در این مقاله صعی داریم راجع به یکی از استراتژی‌های کاهش تقاضای انرژی در ساختمان صحبت کنیم. این مقاله به شما یاد می‌دهد که چگونه نیاز انرژی برای تهویه را در زمستان کاهش دهید. راه‌های مختلفی برای کاهش تقاضای انرژی برای تهویه وجود دارد. یک از راه‌ها مسدود کردن دریچه گریل، مانند تصویر زیر می‌باشد. (دریچه گریل یا لوور هوارسان برای ورودی هوای تازه برای فضاهایی که در آن تجهیزاتی مانند هوارسان ها، و یا دیزل ژنراتورها کار میکنند استفاده میشود. دریچه های گریل بر روی دیوار، درب و یا پنجره ساختمان قابل نصب است.)
تهویه بخش بزرگی از نیاز انرژی در زمستان است. در یک اتاق اداری با 2 نفر و دمای بیرون 5 درجه سانتیگراد، این می‌تواند تقریباً 50 درصد انرژی مورد نیاز برای گرمایش باشد. تهویه طبق تعریف «تامین هوای تازه و حذف هوای کثیف به داخل و از یک اتاق یا ساختمان» است. تقاضای انرژی برای تهویه از دو جنبه تشکیل شده است:
اولین جنبه انرژی الکتریکی لازم برای تامین و خروج مکانیکی هوا به داخل و خارج از اتاق با استفاده از یک فن است. در مرحله دوم، انرژی برای گرم کردن هوای تازه تا دمای مورد نیاز داخل خانه ضروری است. هرچه دمای بیرون کمتر باشد (برف را در تصویر ببینید)، نیاز انرژی برای گرم کردن هوای تازه تهویه بیشتر است.
این ما را به این سوال می‌رساند: چگونه می‌توانیم تقاضای انرژی برای تهویه را بدون به خطر انداختن آسایش و سلامت کاهش دهیم؟ اجازه دهید ابتدا به انرژی لازم برای انتقال هوا به داخل ساختمان یا بیرون کشیدن هوا از ساختمان نگاه کنیم. انرژی مورد نیاز حرکت هوا در داخل و خارج ساختمان، به کارایی فن، طول کانال‌ها، میزان خمش و سرعت هوا بستگی دارد.
بنابراین یک مجرای عریض تر با همان مقدار هوا بهترین گزینه برای انتقال هوا به داخل یا خارج از ساختمان است.
ارزان ترین راه برای کاهش تقاضای انرژی برای جابجایی هوا، استفاده از باد است که با پنجره و در باز در این پروژه، تهویه تابستانی نشان داده شده است. روش ارزان دیگر استفاده از اثر دودکش ناشی از اختلاف دما است که در این تصویر با رنگ قرمز نشان داده شده است.
جنبه دوم تقاضای انرژی برای تهویه، انرژی لازم برای گرم کردن هوا است. این مقدار انرژی به کیفیت هوای مورد نیاز داخل و وجود منابع آلاینده داخل ساختمان بستگی دارد.
این ما را به این سوال می‌رساند که واقعاً چقدر هوا برای تهویه نیاز دارید! مقررات و دستورالعمل های اروپا حدود 25 متر مکعب در ساعت برای هر نفر یا مقادیر متفاوتی برای تهویه توالت، حمام و آشپزخانه بیان می‌کند. غلظت CO2 کمتر از 1200 ppm نیز برای اطمینان از کیفیت هوای داخل خانه سالم و راحت توصیه میشود. کدام سیستم‌های تهویه‌ای داریم که حداقل مقدار تهویه را تضمین می‌کند و به مقدار کمی انرژی برای حرکت هوا نیاز دارد؟
ساده‌ترین سیستم یک پنجره قابل اجرا است، نقشه شماتیک را در تصویر زیر سمت چپ ببینید. سیستم پیشرفته‌تر، کوره تهویه است، به تصویر زیر سمت راست نگاه کنید، که به گونه ای طراحی شده است که به دلیل حداکثر باز شدن دریچه گریل، حداکثر تهویه ممکن در سرعت باد معین وجود داشته باشد.
سیستم‌های تامین واقعی که قبلا ذکر شد در تصویر زیر آورده شده است. هوای وارد شده به اتاق نیز باید از اتاق خارج شود و ترجیحاً مستقیماً در منبع آلاینده ها قرار گیرد. در اروپا یک هواکش مکانیکی در آشپزخانه، حمام و توالت برای خانه‌ها تجویز میشود.
در اروپا یک منبع طبیعی و سیستم هواکش مکانیکی، سیستم C نامیده می شود و یک سیستم پیشرفته تر، سیستم D نامیده میشود. این سیستم هم مقدار هوای موجود و هم خروجی را کنترل می‌کند و بنابراین یک سیستم متعادل است. از دیگر مزایای این سیستم امکان بازیابی حرارت است.
آیا اکنون سیستم تهویه ایده‌آل را پیدا کرده‌ایم؟ منبع مکانیکی و سیستم هواکش مکانیکی مانند سیستم ایده‌آل برای یک دفتر در طول روز به نظر می‌رسد. اما آیا این موضوع در خارج از ساعات اداری نیز صادق است که هیچ فردی در آن حضور ندارد؟ درک روشن از زمان، مکان و میزان هوای لازم برای تهویه، کلید کاهش میزان انرژی برای تهویه است.
میزان تهویه به تعداد افراد، میزان منابع مضر و رطوبت نسبی یک اتاق بستگی دارد. در حال حاضر امکان اندازه‌گیری میزان افراد (حسگرهای حرکتی)، CO2 (مربوط به کیفیت هوای داخل ساختمان) و رطوبت نسبی وجود دارد. اندازه‌گیری سایر گازها و ذرات معلق نیز ممکن است اما دشوارتر و پرهزینه تر است.
اتصال این سنسورها به سیستم‌های کنترل تهویه، میزان مناسب تهویه را در کمترین نیاز انرژی برای تهویه تضمین می‌کند. همچنین در پروژه‌ی زیر می‌بینید این خانه دارای یک سیستم کنترل برای تهویه است. اما این همه ماجرا نیست! این سیستم کنترلی بسته به حضور افراد و ترجیحات آنها می‌تواند میزان گرمایش را نیز کنترل کند.
در این مقاله نحوه کاهش تقاضای انرژی برای تهویه در زمستان توضیح داده شد، اما در مورد سرمایش در کشورهای گرم چطور؟ اگر تقاضای انرژی برای سرمایش با استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع در کشورهای گرم را در نظر بگیریم، به همان اندازه مهم است که از مقدار مناسب تهویه اطمینان حاصل شود تا انرژی مورد نیاز برای حرکت هوا و خنک کردن هوای تازه به حداقل برسد.
