برترین تاسیسات آموزشی از نگاه ASHRAE – بخش دوم

برترین تاسیسات آموزشی از نگاه ASHRAE – بخش اول
بهمن ۱, ۱۳۹۶
سرمایش توسط هوای فشرده به کمک لوله گردبادی- بخش اول
بهمن ۸, ۱۳۹۶

برترین تاسیسات آموزشی از نگاه ASHRAE – بخش دوم

ترجمه : مهندس نیره شمشیری
ماخذ: ماهنامه اشری – مارس ۲۰۱۶

به دلیل الزامات تهویه آزمایشگاه ها و روابط فشار و کنترل آلاینده ها، آزمایشگاه ها مصرف کنندگان بزرگ انرژی هستند.
این شرایط در واقع شرایط درست برای یک DOAS و بازیاب انرژی دوگانه را فراهم می کند. DOAS با تأمین هوای تازه برای سیستم های تصفیه هوای ثانویه، تصفیه هوای تازه را از کنترل و فن کویل های هر زون جدا می کند. الزامات هوای تازه هر زون، دما و ACH جداگانه مرتفع شده و درنتیجه منجر به صرفه جویی در انرژی می شود. همچنین برای آزمایشگاه هایی که برای جبران خروجی هودها و بازوهای اگزاست نیاز به هوای اضافی دارند، سیستم دوکاناله با تأمین هوای برگشتی گرم، مصرف انرژی را کاهش می دهد. هوایی که با این تجهیزات استخراج می شود باید جداگانه از اگزاست عمومی بیرون رود تا آلودگی در وسایل بازیاب انرژی ایجاد نکند. از یک حلقه گلیکول دورگرد می توان برای اگزاست ترکیبی استفاده کرد، اما در این حالت کمترین راندمان محسوس تأمین شده و هیچ تبادل انرژی نهانی وجود ندارد. پس این راه حل تنها برای اگزاست آزمایشگاه باقی می ماند، درحالی که مبدل نوع ذخیره ای برای اگزاست عمومی استفاده می شود. از آنجایی که کل هوا به سیستم دوکاناله برمی گردد، ایده این است که این هوا به عنوان هوای جبرانی بازیافت می شود یا انرژی آن از طریق سیستم اگزاست عمومی جبران می شود.

بهره برداری و نگهداری

عملکرد مناسب یک ساختمان در گرو بهره برداری مناسب است که مستقیماً به کارکنان باتجربه آن بستگی دارد. در مرحله طراحی، تیم طراحی از حضور پرسنل بهره برداری و نگهداری در محل پروژه برای بحث در مورد اصول ارائه شده و گرفتن بازتاب ها حمایت می کند.
موتورخانه ها و دستگاه های هواساز طوری نصب می شوند که دسترسی لازم و جا برای نگهداری تأمین شود. آزمایشگاه ها سقف کاذب ندارند و برای تسهیل دسترسی به تجهیزات، بیشتر فن کویل ها در کابینت های راهرو یا موتورخانه های محلی نصب می شوند.
یک سیستم اتوماسیون ساختمان (BAS) برای کنترل خودکار سیستم های مختلف ساختمان اجراشده و آلارم های بهره برداری و نگهداری را ایجاد می کند.
ساختمان یک فرایند عملیاتی دارد که قبل از آغاز پروژه (دسامبر ۲۰۱۲) برای بهبود سیستم ها حتی قبل از ساخت شروع شده است. بعد از شروع، گزارشات فصلی در یک بازه یک ساله با توضیحات و اقدامات اصلاحی که همه حل شده اند، تهیه شد.

یکی از اهدافی که از سوی طراحان توصیه و از سوی کالج جان ابوت حمایت می شود، اطمینان از این مسئله است که ساختمان به عنوان یک ابزار آگاهی پایدار استفاده می شود. اطلاعات در مورد مصرف انرژی خورشیدی و زمین گرمایی و نیز بازیابی آب خاکستری در قالبی که به سادگی درک می شود، روی بورد تالار اصلی برای راهنمایی دانشجویان، معلمان، و بازدیدکنندگان ارائه می شود. به علاوه، موتورخانه ها برای نشان دادن تجهیزات مختلف طراحی می شوند؛ چون کاربرد آنها در یک برنامه آموزشی تحت نظارت پرسنل بهره برداری و با همکاری اساتید دانشکده فناوری مهندسی توضیح داده می شود. سیستم های هیدرونیک و هوای مدل نیز برای اهداف آموزشی استفاده می شود.

تاسیسات آموزشی

تاسیسات آموزشی

صرفه اقتصادی

کل هزینه های ساخت ۳۵ میلیون دلار است که ۱۰.۸ میلیون دلار آن برای خدمات الکترومکانیکی است. مجموع ۱.۱ میلیون دلار (۹.۱ دلار به ازای هر فوت مربع [ ۹۸ متر مربع]) به معیارهای راندمان انرژی با دوره بازپرداخت ۷.۶ ساله مرتبط می شود. بازپرداخت تا ۶.۱ سال کاهش می یابد.

اندازه گیری مداوم، صرفه جویی سالانه انرژی را پایدار کرده است؛ این میزان در حال حاضر ۱۴۴۷۸۳ دلار ارزیابی می شود.
صرفه جویی گاز طبیعی ۱۹۷۰ دلار (آب گرم آزمایشگاه و خانگی) است که ۷۳۰ دلار آن به عنوان صرفه جویی از سیستم گرمایش خورشیدی تخمین زده می شود.
صرفه جویی برق بر اساس مصرف برق و انرژی محاسبه می شود: انرژی ۰.۰۴۴۱ دلار بر کیلووات ساعت تا ۲۱۰۰۰۰ کیلووات ساعت و سپس ۰.۰۳۹۱ دلار برای هر کیلووات اضافی شارژ می شود، درحالی که نرخ پایه ماهانه برق ۷۵۴۱ دلار به اضافه ۱۳.۴۴ دلار به ازای هر کیلووات در ۵۶۱ کیلووات اول شارژ می شود.

تأثیر زیست محیطی

تیم طراحی، ساختمان را با محل مطابقت می دهد. در واقع، یک درخت Ginkgo صدساله الهام بخش تیم طراحی بوده و شکل غیرعادی ساختمان را توضیح می دهد. نقطه خمش در وسط سازه به دلیل محافظت از درخت است. در زمان ساخت، ۷۵ درصد پسماندها از مکان های دفن زباله بازیافت شد. مصالح ساختمانی به کار رفته در پروژه، شامل ۱۵ درصد محتوای بازیافت شده است.
۴۵ چاه زمین گرمایی در حیاط مرکزی با فضای سبز قرار داشت و سیستم پیش گرمایش آب گرم خانگی خورشیدی، استفاده از منابع پایدار انرژی را امکان پذیر می کند.
دو سیستم بازیاب انرژی در سیستم هوای بیرونی اختصاصی و نیز تهویه طبیعی در آب و هوای خنک، سبب صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی می شود. طبق شبیه سازی، ساختمان ۳۹ % کارآمدتر از نمونه پایه است که برآورد می شود معادل ۳۵۹ تن دی اکسید کربن در سال است. با توجه به اینکه ساختمان به میزان ۱۰ درصد بهتر از نتایج شبیه سازی است، این عدد در واقع بزرگ تر است.
به علاوه، پمپ های حرارتی زمین گرمایی و چیلرها یعنی تجهیزاتی که مبرد دارند از هیچ CFC استفاده نمی کنند.
از نظر مصرف آب، ساختمان مصرف آب آشامیدنی را کاهش و از آب باران و کندانس کویل دوباره استفاده می کند.
مصرف آب آشامیدنی نسبت به نمونه پایه با استفاده از تجهیزات لوله کشی با جریان کم مثل شیرهای کنترل شده با مادون قرمز و توالت ها و دستشویی های با جریان کم آب تا ۶۰ درصد کاهش می یابد. همچنین کندانس کویل سرمایش و آب باران دوباره استفاده و به تجهیزات بهداشتی ساختمان توزیع می شود. تاسیسات آب خاکستری یک مخزن زیرزمینی بزرگ برای ذخیره آب جمع آوری شده و یک مخزن داخلی کوچک تر برای تصفیه آب قبل از توزیع آن دارد.
کندانس کویل سرمایش در سیستم هوای تازه نیز بازیابی می شود.
بعد این آب به رطوبت زن ها در سیستم اگزاست شیمیایی پمپ می شود تا راندمان تابستان حلقه گلیکول دورگرد را بهبود بخشد.

نتیجه گیری

ساختمان جدید علوم ادوارد آن-ماری در کالج جان ابوت با استفاده از چاه های زمین گرمایی، سرمایش و گرمایش برقی، گرمایش آب گرم با گاز طبیعی و پیش گرمایش خورشیدی تنوع انرژی را تامین می کند. مصرف آب آشامیدنی با استفاده از تجهیزات لوله کشی جریان کم کاهش یافته و منابع با استفاده مجدد و بازیابی به حداکثر می رسد:
• استفاده مجدد از هوای برگشت به عنوان هوای جبرانی در آزمایشگاه ها
• استفاده مجدد از آب کندانس برای رطوبت زنی هوای اگزاست

 

این مطلب را هم بخوانید  طراحی شبکه ها و مخازن آب شهری، شبكه ‏هاي فاضلاب شهری و جمع آوری آب های سطحی

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...