Energooszczędne systemy HVAC do budynków
Choć obecnie większość zużywanej energii przeznaczanej jest na ogrzewanie, duże sumy można zaoszczędzić, zwiększając efektywność energetyczną systemów HVAC. W finansowanym ze środków UE projekcie ENE-HVAC (Energy efficient heat exchangers for HVAC applications) wykorzystano innowacyjne technologie, które pomagają uzyskać znacznie lepszą wydajność przenikania ciepła przez wymienniki oraz oszczędności energii na poziomie nawet 50% całkowitej konsumpcji energii w systemie HVAC. Uczestnicy projektu zastosowali trzy nowatorskie podejścia technologiczne, aby poprawić przenikanie ciepła w systemie HVAC. Nanotechnologiczne powłoki ograniczają oblodzenie systemów HVAC, nanostrukturalne powierzchnie zwiększają przenikanie ciepła w systemach chłodziarek, a nanociecze zwiększają wydajność systemów solankowych. Ambitne cele projektu zostały zrealizowane dzięki skupieniu się na sprawności wszystkich elementów systemu HVAC. Zastosowane technologie dotyczyły wydajności wymiennika ciepła po stronie powietrza i cieczy wymienników, takich jak kondensatory/parowniki oraz na systemach odzyskiwania ciepła. Badacze skupili się także na systemach transportowania ciepła, chcąc zapewnić wysoką wydajność całego systemu HVAC. Aby zminimalizować szkodliwe skutki dla klimatu, zespół projektu ENE-HVAC użył naturalnych czynników chłodniczych, takich jak dwutlenek węgla i amoniak, zamiast chlorofluorowęglowodorów i wodorofluorowęglowodorów. Oblodzenie powierzchni wymienników ciepła znacznie zmniejsza ich efektywność energetyczną. Konieczne jest ich okresowe odmrażanie przy pomocy podgrzewania, co wiąże się ze zużyciem energii. Około 13% całkowitej energii zużywanej przez pompę ciepła przeznaczone jest na odmrażanie, przy temperaturze otoczenia wynoszącej poniżej 7°C. W projekcie ENE-HVAC opracowano super-hydrofobowe systemy powłok, spowalniające tworzenie się lodu na chłodzonych powierzchniach. Testy na powierzchnia w pełnoskalowych systemach wymiany ciepła dowiodły znacznego spowolnienia procesu oblodzenia. Nowe powierzchnie nanostrukturalne przyczyniły się do zwiększenia przenikania ciepła o 15% w odniesieniu do czynników chłodniczych w wymiennikach ciepła dzięki poprawie wydajności skraplania. Innowacyjne technologie ENE-HVAC przyczyniają się do obniżenia całkowitego zużycia energii o połowę w porównaniu z tymi stosowanymi w konwencjonalnych, komercyjnie dostępnych systemach. Osiągnięcia projektu powinny zapewnić europejskiemu przemysłowi przewagę konkurencyjną w dziedzinie technologii oszczędności energii.
Słowa kluczowe
Energooszczędne, HVAC, budynki, ENE-HVAC, wymienniki ciepła, odprowadzanie ciepła
