gió.[6]
Năng lượng bị sử dụng kém hiệu quả trong các hệ thống điều hoà không khí và thông gió do các nguyên nhân chính sau:
Thiếu sự bảo dưỡng định kỳ
Hệ thống điều khiển nhiệt độ không nhạy
Thời gian hoạt động nhiều quá mức
Thừa lượng gió tươi
Trong các điểm trên, việc bảo dưỡng hệ thống được xem là quan trọng nhất. Ba mục kia có thể thực hiện tự động theo một chương trình điều khiển thông minh đã được lập trình sẵn, tuy nhiên chất lượng bảo dưỡng hệ thống sẽ tác động đến ba mục còn lại trong danh sách trên cũng như những hạng mục khác ngoài danh sách. Nếu việc bảo dưỡng được thực hiện tốt thì những nguyên nhân khác cũng dễ dàng
xác định được. Sẽ không có một công cụ nào điều khiển hiệu quả hệ thống điều hòa không khí nếu chế độ bảo dưỡng xấu.
a. Chế độ bảo dưỡng
Xây dựng chương trình bảo dưỡng hệ thống điều hòa không khí là một yếu tố quan trọng đối với việc kiểm soát và giảm tiêu thụ năng lượng, trong việc duy trì chất lượng không khí ở phạm vi chấp nhận và bảo vệ cộng đồng tránh khỏi bệnh Legionnaires.
Một loạt các kiểm toán năng lượng được thực hiện gần đây cho những tòa nhà cao tầng đã chỉ ra rằng, chỉ số tiêu thụ năng lượng vượt quá mức là do biện pháp bảo trì nghèo nàn. Đã xảy ra các vấn đề như hư hỏng, mất hoặc cài đặt không đúng cảm biến nhiệt độ, kẹt cơ cấu điều khiển các van đóng mở và van điều tiết lưu lượng, hệ thống phân phối nước và không khí bị điều chỉnh cực kỳ sai lệch, tổn thất tác nhân lạnh từ các chillers, và nhiều vấn đề về bảo dưỡng duy tu khác. Khi các vấn đề này tác động đến hệ thống dẫn đến mất tiện nghi cho người sử dụng, một biện pháp thường sử dụng là lắp đặt thêm các máy điều hòa loại nguyên cụm để duy trì điều kiện tiện nghi. Việc lắp đặt thêm này dẫn đến sử dụng năng lượng cao trong tòa nhà và là nguyên nhân chính làm hệ thống điều hòa không khí kém hiệu quả, đôi khi dẫn đến dùng điện trong vùng bị đánh thuế. Trong khi đó, những biện pháp đúng đắn đưa ra có thể tiết kiệm được hơn 50% năng lượng tiêu thụ trong tòa nhà.
b. Hệ thống điều khiển
Một hệ thống điều hòa không khí được kiểm soát hiệu quả có thể mang lại sự tiết kiệm năng lượng đáng kể. Hệ thống điều hòa không khí trong tòa nhà lớn vừa phải là một tổ hợp thiết bị khá phức tạp với nhiều điểm điều khiển và nhiều hàm tương tác. Thực tế là nếu ta không giám sát được tất cả các điểm điều khiển, thì cho dù là người vận hành lành nghề cũng sẽ không thực hiện được các thao tác điều chỉnh để duy trì hệ thống làm việc cân bằng và hiệu quả. Một khi hệ thống đã mất cân bằng thì sẽ trở nên rất khó duy trì các điều kiện bên trong, bất chấp cả tiêu thụ năng lượng. Tình hình cứ như vậy mà xấu đi. Hơn nữa, con người nhìn chung có
tính sáng tạo và xúc cảm, sẽ dễ buồn chán với việc điều khiển lặp đi lặp lại một cách đơn điệu ở một hệ thống cố định.
Ngược lại, một hệ thống điều khiển bằng máy tính có khả năng giám sát dễ dàng và điều chỉnh nhiều hàm tương tác, trong khi vẫn duy trì hoạt động hiệu quả về năng lượng. Nó làm việc liên tục mà không cần chống sự mệt mỏi hay sai sót khi phải tập trung như con người.
Khi hệ thống được điều khiển tự động, con người sẽ cảm thấy thoải mái hơn, chi phí vận hành giảm xuống.
c. Kiểm soát thời gian làm việc của hệ thống điều hòa không khí
Để tránh giờ làm việc thừa, thời điểm bắt đầu và kết thúc hoạt động của hệ thống điều hòa không khí phải được quản lý cẩn thận. Sau một ca làm việc nên kết thúc quá trình bằng tay để tránh các phát sinh tình cờ. Nên sử dụng rơle thời gian để tiết kiệm năng lượng.
Trong những năm gần đây, các hệ thống điều khiển bằng điện tử có lập trình đã trở nên rẻ và phổ biến, với các khả năng:
Lập trình điều khiển liên tục 12 tháng
Chương trình tự động reset sau ca làm việc
Tối ưu để đạt được nhiệt độ do người sử dụng cài đặt, bất chấp nhiệt độ ban đêm.
Tự chọn chế độ cài đặt sau giờ làm việc.
Tự động điều chỉnh cho tình huống bất thường, như các ngày nghỉ công cộng.
Tối ưu việc dừng máy sớm khi không còn người sử dụng, bất chấp nhiệt độ môi trường.
Có nhiều hệ thống quản lý tòa nhà phức tạp đắt tiền có thể điều khiển hầu hết các chức năng trong tòa nhà. Ví dụ, ngoài các chức năng kể trên còn có thể điều
khiển nhiệt độ hay độ ẩm tương đối theo từng khu vực, thông gió tùy biến, điều chỉnh cửa chớp, kiểm soát ánh sáng, … Trong thực tế, bất cứ chức năng điều khiển nào trong tòa nhà cũng tự động được, nhưng cần cân nhắc giữa lợi ích và giá thành bộ điều khiển để đạt tối ưu.
d. Kiểm soát không khí cung cấp và nhiệt độ
Một phần lớn năng lượng bị mất đi trong các tòa nhà có điều hòa nằm trong khâu xử lý không khí và điều khiển nhiệt độ do cài đặt không đúng hoặc bảo dưỡng kém.
Bộ điều chỉnh nhiệt độ thường được người sử dụng can thiệp. Một khi hệ thống không thỏa mãn được nhu cầu, điều đầu tiên là họ sẽ chỉnh nhiệt độ. Việc điều chỉnh nhiệt độ không hợp lý có thể làm mất cân bằng hệ thống, gây khó khăn cho việc kiểm soát các vùng khác, và làm tăng năng lượng sử dụng. Ví dụ, trường hợp hệ thống điều khiển nhiều vùng, nếu một cảm biến nhiệt được cài đặt quá thấp sẽ khiến các máy nén hoạt động. Đây là nguyên nhân làm các vùng khác bị thay đổi tải nhiệt, và làm tăng năng lượng tiêu thụ.
Nếu người vận hành có kinh nghiệm với hệ thống điều hòa không khí, điều quan trọng là phải dự đoán đúng các nguyên nhân để điều chỉnh cho hợp lý. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ví dụ, ở một tòa cao ốc văn phòng nhiều tầng, trong trường hợp người sử dụng không thoải mái với hệ thống điều hòa, thông thường họ sẽ giảm nhiệt độ xuống khoảng 0-5C cố để cho có thể lạnh hơn. Điều này cũng có nghĩa tất cả các vùng đều đặt ở chế độ lạnh nhất tại cùng thời điểm. Và cũng không ngạc nhiên khi công suất của hệ thống điều hòa trở nên vượt mức, các chillers làm việc đầy tải toàn thời gian. Mặc dù các van điều khiển nước của chillers được đặt ở vị trí hoàn toàn mở, thì lượng nước tuần hoàn trong hệ thống cũng không đáp ứng được yêu cầu. Các dàn lạnh gần bơm nhất nhận được hầu như toàn bộ lượng nước từ chiller, trong khi những cái ở xa (do tổn thất áp suất lớn) sẽ nhận được rất ít. Kết quả là một số vùng trở nên quá lạnh, một số chỗ khác trở nên quá nóng, và tiêu thụ năng lượng sẽ tăng lên. Tình huống lại trở nên trầm trọng hơn khi người ta phải lắp thêm các máy điều
hòa cửa sổ cho một số vùng. Vấn đề đầu tiên làm hiệu suất giảm có thể là do tổn thất gas lạnh từ chiller, đây là điều quan trọng cần lưu tâm khi bảo trì.
Nên sử dụng các bộ điều khiển nhiệt độ từ xa với các cảm biến đặt trong phòng, hoặc sử dụng các cảm biến nhiệt đặt trên trần, hơn là điều chỉnh các cảm biến nhiệt trực tiếp.
Người quản lý tòa nhà phải chắc chắn cảm biến nhiệt độ được cài đặt đúng. Ở vùng khí hậu nhiệt đới, một không gian mát lạnh hơn thường được đòi hỏi để giảm bớt sức nóng ngột ngạt bên ngoài.
Nhiều người có quan điểm càng lạnh càng tốt (một vài văn phòng để nhiệt độ 16oC). Theo tiêu chuẩn tiện nghi của ASHRAE, điều kiện thiết kế thoải mái bên trong (cảm giác dễ chịu với hầu hết mọi người) thông thường có nhiệt độ khoảng 21oC đến 24oC, độ ẩm tương đối 30% đến 50%. Chúng ta chẳng thu được gì cả nếu làm mát không gian xuống nhiệt độ thấp hơn. Ngược lại, chi phí năng lượng sẽ tăng lên, con người cảm thấy không thoải mái và chất lượng công việc bị giảm.