобалау тәжірибесі динамикалық симуляцияға сүйенеді. Бұл бағдарламалық жасақтама климаттық жағдайларды, пайдаланушылардың қатысу графигін және ішкі жылу түсуін ескере отырып, ғимараттың жылулық өнімділігін сағат сайын моделдейді. Мыңдаған жұмыс режимін симуляциялау арқылы инженер нақты желдету талаптарын анықтай алады. Мысалы, үлкен сауда орталығы көптеген адамдар бар сенбі күні кешкісін таза ауаның жоғары ағысын қажет етеді, ал тыныш дүйсенбі күні таңертең оның деңгейі әлдеқайда төмен болады. Инженер жүйені жылдың көпшілік бөлігіндегі талапқа сәйкес өлшемдейді, ал абсолюттік шыңға емес, сондықтан орнатылған қуатты қатты азайта алады. Бұл дұрыс өлшемдеу жабдықтың бастапқы құнын төмендетеді және жүйенің жартылай жүктемедегі тиімділігін арттырады.
Talапқа сай желдетумен ASHRAE 62.1 стандартына сәйкестік
ASHRAE 62.1 стандарты қабылданған ішкі ауа сапасы үшін ең төменгі желдету жиілігін орнатады. Алайда, бұл стандарттағы нормативті мәндер кеңістіктің толық толтырылғанын ұсынады, бұл шындықта сирек кездеседі. Талапқа сай желдету — бұл аралықты жабатын стратегия. Кеңістіктегі нақты толтырылу деңгейін бақылау үшін CO₂ датчиктерін пайдалана отырып, жүйе сыртқы ауа кірісін нақты уақытта реттейді. Егер кеңістік тек бөлшектеп толтырылса, жүйе желдету жиілігін төмендетеді, бұл желдеткіштің энергиясын үнемдейді және жылыту-салқындату жабдықтарына түсетін жүктемені азайтады. Басқару логикасын ASHRAE 62.1 стандартында белгіленген адам басына келетін ең төменгі желдету жиілігінен төмен болмауы үшін ұқыпты бағдарламалау қажет. Бұл стратегия энергия үнемдеуді ішкі ауа сапасын нашарлатпай қамтамасыз етеді.
Ақылды аймақтау күші
Заманауи желдету ағыны жүйелері ғимаратты тәуелсіз басқарылатын аймақтарға бөлу арқылы ең жоғары тиімділікке жетеді. Әрбір аймақ CO₂, температура және болған адамдар санын бақылайтын датчиктер желісі арқылы бақыланады. Аймақта адамдар болмаған кезде жүйе автоматты түрде шабдалыларды жабады және желдетілетін ауаны қажетті аймақтарға бағыттайды. Бұл бос конференция залдарын немесе коридорларды желдетудің шығынын болдырмаған болады. Бейімделуші басқару алгоритмдері ғимараттағы адамдардың болу үлгілерін үйреніп, желдету орнатылған мәндерін алдын ала реттей алады. Мысалы, жүйе белгіленген іс-шараға дейін он бес минут бұрын кездесу залын алдын ала дайындай алады, сонда адамдар келген кезде орын ыңғайлы болады. Осы ақылды аймақтау тәсілі желдету жүйесін статикалық инфрақұрылымнан динамикалық, реакция беретін желіге айналдырады.
Энергияны қайта қолдануды интеграциялау арқылы ең жоғары тиімділікті қамтамасыз ету
Пайдалы қуаттың соңғы бөлігі — энергияны қалпына келтіру. Энергияны қалпына келтіретін желдеткіш шығарылатын ауадан жылулық энергияны ұстап, оны сырттан келетін таза ауаға береді. Бұл процесстің нәтижесінде сыртқы ауа алдын ала дайындалады, сондықтан жылыту мен салқындату жабдықтарына тиелім азаяды. Жылу қалпына келтіретін желдеткіш (тек сезілетін жылуын ғана береді) немесе энергия қалпына келтіретін желдеткіш (сезілетін және жасырын жылуын да береді) таңдау климатқа байланысты. Неміс ауа-райында жасырын жылу қалпына келтіру ылғалды реттеу үшін маңызды. Суық, құрғақ ауа-райында сезілетін жылу қалпына келтіру жеткілікті. Дұрыс таңдалған энергия қалпына келтіретін құрылғы әдетте жоғалып кететін энергияның үлкен бөлігін қалпына келтіреді. Бұл тікелей жылыту, желдету және салқындату (HVAC) жүйесінің жылдық энергия тұтынуын азайтады.
Сапалы өндіріс ұзақ мерзімді жұмыс істеуді қалай қамтамасыз етеді
Гибридті желдету жүйесінің ұзақ мерзімді жұмыс істеу сапасы оның компоненттерінің сапасына тәуелді. Жағындардың ауа өткізбейтіндігі, энергияны қалпына келтіретін дөңгелектің тиімділігі және CO₂ сенсорларының сенімділігі жүйенің энергия үнемдеумен қатар ыңғайлылықты сақтау қабілетіне әсер етеді. ISO 9001 сияқты танылған сапа стандарттарына сай келетін өндірушілер өз құрылғыларын зауыттан шығарар алдында қатал өнімділік сынақтарынан өткізеді. Операциялық шығындарды азайту және пайдаланушылардың ыңғайлылығын жақсарту мақсатында желдету жүйесіне инвестиция жасайтын ғимарат иесі үшін тәртіпті, сапаға бағытталған өндірушімен серіктестік құру – бұл инвестицияның уәделенген нәтижесін беретініне соңғы сенімділік болып табылады.