Enerji Verimliliği ve IEQ için İki Aşamalı Optimizasyon

İyi bir iç mekan iklimi, insanların inşa edilmiş binalarda performans göstermesi, dinlenmesi ve gelişmesi için esastır. Bununla birlikte, bir iç mekan iklimi çözümü tasarlanırken enerji verimliliği neredeyse tüm durumlarda gündemin en üst sıralarında yer alır ve bazen iç mekan iklimi ile enerji tüketimi arasında algılanan bir çatışmaya yol açar. İyi bir iç mekan çevre kalitesi (IEQ) ve konforun enerji verimliliği ile el ele gidebileceğini kabul etmek çok önemlidir, bu tamamen seçilen birimlerin ve sistemlerin tasarımını ve kullanımını optimize etmekle ilgilidir. 

Bir iç mekanda IEQ sağlamanın en yaygın yolu, her odada minimum hava akışı sağlayan bir çözüm tasarlamaktır. Minimum hava akışının belirlenmesi, oda kullanımı, doluluk seviyeleri ve alan içindeki aktivite gibi faktörlere dayanır. Havalandırma kanalı çalışmaları genellikle bir ağacın dalları gibi tasarlanır ve kaynaktan en uzak oda hava akış kapasitesinin ulaşacağı en son oda olur. Bu “son” odada minimum hava akışını sağlamak için kanal sistemindeki hava basıncının artırılması gerekir. Bunu takiben, bu kanal kolu boyunca uzanan diğer odalar damperlerini kapatarak artan basınca dikkat edilmelidir. Bu kulağa kolay gelebilir, ancak aslında çok hassastır ve gereksiz enerji tüketimine ve/veya istenmeyen gürültüye yol açabilir.

Sabit hava hacmi zıt talep kontrollü havalandırma

Geleneksel bir çözüm çoğunlukla sabit hava hacmi havalandırması (CAV) olarak adlandırılan, tasarım ve devreye alma süreci boyunca aşırı enerji kullanımı veya gürültünün en aza indirilmeye çalışıldığı bir türdür. Ancak bir CAV çözümü, odanın doluluk veya kullanımındaki değişiklikleri dikkate almaz. Birçok oda çoğu zaman boş olduğundan veya maksimum kapasitenin altında kullanıldığından, enerji israfı ve rahatsız edici gürültüye neden olma riski büyüktür.

Öte yandan talep kontrollü havalandırma (DCV), hava akışını gerçek ihtiyaca göre ayarlayabilen bir çözümdür. Bir DCV sistemi, damper ayarlarının ve diğer birçok işlevin ötesinde, enerji tüketimini en aza indirmek için klima santralindeki (AHU) fan hızını da değiştirebilir. Bu özellik genellikle basınç optimizasyonu olarak adlandırılır. Ayrıca, kanal sistemi bunun yerine her bölge için bölge damperleri ve her oda için oda damperleri ile bölgeler halinde tasarlanırsa, AHU'nun basınç optimizasyonu sistem genelinde daha verimli bir hava akışı dağılımı ve dolayısıyla enerji tasarrufu sağlayacaktır.

Daha fazla enerji tasarrufu için iki aşamalı optimizasyon

Bir DCV sisteminin tüm potansiyelini ortaya çıkarmak için iki aşamalı optimizasyon önerilir. Bu, bölge damperlerinin konumlarını “altlarındaki” oda damperlerine bağlı olarak optimize ettikleri ve AHU basıncının hava işleyicinin “altındaki” bölge damperlerine bağlı olarak ayarlandığı anlamına gelir. Bir oda damperi hava akışına ihtiyaç duyduğunda ve hava akışını artırdığında, bölge damperi akışı artırmak için açılabilir. Hava basıncı odadaki ihtiyaçları karşılamak için hâlâ çok düşükse, AHU basınç ayar noktası artırılacaktır. Tersine, bir odadaki hava ihtiyacı azalırsa, bölge damperi hava akışını azaltmak için kapanabilir ve AHU hava basıncını düşürebilir, dolayısıyla enerji kullanımını azaltabilir.

Damper konumlarının stratejik ayarlamaları ve basınç seviyelerinin kontrolü aynı optimizasyon algoritmasına dahil edildiğinde, çeşitli faydalar elde edilebilir. Dört tanesi üzerinde duracağız:

• Gürültü azaltma konusuna değinmiştik; büyük hava akışları türbülanslı olma eğilimindedir, bu da kendi içinde gürültüye neden olabilir veya mekanik bileşenlerin titreşmesine ve gürültü yapmasına neden olabilir. Optimize edilmiş damper konumları ve basınç seviyeleri daha sessiz bir çalışma sağlar.
• Yukarıdaki tartışmada da odak noktası olan enerji verimliliği, hava bir binanın yalnızca ihtiyaç duyulan odalarına ve alanlarına yönlendirildiğinden, kesinlikle optimize edilmiş damper konumlarının ve basınç seviyelerinin bir sonucudur. Boş veya seyrek kullanılan bir alanın aşırı havalandırılması riski azalır ve bu da havalandırma çözümünün iş yükünü ve enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır.
• Optimize edilmiş bir çalışma sayesinde ekipmanın kullanım ömrü büyük olasılıkla uzar. Bileşenler üzerindeki baskı ve bakım ihtiyacı, çözümün optimum kullanımı ile açıkça azaltılır.
• İç mekan konforu, stratejik damper konumları, değişen doluluk seviyeleri ve tercihleri dikkate alarak gerçek ihtiyaçlara cevap veren sıcaklık kontrolüne izin verir. Bu sadece iç ortam kalitesini ve konforunu artırmakla kalmaz, aynı zamanda insanların kendilerini içeride iyi hissetmeleri için konforu da artırır.

Özetle, iki aşamalı bir optimizasyon algoritması hem enerji verimliliğini hem de IEQ'yu artırarak üretkenlik ve konfor için elverişli bir iç mekan iklimi sağlar. Swegon'da talep kontrollü havalandırma (DCV) sistemi WISE olarak adlandırılır, belirlenen gereksinimleri karşılayan, önemli enerji tasarrufu sağlayan ve insanların bugün ve yarın en iyi şekilde çalışabilecekleri iyi bir iç mekan iklimi yaratan son derece gelişmiş, ancak kullanıcı dostu bir sistem çözümüdür.

Kaynak: Swegon Blog, Swegon Ürün Müdürü Niklas Jacobsson