بهره وری در انرژی

انتخاب وسيله گرمايي و خنك كننده
دقت در انتخاب كليدي براي عملكرد با هزينه كمتر مي باشد
مقدمه:
يك خانواده شاخص ممكن است ۶۰ درصد يا بيشتر از درآمد سالانه خود را جهت گرمادهي و خنك كنندگي صرف كند. انتخاب دقيق و اندازه گيري در گرما و خنك كنندگي (تهويه) مي تواند هزينه های اوليه را كاهش دهد، راحتي صاحب خانه را افزايش مي دهد، كارآئي عملكردي را افزايش مي دهد و در حد زيادي هزينه های استفاده را كاهش مي دهد.

چرا اندازه گيري مهم است
اشتباه متداول در گرمادهي، تهويه و جريان مطبوع هوا (HVAC) صنعت، گرمادهي بيش از اندازه و سرمادهي و وسيله خنك كنندگي خارج از اندازه است مخصوصاً در مورد تهويه مطبوع و پمپ هاي گرما بيشتر صدق مي كند. چيز بزرگتر هميشه به مفهوم بهتر نيست. وسيله خارج از ظرفيت داراي هزينه اوليه بيشتر، هزينه اضافي براي عملكرد، و ممكن است داراي كارآئي كمتر نسبت به وسيله داراي اندازه بهينه باشد.
از آنجا كه وسيله تهويه به نهايت كارآئي خود در عملكردش فقط بعد از ۵ تا ۱۰ دقيقه به جريان مستمرش مي رسد، بخش هاي بيش از اندازه، كه اغلب در دوره هاي كمتري جريان دارند، نسبت به واحدهاي داراي اندازه مناسب كارائي كمتري نشان مي دهند.
اين چرخه كوتاه مي تواند منجر به سرما، آرامش شرايط درون در طول فصول خنك كننده مي شود، گردش دماي فضاي بزرگ تهويه، خراب شدن مكانيكي (به علت شروع مكرر / توقف مكرر در چرخه) كوره ضعيف زندگي مبادله كننده گرما (به علت دودكش گاز غلظت تبخير آب) و هزينه هاي عملكردي بالا را باعث شود. وسيله بيش از اندازه همچنين ممكن است به علت پره هاي بزرگ و غير اندازه بودن صداي زيادي دهد و ممكن است جهت وزيدن پره ها مقدار برق استفاده شده نيز زياد است.

انتخاب سيستم
انتخاب صحيح سيستم گرمادهي و خنك كننده منابع سوختي را مورد توجه قرار مي دهد (مثل گاز طبيعي و برق)، همچنين مكانيزم هاي توزيع (مثل هوا و هيدروليك) اختيارهاي وسيله (كوره و پمپ گرما) و كارآئي وسيله ها را اهميت مي دهد.
تجزيه و تحليل چرخه زندگي اختيارهاي متنوع با سايزهاي صحيح تنظيم شده را اجرا كنيد تا سيستم با هزينه مناسب را انتخاب نماييد. ملاحظات قيمت شامل تجهيزات و قيمت هاي نصب، هزينه هاي گرمايي و خنك دهي سالانه و هزينه هاي نگهداري مي باشند. اگرچه براي ارزيابي مشكل مي باشند اما اعتماد داشتن به تجهيزات، عمر دراز داشتن پوشش تضميني و سالم بودن نيز عناصر مهم مي باشند.
به عنوان مثال، منبع سوخت گرمادهي مستقيماً هزينه هاي عملكردي را تحت تأثير مي گذارد. همچنين، كارآئي بالاي وسيله هاي گرمادهي اغلب بيشتر از مدلهاي استاندارد كارده هزينه دارند، اما هزينه آن براي اجرا كم مي باشد. بنابراين هزينه چرخه زندگي – بجاي هزينه اوليه خريد – ممكن است در وسيله كارآئي بيشتري ايجاد كند يا يك سوخت بجاي ديگري انتخاب اقتصادي تلقي شود.
بعضي از معامله كنندگان HVAC، و استفاده هاي ملي، تجزيه و تحليل هاي چرخه زندگي از اختيارهاي متنوع تجهيزات را فراهم مي كنند. خلاصه توليدات نرم افزاري آسان براي استفاده جهت ارزيابي هزينه هاي گرمادهي و سرمادهي بوسيلة DOEWSBTS تأليف شده است. (www.even.die.gob building).

انواع سيستم
كوره هاي گاز
با گاز مشتعل، كوره هواي فشرده، وزنده، هواي مطبوع را از طريق عرضه كنندگان كار مجرايي به فضاهاي داخلي وادار مي كنند. هوا به گيرنده هوا از طريق كار مجراي برگشتي با فضاي اشغال شده به عقب كشيده مي شود. هوا مطبوع مركزي مي تواند بآساني با سيستم گاز كوره جهت خنك كردن تركيب شود. كوره گاز، داراي زندگي متوسطي در حدود ۱۸ و ۲۰ سال عمر دارد.
فروبري به طرف عقب، فشار ريختگي القا شده، تهي كردن گازها در فضاي داخلي زندگي – غيرمتداول است اما مي تواند وقتي در كوره هاي گاز در تركيب با خانه سخت محافظ شده استفاده شوند. سالم و بهداشتي تلقي شوند. براي به حداقل رساندن خطر، يكي از سيستم هاي توصيف شده در ليست زيري را انتخاب كنيد و نشان دهنده سخت سيم پيچي شده كربن منواكسيد (CO) را نصب كنيد؛ و سالانه (تميزي، تنظيم، اگر نياز به تعمير داشته باشد) سوزنده ها، گرما، مبادله كننده، اتاق احتراق، لوله را بررسي كنيد.
وقتي كارافزارهاي احتراق استفاده مي شوند، موارد زير ممكن است مقاومت را در فروبري به عقب توسعه دهد. وسيله هاي احتراق در داخل تهويه ممكن است نيروي خالي كردن راهكارهاري دهد كه در آن پره بيرون زني گازهاي را از طريق لوله، و / يا سيستم پلمپ شده احتراق كه به طور جداگانه در داخل هواي احتراق مي آيد، تهي مي كند و يا اينكه گازهاي احتراقي را از طريق لوله ها تهي مي كند.
• وسيله هاي احتراق ممكن است در خارج فضاي تهويه خانه قرار گرفته باشند (مثل گاراژ)
• وسيله هاي احتراق ممكن است در داخل و در اتاق پلمپ شده مكانيكي كه داراي تهويه كافي بيروني مي باشد، قرار گرفته باشند.

پمپ هاي الكتريكي گرمادهي
پمپ هاي الكتريكي هم گرما و هم خنك كنندگي را از واحد مجزا فراهم مي‌كند. از آنجا كه در حالت گرمادهي، پمپ هاي منبع گرما، انرژي را از هواي خارج بدست مي آورد، وقتي كه دماي بيرون بالاي ۳۰ تا ۳۵ باشد، گرما بيشتر كارآيي دارد. در دماي پايين تر هواي بيرون، گرمادهندگي الكتريكي مقاوم داراي هزينه هاي اجرايي مي باشند، به هواي تحويل داده شده جهت انفجار ضربه مي زنند. پمپ منبع گرمادهي هوا دوره زندگي در حدود ۱۵ سال را دارا مي باشد.
تيم منبع زميني، يا گرماي زميني، پمپ هاي گرمادهي هستند كه نسبتاً از دماي ثابت خاك يا آب زميني به عنوان منبع گرما و فروبري استفاده مي كنند. اگرچه هزينه هاي حفاري جهت حلقه هاي زميني ممكن است بالا باشند، اما سيستم هاي حرارتي زميني نسبت به منبع گرماي پمپ هوا داراي كارآئي بيشتري مي باشند چرا كه زمين يا آب زميني نسبت به هوا منبع گرماي گرمتري در زمستان مي باشد و گرماي خنك تر در تابستان فرو مي رود كارآئي از ۵/۱ تا ۲ بيشتر از واحدهاي منبع هوا مي باشد. اطلاعات اضافي در مورد سيستم هاي زمين حرارتي مي تواند از DOE
(WWW.eren.doe.gov/gethernal) بدست ايند.
پمپ هاي گرمايي (و تهويه مطبوع) با دستگيره هاي وسيع تر ترمواستاتيك براي تنوعات جريان هوا و بار خنك كنندگي بهتري نسبت به آنهايي كه داراي دستگيره ثابت سوراخ دار مي باشند بهتر عمل مي كنند. پمپ گرما با كنترل آب كردن يخ ريزپردازنده مي تواند با يادگيري آب كردن يخ هروقت كه نياز باشد، انرژي را ذخيره كند. پمپ گرمادهي بايد ترموستات بيروني، قفل كردن را هم داشته باشد كه گرماي تكميلي را قفل مي كند (اما نه گرماي خودي را) و اين در شرائطي است كه دماي بيروني بيشتر از نقطه تعادل پمپ گرمادهي باشد (معمولاً ۲۵ تا ۴۰ بستگي به آب و هوا دارد) بجز در چرخه آب كردن يخ خروجي مارپيچي.

ساير اختيارهاي سيستم
سيستم هاي هيدرونيك كاملاً سيستم هاي موثر گرمادهي هستند كه در بين مردم رشد مي كنند. با گرمادهي هيدرونيكي، آب جوشانده گرم از طريق لوله هايي به رادياتورها، صفحه هاي اصلي يا مدارهاي گنجانده شده در كف اتاق حمل مي شوند. در آب و هواي خيلي سرد، سيستم هاي هيدرونيكي مي توانند براي خنك كردن نيز استفاده شوند، در آب و هواي رطوبي، براي خنك كردن توصيه نمي شوند چرا كه تراكم و غلظت مي تواند در لوله هاي سرد يا كف اتاق اتفاق بيفتد.
سيستم هاي تركيب يافته، آب خانگي داغ و فضاي گرم كنندگي را به كار افزار منفرد درمي آورد. آب در واحدي گرم مي شود و در لوله قرار مي گيرد كه بوسيله نگهدارنده هوا جهت عرضه گرماي فضا استفاده مي شود. سيستم هاي متداول در دسترس كه داراي كارآئي بيشتر مي باشند واحدهاي پلمپ شده احتراق هستند. بعضي از سيستم ها، نگهدارنده هواي موثر را با سيستم قراردادي كارآئي بالاتر، گرم كننده آب داغ، يكي مي كنند.
سيستم هاي الكتريكي ستوني چوبي و سيستم كوره الكتريكي، هزينه هاي اوليه كم را با هزينه هاي اجرائي بالا رفته تلفيق مي كنند. سيستم هاي گرمادهي ستوني چوبي، از مجراها استفاده نمي كنند بنابراين زيانهاي انرژي مجرايي را از بين مي برند. آنها همچنين در تنظيمات دما اتاق به اتاق ها اجازه مي دهد كه بتوانند نيازهاي انرژي را از طريق محوطه سازي كاهش دهند. كوره هاي الكتريكي هيچكدام از اين معناست را پيشنهاد نمي كنند. هرجا كه تهيه مطبوع مركزي مطلوب باشد، پمپ گرمادهي مي تواند براي گردش خيلي باصرفه از كوره برقي باشد.

سطوح كارآئي
كارآئي تجهيزات اندازه اي است براي دانستن اينكه چقدر انرژي بطور موثر به گرم كردن و خنك كردن اتاق تبديل شده است. سيستم هاي با كارآئي بيشتر، از انرژي كمتري براي رسيدن به همان اندازه تهويه استفاده مي كنند. كارآئي با شرايط عملكردي متنوع مي شود بنابراين اندازه گيري سالانه يا فصلي از كارآئي بر اساس تست هاي استاندارد در برچسب هاي توليد جهت كمك به خريداران گنجانده شده است. برچسب زرد راهنمايي انرژي به مصرف كنندگان كمك مي كند تا كارآئي انرژي را با توليدات مشابه مقايسه كنند. آن مصرف سوخت سالانه را در مقياس با توليدات مشابه مقايسه كرده و ارزيابي آن را نشان مي دهد.

دستگاه با كارآئي متوسط داراي برچشب Energy stor، بهترين انتخاب از نظر كارآئي هزينه در بسياري از استعمالات مي باشد. دستگاههاي با كارآئي بيشتر داراي كارآئي هزينه در خانه ها با هزينه هاي بالاي گرمادهي و خنك كنندگي و خنك كنندگي مي شوند. هزينه بالاتر مي تواند ناشي از لفاف ساختاري غير موثر باشد كه بعلت آب و هواي خيلي سرد يا خيلي گرم، هزينه هاي بالاي سوخت يا اندازه خانه بزرگتر هزينه بالا بدست آيد.
كوره هاي گاز

كارآئي استفاده سالانه سوخت (AFUE) كارآئي انرژي سالانه يا فصلي از كوره هاي سوخت فسيلي ۷۸%AFUE – حداقل – AFUE كوره هاي طبيعي
۸۰-۸۲%AFUE – متوسط – بكارگيري كوره ها با كارآئي موثر مبادله كننده هاي گرما، كنترل هواي جذب بهتر، و / يا دهندگان به تهي كردن توليدات احتراقي.
AFUF 90%<0 كارآئي بالاتر (تغليظ كردن) كوره ها

پمپ هاي گرمادهي
فاكتور اجراي گرمادهي فصلي (HSPF) كارآئي انرژي پمپ گرمادهي در طول كامل گرمادهي فصل:
۶٫۶ , ۶٫۸ HSPF – حداقل – كارآئي بسته بندي منفرد و سيستم هاي جداكننده بترتيب
۷٫۲ – ۷٫۸ HSPF – متوسط – واحدهاي كارآئي متوسط