بالابردن راندمان انرژی در پایانه های اتوبوسرانی

فناوری جذبی از دیروز تا فردا- بخش سوم
اردیبهشت ۳۰, ۱۳۹۷
بالابردن راندمان انرژی در پایانه های اتوبوسرانی-بخش دوم
خرداد ۶, ۱۳۹۷

بالابردن راندمان انرژی در پایانه های اتوبوسرانی


ترجمه : مهندس نیره شمشیری
ماخذ: ماهنامه اشری – آوریل ۲۰۱۷

کارآمدتر ساختن یک پایانه حمل‌ونقل از نظر انرژی، به دلیل فعالیت شبانه‌روزی در طول هفته اهمیت زیادی دارد. آنچه این امر را برای مرکز جدید سیستم حمل‌ونقل مونترال پیچیده ساخت نیاز به حداقل ساختن تأثیر روی جامعه و الزامی بودن تعمیر و شستشو، سوخت‌گیری و پارک ۳۰۰ اتوبوس در آنجا بود. از این‌رو طراحان این مرکز را در شیشه و فولاد محصور کردند. آن‌ها با قرار دادن دریچه‌های تخلیه هوا دور از همسایگان، پوشاندن برج خنک‌کن و گذاشتن همه تجهیزات مکانیکی در داخل به نگرانی‌های جامعه پاسخ دادند.

 

طراحی یکپارچه به حداقل ساختن عملکرد پوشش معماری، بارهای ساختمان و هزینه ساخت کمک کرده و چیدمان مؤثری برای هفتصد نفری که در پایانه ۱۰۰۴۱ مترمربعی استینسون کار می‌کنند فراهم می‌سازد. عملکرد کلی پوشش به عدد RSI 4.5 (25.6- R) برای دیوارها، RSI 5.9 (35.5- R)  برای بام و RSI 0.84 (4.8- R) رسید و ضریب سایه‌اندازی ۰.۵ برای شیشه‌ها است.

قبل از طراحی خدمات HVAC، ساختمان کاملاً آنالیز شد تا الزامات بارها و جریان هوای تهویه مشخص شود. موارد لازم به این شرح بود: ۱۱۷۱۲ کیلووات بار گرمایش (۴۰ میلیون بی تی یو بر ساعت)، ۸۱۶ کیلووات (۲.۸ میلیون بی تی یو بر ساعت) سرمایش و حداقل ۱۴۴۴۸۳ لیتر بر ثانیه (cfm 147,372) هوای بیرون برای کاربردهای برنامه‌ریزی‌شده. با توجه به این اعداد، شبیه‌سازی ساختمان به شناسایی معیارهای مناسب برای بهینه‌سازی بازیابی گرما و به حداقل رساندن بهره‌برداری و نگهداری HVAC کمک کرد. بنابراین، راه‌حل‌های طراحی شامل بویلرهای گلیکول کندانس با راندمان بالا، ونتیلاتورهای بازیابی انرژی (ERV) روی سیستم‌های HVAC و فن‌های رفع لایه‌لایه شدن هوا در فضاهای با حجم بالا بود.

سیستم‌های HVAC

دو نوع سیستم در ساختمان استفاده می‌شود. در مناطق خدمات (شکل ۱)، هفت سیستم HVAC مساوی ۱۰۰% هوای تازه به میزان ۱۸۸۷۸ لیتر بر ثانیه (cfm 33,487)  را به‌صورت پیوسته تأمین و گرمایش و تهویه را فراهم می‌کنند. برای حداکثر ساختن انرژی بازیابی شده، یک ERV با راندمان محسوس کلی ۸۵% (و گرمای نهان ۷۰%) بین جریان هوای تازه و هوای تخلیه کلی نصب می‌شود. هفت فن لایه زدا با سرعت‌پایین و حجم بالا و به قطر ۴.۳ متر (۱۴ فوت) با توزیع مجدد گرمای جمع شده نزدیک سقف و انتقال آن به فضاهای کاری نگهداری زیر آن، بازیابی انرژی را بهبود می‌بخشد.

در منطقه اداری (شکل ۲)، دو سیستم گرمایش و سرمایش برای ساکنین را فراهم و جریان هوای متغیر را از طریق ترمینال یونیت‌ها توزیع می‌کند. وقتی دما بین ۵۵ و ۷۵ درجه فارنهایت (۱۳ و ۲۴ درجه سانتی گراد) باشد، کمینه هوای تازه به میزان ۳۴۵۵ لیتر بر ثانیه را می‌توان افزایش داد و امکان سرمایش آزاد فضاها در زمان فعال نبودن چیلرها را فراهم کرد.

لوورهای هوا به‌دقت جانمایی شد تا ورودی‌های هوای تازه دور از آلاینده‌های احتمالی باشد، همزمان دریچه‌ های خروجی هوا نیز دور از جامعه قرار داده شد. سیستم‌های HVAC مجهز به‌واسطه های فیلتراسیون با راندمان حداقل MERV13-A هستند که طبق استاندارد ۵۲.۲-۲۰۱۲ اشری بوده و مشمول برنامه نگهداری منظم هستند.

راندمان انرژی

راندمان انرژی

استفاده از هوای تازه

بیشترین تقاضا از مقدار هوای تازه‌ای می‌آید که در ساعات کاری شبانه‌روزی مرکز تصفیه و تأمین می‌شود. کمینه ۱۴۴۴۸۳ لیتر بر ثانیه (cfm 147,372) برای مطابقت با استاندارد ۲۰۱۰-۶۲.۱ اشری لازم است تا از کیفیت هوای داخل، نرخ تهویه بیشتر (LEED®EQc2)، مطابقت با کدهای ایمنی و سلامت محلی و رسیدن به الزامات مالک اطمینان حاصل شود.

بنابراین هوای تصفیه‌شده توسط شبکه‌ها/دیفیوزرهای سقفی تحویل و برگشت داده می‌شود و مقدار محدودی دستگاه ستونی هم در اطراف (برای نگهداری، مزاحمت و مسیریابی ساده لوله‌ها) نصب شد.

عدد تأثیر توزیع هوای زون (Ez ) طبق جدول ۶.۲ استاندارد ۲۰۱۰-۶۲.۱ اشری در ۰.۸۰ تنظیم شد.

برای واحد اداری، راندمان تهویه سیستم (Ev) تعیین شد و عدد ۰.۵۰ را نشان می‌دهد (جدول ۶.۳).

برای بخش خدمات، Ez و Ev به ترتیب ۰.۸ و ۰.۹ هستند.

بین ۷ و ۱۰% هوای تازه در سیستم‌های HVAC محل اداری لازم است. ۱۰۰ درصد هوای تازه در مناطق خدمات تأمین می‌شود درحالی‌که فشار منفی حداقل ۵ پاسکال (۰.۰۲in. w.g.) هم حفظ می‌شود. این استراتژی مانع نفوذ آلاینده‌های اتوبوس به فضاهای کاری اداری می‌شود.

راندمان انرژی

راندمان انرژی

ازآنجایی‌که مناطق خدمات تهویه نمی‌شوند، فن‌های لایه زدا که جابه‌جایی هوای ۳۳۰۳۷۶ لیتر بر ثانیه (cfm 262911)  ایجاد می‌کنند، برای بهبود آسایش کارکنان تعبیه می‌شوند.

جریان هوای تازه (جدول ۱) طبق قرائت‌ها و محدودیت‌ها در حوزه مقدار عایق‌کاری لباس (clo) و نرخ متابولیک (met) تنظیم می‌شود. محاسبات دمای عملی، درصد پیش‌بینی‌نشده نارضایتی (PPD) و میانگین رای پیش‌بینی‌شده (PMV) را در نظر می‌گیرد. چندین سنسور همچنین برای حفظ دما و رطوبت در محدوده‌های تعیین‌شده در استاندارد ۲۰۰۴-۵۵ اشری نصب می‌شود. همین‌طور ۱۸ ماه بعد از حضور، میزان رضایت کارکنان بررسی شد. نتایج بررسی تنظیمات جزیی را الزامی می‌دانست که توسط پرسنل O&M انجام شد.

چندین سنسور CO2 در مناطق پرتراکم نصب شد. آن‌ها مقدار هوای تازه را بر اساس غلظت CO2 در هوا تنظیم می‌کنند. یک اختلاف ppm 650 به‌جای ppm 700 در نظر گرفته می‌شود تا اطمینان حاصل شود محدوده مجاز استاندارد ۲۰۱۰-۶۲.۱ اشری هرگز حاصل نمی‌شود و تأخیرهای کافی برای تنظیم مجدد فراهم است.

استراتژی‌های دیگر

به‌منظور مطابقت با شرایط سخت زمستان در مونترال (۱ درصد اوقات)، گرمایش غیرفعال، ترتیب کنترل و ۱۵ بویلر با سوخت گاز طبیعی با راندمان بالا با ظرفیت هرکدام ۸۷۸ کیلووات (راندمان ۹۱.۵%) استفاده می‌شود. یک حلقه گلیکول (سه پمپ ۴۴.۷ کیلوواتی) گرمای تولیدی را در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد (۱۴۰ درجه فارنهایت) به تجهیزات مختلف با برگشت پیش‌بینی‌شده در ۴۳ درجه سانتی‌گراد (۱۰۹ درجه فارنهایت) تحویل می‌دهد. به دلیل دمای هوای رفت بیشتر در بخش‌های صنعتی ساختمان، تلفات گرمایی پوشش ساختمان را می‌توان با سیستم‌های تهویه مرتفع ساخت و تعداد گرم‌کن‌های لازم را محدود ساخت. اختلاف دمای حلقه اندازه لوله‌ها را به حداکثر رسانده و توان پمپ کردن را مخصوصاً با توجه به اندازه ساختمان تحت پوشش کاهش می‌دهد.

از منظر حالت سرمایش، دو چیلر ۴۵۷ کیلوواتی (۱۳۰ کیلوواتی) با راندمان بالا (EER 20، IPLV 0.361 kW/ton IPLV 0.361 kW/ton) با استفاده از مـــــــبرد R134a نصب می‌شود. آن‌ها با برج‌های خنک‌کن با سرعت متغیر که در یک تورفتگی در بام قرار دارند، ترکیب می‌شوند. این کار آن‌ها را در برابر شرایط سخت زمستان حفاظت کرده و آن‌ها را از معرض دید اطراف دور نگه می‌دارد. در اواسط فصل، سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع در حالت سرمایش آزاد هستند و چیلرها می‌توانند غیرفعال باشند.

این مطلب را هم بخوانید  ملاحظات طراحی برج های خنک کن باز
اشتراک رایگان تاسیسات نیوز
هفته نامه تاسیسات نیوز تنها نشریه الکترونیکی تاسیسات ایران است. با عضویت در سایت کاشانه این نشریه را هرهفته در میل باکس خود رایگان دریافت کنید.البته عضویت مزایای دیگری نیز دارد...