الحد من تدفق الهواء للوحدات الداخلية VRF: خطوة أخرى لضمان الأداء

كجزء من التطوير المستمر لبرنامج شهادة نظام تدفق التبريد المتغير (VRF) ، أظهر استعراض لوحدات VRF التي تم اختبارها لحملة اعتماد 2019 أن العديد من الوحدات لديها تدفق هواء مرتفع للغاية. على الرغم من قواعد الاعتماد والمراقبة الراسخة للبرنامج ، أظهر هذا أن بعض الوحدات يحتمل أن تستخدم تدفق الهواء المتضخم لزيادة الأداء. لتجنب هذا النوع من التحايل على قواعد إصدار الشهادات ، قررت لجنة إصدار الشهادات تطبيق حد يبلغ 275 متر مكعب / ساعة / كيلوواط على تدفق الهواء لكل وحدة داخلية. يستند هذا القرار إلى دراسات علمية تتعلق بالأداء المطلوب لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) لضمان متطلبات إزالة الرطوبة والراحة.

ورقة الأدب

تتغير المعايير الدولية في قطاع التدفئة والتهوية وتكييف الهواء باستمرار وإضافة تدابير جديدة لتحسين ظروف الراحة في المباني المكيفة. ينتج عن هذا مجموعة من الحدود لمعلمات تصميم نظام VRF مثل نسبة الحرارة المعقولة (SHR) ، وعامل الالتفافية (BF) ، وتدفق الهواء (AF) ، وما إلى ذلك.

تتم دراسة ظروف الراحة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) على نطاق واسع في الأدبيات ، وخاصة ظروف الرطوبة. قام مشروع بحثي حديث لـ ASHRAE بالتحقيق في مستوى إزالة الرطوبة من العديد من المباني التجارية (بما في ذلك المكاتب والمدارس والمطاعم ومحلات البيع بالتجزئة). تم حساب نسب الحرارة المعقولة في أي وقت من السنة عندما كان نظام تكييف الهواء قيد التشغيل وكان شغل المبنى أكبر من الصفر. تم الحصول على نتائج الدراسة عن طريق تحديد حد SHR إلى SHR <0.82 عند تحميل 100٪ و SHR <0.85 عند 75٪.

تم أيضًا حساب عامل تحويل الملف بواسطة ASHRAE [1] في ظل ظروف معهد تكييف الهواء والتبريد (ARI) وتم ضبطه على نطاق تقريبي يبلغ 0.049 BF≤0.080.

في حين يتم عادةً تعيين مجموعة من المعلمات بما في ذلك تدفق الهواء للوحدة لتحديد درجة حرارة إمداد التصميم للوحدة ، فقد أظهرت بعض الدراسات أنه يجب أيضًا مراقبة تدفق الهواء.لأن لها تأثيرًا مباشرًا على إزالة الرطوبة وبالتالي لا يمكن تحقيق الراحة الحرارية حتى في درجة حرارة إمداد تصميم مثالية للوحدة. قام مورفي [2] باختبار مستوى إزالة الرطوبة في الفصل الدراسي في ظل سيناريوهات طقس مختلفة. أساس الدراسة هو تحديد تدفق الهواء لوحدة التبريد وحساب درجة حرارة الإمداد. أظهرت النتائج أنه مع تدفق هواء يصل إلى 400 متر مكعب / ساعة / كيلو واط ، فإن الرطوبة النسبية للفصل الدراسي ستكون أكبر من 67٪ ، سواء في ظل ظروف نقطة الندى القصوى أو خلال الأيام الباردة والممطرة ، مما يعني أنه لا يمكن تحقيق الراحة في الفصل ، حتى مع درجة حرارة محددة تبلغ 23.3 درجة مئوية. في الواقع ، خلافًا للاعتقاد السائد ، فإن مستوى إزالة الرطوبة في الفصل الدراسي أقل من مستوى الفصل الدراسي. هذا لأنه ، على عكس الاعتقاد السائد ، يمكن أن تكون مستويات الرطوبة العالية في الأماكن المغلقة مشكلة في أي منطقة جغرافية تقريبًا ، وليس فقط في المناطق ذات الظروف الحارة والرطبة. عند وجود مستويات عالية من الرطوبة النسبية على سطح مسامي بارد أو بالقرب منه ، يزيد امتصاص الرطوبة ويصبح من المحتمل حدوث مشكلات متعلقة بالرطوبة (مثل المخاطر الصحية المتزايدة من نمو العفن والاستبدال المبكر للمعدات والأثاث). أخيرًا ، هناك طرق لتحسين أداء إزالة الرطوبة ، على سبيل المثال عن طريق تقليل تدفق الهواء ، مما يجعل من الممكن خفض درجة حرارة هواء الإمداد لحالة تحميل معينة ، وبالتالي القضاء على المزيد من الرطوبة.

درس مصطفى [3] على وجه التحديد تأثير تدفق الهواء على معايير الترطيب. تظهر النتائج أنه فوق تدفق الهواء المحدد ، يزداد مستوى الرطوبة مع زيادة تدفق الهواء.

أخيرًا ، أظهرت دراسة حول سيناريوهات مختلفة لتدفق الهواء للحفاظ على ظروف الاختبار الداخلية البالغة 27 درجة مئوية ديسيبل و 19 درجة مئوية WB أن تدفق الهواء يجب ألا يتجاوز 247 متر مكعب / ساعة / كيلو واط في ظروف المبادل الحراري المثالية (BF = 0) [ 4]. يعتبر تدفق الهواء هذا مناسبًا للنظر في الراحة الحرارية باستخدام طريقة الاختبار الحالية.

ومع ذلك ، نظرًا لأن BF الواقعي للمبادلات الحرارية الحالية أقرب إلى 0.1 من 0 ، فإن معدل تدفق الهواء البالغ 275 m3 / h / kW هو أكثر تمثيلًا لظروف إزالة الرطوبة.

قرار لجنة شهادات يوروفنت

نتيجة للدراسات العلمية وبعد اجتماعات عديدة للجنة البرنامج ، تقرر ألا يتجاوز تدفق الهواء في التكييف القياسي المحدد في المعيار EN 14511-3: 2018 275 متر مكعب / ساعة / كيلوواط للكاسيت والمغلف الوحدات الداخلية VRF. ينطبق الحد في وضع التبريد والتدفئة وفقط للوحدات التي تزيد عن 12 كيلو واط. أصبحت هذه القاعدة الجديدة سارية المفعول منذ مارس 2021 والتي كان لها تأثير كبير على نطاقات الوحدات في كتالوجات 2021 للعديد من الشركات المصنعة. بالنسبة لبعض الشركات المصنعة ، يتم تمثيله بظهور خطوط إنتاج جديدة ووقف إنتاج الإصدارات السابقة من الوحدات الداخلية. بالنسبة للآخرين ، تم تقليل أداء نفس الوحدة في كتالوج 2021 مقارنة بأداء عام 2020. على أي حال ، يمثل عام 2021 حقبة جديدة من الأداء المعتمد المضمون.

مراجع

[1] ANSI / ASHRAE ، "الطريقة القياسية للاختبار لتقييم برامج الكمبيوتر لتحليل الطاقة في المباني" في ANSI / ASHRAE Standard 140-2001 ، 2004.

[2] جي مورفي ، "أداء إزالة الرطوبة لأنظمة التكييف ،" مجلة ASHRAE ، ص. 23-29 ، 2002.

[3] أ.ت مصطفى ، "دراسة تجريبية لتأثير معدل تدفق الهواء على معلمات الترطيب مع تغيير عملية التسخين وإزالة الرطوبة" مجلة ARPN للهندسة والعلوم التطبيقية ، المجلد. 6 ، رقم٪ 19 ، 2011.

[5] دايكن ، مراعاة الراحة الحرارية لمراجعة المجموعة 10 - اختبار وضع التبريد ، 2020.

د. أ. نور الدين