SA05260346B1 - تقليل استهلاك الطاقة - Google Patents
تقليل استهلاك الطاقة Download PDFInfo
- Publication number
- SA05260346B1 SA05260346B1 SA05260346A SA05260346A SA05260346B1 SA 05260346 B1 SA05260346 B1 SA 05260346B1 SA 05260346 A SA05260346 A SA 05260346A SA 05260346 A SA05260346 A SA 05260346A SA 05260346 B1 SA05260346 B1 SA 05260346B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- cooling
- wall
- slab
- air
- energy
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 10
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 108010016766 KK 3 Proteins 0.000 description 1
- 241000234435 Lilium Species 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/02—Ducting arrangements
- F24F13/0227—Ducting arrangements using parts of the building, e.g. air ducts inside the floor, walls or ceiling of a building
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
- F24F2005/0025—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice using heat exchange fluid storage tanks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
- F24F2005/0032—Systems storing energy during the night
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
الملخص يتعلق الاختراع الحالي بطريقة للتقليل المؤقت لاستهلاك الطاقة الكهربائية electrical power المستخدمة لتبريد المباني cooling of buildings حيث يتم تخزين طاقة التبريد store cooling energy في بلاطة أو جدار، وتشتمل الطريقة على خطوة تخزين طاقة التبريد store cooling energy في جزء على الأقل من البلاطة slab (4) أو الجدار wall (1، 2، 3) بحيث، أثناء فترة واحدة على الأقل من الزمن يمكن لنظام شبكة نقل الكهرباء إمداد آلة التبريد cooling machine بالطاقة الكهربائية electrical power اللازمة، وإمداد آلة التبريد cooling machine للقنوات channels (5) الموضوعة في البلاطة slab (4) أو الجدار wall (1، 2، 3) بالهواء المبرد الوارد، وعلى الخطوة أنه أثناء التحميل العالي لنظام شبكة نقل الكهرباء، يقل استهلاك الطاقة الكهربائية electrical power لآلة التبريد cooling machine (28) وفي نفس الوقت يتم حمل الهواء الوارد خلال المبنى من خلال القنوات المذكورة (5)، بحيث عند دخول الهواء الوارد إلى القناة (5) يكون أدفأ من سطح البلاطة slab المجاورة أو سطح الجدار wall المجاور للوسائل الطرفية للهواء الوارد supply air terminal devices (6)، وبذلك تستخدم طاقة التبريد المخزنة من قبل في البلاطة slab (4) أو الجدار wall (1، 2، 3) لتبريد الهواء الوارد. شكل ( 3 ) .
Description
ل تقليل استهلاك الطاقة Reduction of power consumption الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الحالي بطريقة للتقليل المؤقت من استهلاك الطاقة المستخدمة في تبريد المبائي cooling of buildings . نتج في السنوات الأخيرة عن الاستخدام المتزايد للكهرباء التحميل الزائد على الوحدات الانتاجية production capacity ٠ وأنظمة شبكات تقل الكهرياء electrical transmission network 385 . المعني بهذا قبل كل شيء مراكز المدن فائقة التطور التي بها اعداد هائلة من المكاتب حيث يلزم تزويد هذه المبائي بالطاقة اللازمة للإضاءة؛ والحواسب ذات النهايات الطرفية؛ وقبل كل شئ معدات التبريد equipment عدناهه». وتعد الأخيرة بالطبع محل اهتمام أكثر في المناخ الحار مثلاً بالقرب من خط الاستواء. ٠ السبب في التحميل الزائد على أنظمة شبكات نقل الكهرياء electrical transmission network systems هو الافتقار إلى طاقة متاحة لآلات التبريد Lexie cooling machines تكون المكاتب مفتوحة في الصباح وجميع معدات التبريد يتم تشغيلها في نفس الوقت تقريباً. أثناء بقية اليوم يتزايد استهلاك الطاقة مع زيادة درجات الحرارة بالخارج ويحتاج الهواء الوارد لتهوية المكاتب إلى تبريد أكثر. لكي نكون قادرين على تبريد الهواء الوارد أثناء الفترة الحرجة؛ يتطلب الأمر ١ _تدابير جذرية إلى حد كبير في بعض الأحيان. قد تطلب إدارة الطاقة في بلد ما على سبيل المثال تقليل استهلاك الطاقة في مبنى ما بمقدار 5٠ 7 خلال © ساعات. وتعتبر أيضاً زيادة تكلفة الطاقة المستهلكة أثناء زمن محدد من اليوم طريقة لتقليل استهلاك الطاقة.
م تم تطوير طريقة لمواجهة الافتقار إلى الطاقة الكهربائية electrical power المستخدمة في آلات التبريد a cooling machines تبريد المنطقة؛ حيث يمكن للمرء في المدن القريبة من المحيطات أو البحيرات الكبرى الحصول على تبريد مباشر بشرط أن تكون المياه في المحيط أو البحيرة باردة إلى حد كاف؛ وذلك بدفن أنابيب ضخمة معزولة في الشوارع تزود المباني بطاقة ٠ _ماء التبريد اللازمة من خلال مبادلات حرارية؛ وبذلك تقل الطاقة المستهلكة بواسطة آلات التبريد «cooling machines يتم تشغل وحدات معالجة وتبريد الهواء المستخدمة في طريقة التبريد هذه بشكل رئيسي فقط أثناء ساعات عمل المكاتب. وبهذه الطريقة فإن التأثير على البيئة البحرية المحلية على المدى الطويل مازال غير واضح كما أن لتبريد المنطقة عيوب كثيرة. التكلفة الاستثمارية مرتفعة ويجب أن تكون المباني قريبة من بعضها البعض إلى حد كاف وكذلك ٠ تكون قريبة من نظام الإمداد بالماء لكي يكون من الممكن اقتصادياً وعملياً استخدام تبريد المنطقة. يحد هذا من استخدام هذه الطريقة إلى حد كبير. توجد طريقة أخرى قد تم تطويرها لمواجهة الافتقار إلى الطاقة electrical power dl Sl المستخدمة في آلات التبريد cooling machines هي التبريد بالتبخير حيث يتم تبريد هواء التبريد بواسطة ترطيبه بالماء. في الوحدات الأكثر تقدماً يتم ترطيب كل من الهواء الوارد والهواء العائد vo وكذلك يتم Lad استخدام مبادلات حرارية دوارة ومجففات. يمكن للطريقة في حالات كثيرة أن تحل محل التبريد الميكانيكي ولكن هناك قيد على استخدامها في المناخ الحار جداً أو المناخ الحار الذي به رطوبة عالية في الهواء. تعمل بشكل رئيسي وحدات المعالجة والتبريد المستخدمة في طريقة التبريد هذه فقط أثناء ساعات عمل المكاتب. توجد طريقة أخرى تم تطويرها لمواجهة الافتقار إلى الطاقة الكيربائية electrical power © المستخدمة في آلات التبريد cooling machines هي استخدام خزانات لتخزين برودة الماء
og - المبرد فجأة؛ أو برودة الثلج حيث يتم تخزين البرودة في خزانات مياه أو ظج لإلغاء ذروات استهلاك الطاقة أثناء ساعات عمل المكاتب عن طريق آلة تبريد تعمل oll ساعات إغلاق المكاتب وتبريد الخزانات؛ وبعدئذ يتم استخدام البرودة المخزنة لتقليل تشغيل آلة التبريد cooling machine إلى أدنى حد أثناء ساعات أقصى تحميل لأنظمة شبكات نقل الكهرباء lla. electrical transmission network systems ٠ مشكلة تتعلق بطريقة التبريد المذكورة من قبل هي أنها تحتاج إلى وحدة تخزين منفصلة لعزل طاقة التبريد المنتجة وتوجد مشكلة أخرى هي أنها مكلفة ومعقدة. الوصف العام للاختراع تم حل مشكل الاحتياج إلى وسيلة تخزين منفصلة لعزل طاقة التبريد وفقاً للاختراع بواسطة ٠ توفير طريقة للتقليل المؤقت لاستهلاك الطاقة الكهربائية electrical power المستخدمة في تبريد المباني cooling of buildings وفقاً لعنصر الحماية .)١( ميزة الطريقة المستخدمة للتقليل المؤقت لاستهلاك الطاقة الكهربائية electrical power المستخدمة في تبريد المباني cooling of buildings والمشتملة على السمات المذكورة في عنصر الحماية (١)؛ هي أنه يمكن إجراء تقليل مؤقت غير معقد وفعال اقتصادياً في استهلاك الطاقة ١٠ الكهربائية electrical power المستخدمة في تبريد المباني cooling of buildings . شرح مختصر للرسومات سوف يتم وصف الاختراع بتفصيل أكثر فيما بعد بالرجوع إلى الرسومات المرفقة؛ حيث: شكل )١( يوضح مخطط لمنزل مكون من وحدات على شكل مسقط أفقي خلال طابق؛ شكل (Y) يوضح مخطط لبلاطة وحدة بها خمسة قنوات مجوفة hollow channels (قلوب مجوفة hollow cores ٠ (¢ يمكن أن يتدفق خلالها الهواء الوارد؛
Q —_— _ شكل )0( يوضح مخطط تدفق لجز ء من المبنى؛ شكل (4) يوضح طاقات تبريد محاكاة بالحاسب computer simulated cooling powers لطريقة الاختراع وطريقة تقليدية؛ شكل ) °( يوضح ejector SME يزيد من تبريد هواء الحجرة. ° تعريفات : يُعرف هواء الحجرة المعاد تدويره على أنه الهواء الوارد إلى المبنى المعاد تدويره والهواء العائد بدون إضافة هواء من الخارج. يُعرف الهواء المستنفذ على أنه الهواء الذي يترك المبنى من خلال مروحة الهواء المستتفذ. يُعرف الهواء الوارد على أنه الهواء المنقول إلى الحجرة. يتكون الهواء الوارد إذا لم يذكر خلاف ٠ ذلك من هواء الحجرة المعاد تدويره؛ أو هواء الحجرة المعاد تدويره مع إضافة هواء خارجي؛ أو هواء خارجي بمفرده . تعرف طاقة التبريد على Led الطاقة التي تبعثها آلة التبريد cooling machine في الهواء. الوصف التفصيلى : يتعلق الاختراع الحالي بطريقة للتقليل المؤقت لاستهلاك الطاقة الكهربائية electrical power ١٠ المستخدمة في تبريد المباني Cus cooling of buildings يتم تخزين طاقة التبريد store cooling s energy بلاطة أو جدار وتتضمن الخطوات: هه تخزين طاقة التبريد store cooling energy في جزء على الأقل من البلاطة slab أو الجدار wall ؛ بحيث أثناء فترة زمنية واحدة على الأقل يمكن لنظام شبكة نقل الكهرباء إمداد آلة التبريد cooling machine بالطاقة الكهربائية de DU electrical power وإمداد YEN
ha —_ _ القنوات الموضوعة في البلاطة slab أو الجدار wall بواسطة آلة التبريد بالهواء الوارد المبرد ¢ lily فترة زمنية واحدة على الأقل عند التحميل الزائد لنظام شبكة نقل الكهرباء يتم تقليل استهلاك الطاقة الكهربائية electrical power المستخدمة في al التبريد cooling machine ° وفي نفس الوقت نقل الهواء الوارد وخلال المبنى من خلال القنوات المذكورة بحيث عند دخول الهواء الوارد إلى القناة يكون أدفاً من سطح البلاطة slab المجاورة أو سطح الجدار wall المجاور للوسائل الطرفية للهواء الوارد ‘ وبذلك تستخدم طاقة التبريد المخزنة من قبل في البلاطة slab أو الجدار wall لتبريد الهواء البارد. لكي نتمكن من استخد ام الاختراع إلى أبعد حد قد لا تغطي أسطح الأسقف ceiling surfaces ٠ على سبيل المثال بأسقف معلقة مدكوكة Lae compact false ceilings يعوق امتصاص الطاقة المتولدة في الحجرة في البلاطة. يتم تزويد مباني المكاتب التقليدية بأسقف معلقة false ceilings ويتم وضعها بحيث توجد مسافة كبيرة أسفل البلاطة slab الحاملة بحيث يكون الحيز المتحصل عليه كافياً على سبيل المشال لاحتواء خطوط الإمداد a pl لكل حجرة Sra الكهرباء؛ والتسخين ‘ والتبريد 3 والهواء الوارد ¢ ١ والهواء العائد؛ والبيانات؛ الخ. وبذلك تتم dle) إمكانية تخزين الطاقة الداخلية المتولدة في الحجرة KK 3 A AR ™ . فعال. قد تكون البلاطات في أسلوب معروف بلاطات ذات قلب مجوف hollow core سابقة الصنع من الخرسائة؛ أو تكون بلاطات خرسانية بها قنوات مدفونة embedded channels . ال
- يوضح شكل )١( مخطط لمنزل من وحدات على شكل قطاع أفقي خلال الأرضية؛ وبدقة أكثر هو عبارة عن بلاطة سقف تحتها عدد من الحجرات أ و ب وممر ج. يحيط بالحجرات أ؛ و ب الجدران الخارجية )١( outer walls ؛ وجدران الممر oY) corridor walls والجدران الفاصلة بين الحجرات .)١( room-separating walls ٠ تتكون كل حجرة أ من ثلاثة وحدات modules )£( كل منها ٠١7 XY متر (أنظر شكل oY حيث توجد بكل وحدة ثلاثة قنوات متصلة )0( يمر خلالها الهواء الوارد من أ؛ في سقف الممر ج توجد وسيلة طرفية لموصل )1( وقناة للهواء الوارد (7) تتصل عن طريق الأنفاق الرأسية بحجرة المروحة الموجودة على السقف. بعد ذلك يتدفق الهواء الوارد من الوحدة (؛) خلال الوسيلة الطرفية للهواء الوارد (A) الحجرة أ. يذهب الهواء العائد من الحجرات أ خلال ٠ الوسيلة الطرفية للفائض في جدار sed غير موضح (SAL إلى خارج الممر وفي هذه الحالة تعمل كقناة تجميع لنقل المزيد منه إلى غرفة المروحة. تستخدم بلاطة الأرضية في الحجرة أ بنفس الطريقة مثل بلاطة السقف لتوزيع الهواء الوارد في هذه الحالة إلى الغرفة الموجودة أسفل الغرفة أ. ترص الوحدات modules )€( على جدران الواجهة facade walls يوضح شكل (Y) مخططاً لبلاطة وحدة بها خمسة قنوات مجوفة hollow channels (قلوب مجوفة hollow cores )؛ يتدفق خلالها الهواء الوارد؛ وطبقاً gra gall في شكل )١( يتصل ثلاثة منها لتوزيع الهواء الوارد. يوضح شكل )7( مخططاً للتدفق لجزء من المبنى؛ وكيف أن تلك الوحدات الموضحة في شكل )١( وشكل (Y) متصلة بمخطط تدفق المبنى . تم اتخاذ وحدة واحدة بكل حجرة كنموذج. تشضتمل معدة تبريد وتغيير الهواء للمبنى على مروحة الهواء الوارد )٠١( supply air fan ومروحة
اي - الهواء العائد ٠ (¥ ١ ) return air fan ويوجد af مبادل حراري oY Y ) heat exchanger وبطارية تبريد (YY) cooling battery وأربعة صمامات قطع مزودة بمحركات motorised cut-off valves () و )0 ؟)» و (YT) و (YY) تغذى آلة التبريد (YA) cooling machine بطاريات التبريد cooling batteries « على سبيل المثال؛ بماء لتبريد الهواء الوارد. عن طريق 0 النهايات الطرفية of sell العائد (Y4) Via return air terminals يتم نقل الهواء العائد في المروحة ج (أنظر شكل )١( ) مرة أخرى إلى حجرة المروحة. تعمل الوحدة بالطريقة التالية: أثناء ساعات عمل المكاتب يغلق الصمام (Y1) valve ويتم تشغيل المبادل الحراري الدوار (YY) rotating heat exchanger يتم تشغيل المراوح (١٠)و (YY) يتم فتح الصمامات valves الأخرى. يأتي الهواء الخارجي من خلال الصمام (Y¢) valve أو ٠ يمر من خلال المروحة )٠١( ويتم تبريده خلال بطارية التبريد (YY) cooling battery ويتم نقله أيضاً خلال وحدات البلاطة slab )£( إلى الحجرات المختلفة. يتم شفط الهواء العائد خلال الوسيلة الطرفية ol sel العائد الموجودة في الممر لإعادته إلى حجرة المروحة. Ld إغلاق المكاتب يتم تشغيل المروحة .)7١( ويتم إيقاف المروحة (YY) والمبادل الحراري heat (YY) exchanger ويتم فتح الصمامات valves (١؟) و (77). ويتم إغلاق الصمامات valves ٠ الأخرى ) 4 )٠ و (YO) يدور الآن الهواء الوارد والهواء العائد في الوحدة من الوسيلة الطرفية (Y9) عن طريق الصمام valve (7؟) إلى المروحة (V+) ويتم تبريده خلال بطارية التبريد (YY) عن طريق الوحدة (؛) ليخرج مرة أخرى من الحجرات. يعني هذا أن هواء الحجرة تمت إعادة تدويره في المبنى حيث لم تتم إضافة هواء خارجي. عندما تتاح قدرة طاقة كهربائية عالية؛ يتم تبريد البلاطات. حيث أنه خلال ساعات إغلاق ٠ المكاتب؛ يتم فقط إعادة تدوير هواء الحجرة عبر بطاريات التبريد cooling batteries ¢ لذلك Yet
a — _ يتطلب الأمر طاقة تبريد منخفضة حيث لا تتم إضافة هواء خارجي أثناء هذه الفقرة من الزمن إلا أن استهلاك الطاقة قد يزيد إذا تم تخفيض درجة حرارة الهواء الوارد بمقدار درجتين. «iA Soa قد يستخدم المرء مبادل حراري heat exchanger بين الهواء الخارجي والهواء المستتفدء؛ ويفضل بكفاءة عالية؛ وذلك لتبادل الحرارة لتبريد الهواء الوارد إلى درجة الحرارة oo المطلوبة. تزيد الطاقة المستخدمة في آلة التبريد واستهلاك الطاقة عند استخدام هذه الطريقة. مثال حسابي: الغرض : يتم وضع غرفة مكتب مساحتها + Ta) طول واجهتها 3.7 متر (وحدات x vel ll ٠١ متر) في الواجهة الغربية في مناخ حار. أقصى درجة حرارة في الخارج £7 م6 ids درجة حرارة 19م ٠ درجة حرارة الهواء الوارد 6١م ٠ يوجد بكل غرفة شخصان لمدة تتراوح Ye بين ١7 - A ساعةء وكانت الطاقة الداخلية المستخدمة في GUY) والحاسبات؛ والطابعات؛ الخ في نفس الفترة Yo وات / مٌ. طاقة تبريد الوحدة التي تعمل وفقاً للاختراع +7 من تلك لوحدة تبريد ميكانيكية تقليدية تعمل لفترة من ١١ = ١١ ساعة. يتم وضع حجرات مشابهة أعلى وأسفل الحجرة التي تجري الحسابات بشأنها. تم إجراء الحسابات بواسطة برنامج الحاسب .(IDA Indoor Climate And Energy (ICE)) EQUAIS Vo إذا ثم إجراء الحسابات بحيث لا تتعدى درجة حرارة حجرة المكتب المذكورة من قبل التي لها مساحة حوالي أ Y¢ Ca م بدون تخفيض في الطاقة؛ فإن الأمر يتطلب Ye لتر / ثانية تدفق هواء وارد أكبر في الحالة التقليدية مقارنة بطريقة الاختراع. يلزم تدفق إجمالي مقداره 7١ لتر / ثانية و 5٠6 لتر / ثانية على التوالي. السبب في هذا هو أن الوحدة في الحالة التقليدية تعمل فقط EAR
- ١.
أثناء فترة عمل المكتب وأن جزءاً أكبر من الطاقة الناتجة في الحجرة يجب تبريده مباشرة حيث لا يمكن تخزينه. يوضح شكل (4) طاقات تبريد محاكاة بالحاسب لطريقة الاختراع وطريقة تقليدية خلال فترة زمنية صفر - YE ساعة.
0 تكون الطاقة الكهربائية electrical power المستخدمة في all التبريد عادة حوالي 56 7 من طاقة التبريد الواردة. وفقاً للطريقة التقليدية يتطلب الأمر حداً أقصى من طاقة التبريد مقداره ١98٠ وات بين الساعة A والساعة VY وحداً أقصى من طاقة التبريد مقداره 705٠ وات بين الساعة ١١ والساعة ١7 لإبقاء درجة الحرارة عند YE م. تم تقليل الطاقة بين الساعة ١١ والساعة ١١ إلى ١١٠١ وات
٠ أي حوالي 855 7 من أقصى حد للطاقة وهو ٠056 وات. أثناء فترة إغلاق المكتب من الساعة ١١ حتى الساعة A يتم إيقاف آلة التبريد .cooling machine في الحالة التقليدية ترتفع درجة حرارة الغرفة عند الساعة ١١ إلى حوالي 771.8 م. في هذه الحالة يتطلب الآمر استثمارات كبيرة في معدة إضافية مكلفة؛ مثل خزانات مياه تبريد للوصسول إلى تأثير التوفير المحدد.
١ تحتاج طريقة الاختراع إلى حد أقصى من الطاقة مقداره ٠١٠١ وات أثناء الفترة الزمنية بين الساعة الثامنة والساعة ١١ وحد أقصى من الطاقة مقداره ١١٠١ بين الساعة ١١ والساعة VW حتى لا تتجاوز درجة الحرارة 76م . يناظر هذا حوالي 00 من طاقة التبريد في الحالة العادية. بين الساعة ١١ والساعة ١١ تقل الطاقة إلى Toe وات؛ ويمثل هذا حوالي 0 من الحد الأقصى للطاقة في الحالة التقليدية ومقداره 7٠05٠ وات.
YEN
١١ - - أثناء فترة غلق المكتب بين الساعة VY والساعة 8 لا يتعدى تأثير التبريد 908٠ وات؛ ويناظر درجة حرارة للهواء مقدارها 6١م حيث يتم فقط إعادة تدوير هواء الحجرة في المبنى ولا يتطلب الأمر إضافة هواء خارجيء هذا لأنه لا يوجد أشخاص أو يوجد القليل منهم في المبنى أثناء فترة إغلاق المكتب أو ساعات عدم التشغيل. بعد تبريد البلاطة slab بواسطة الهواء الوارد ١ الذي حرارته 6١م بين الساعة ١١ والساعة ١١ (يحدث ذلك بين الساعة ١١7 و الساعة 8 بواسطة هواء الحجرة المعاد تدويره بدون إضافة هواء خارجي) سوف يعطي التقليل الناتج في استهلاك الطاقة أثناء الفترة الزمنية من الساعة ١١ إلى الساعة ١١ الهواء الوارد درجة حرارة حوالي A YY في هذه الحالة. سوف يدفئ هذا ef sell الوارد البلاطة slab من الداخل بين الساعة ١١ و الساعة ١١ في نفس الوقت الذي يكون فيه للطبقة السطحية للبلاطة سعة تبريد كافية حتى ٠ لا يتجاوز هواء الحجرة حد درجة الحرارة المختار؛ وهو في هذه الحالة 74 م. وهكذا سوف تدفاً البلاطة 5ه _من الداخل ومن الخارج خلال فترة زمنية محدودة. تتناظر احتياجات الطاقة (القدرة X الزمن)؛ في هذه الحالة كيلو وات ساعة مع المساحة المحاطة من منحنيات الطاقة. حيث أن كل من المبنيين لهما نفس مواصفات العزل؛ فإنها نظرياً يتطلبان نفس كمية الطاقة خلال فترة dels YE ولكن حيث أن الاختراع يستخدم هواء الليل البارد لتبريد ve آلات التبريد cooling machines ؛ فإنه يتم الحصول على كفاءة أفضل تناظر وفراً في الطاقة مقداره ٠١ 7 تقريباً في السنة وفي الحالة التقليدية يكون بالحجرة أسقفاً معلقة. وفقاً للاختراع تكون درجة حرارة التشغيل )= درجة الحرارة المجربة = متوسط درجة حرارة الغرفة ودرجة الحرارة على الأسطح المحيطة بالحجرة) أقل من درجة حرارة الغرفة. وحيث أن درجة الحرارة المجربة أقل من درجة حرارة الغرفة الفعلية؛ فإنه تبدو أبرد مما يُظطهر مقباس Ye درجة الحرارة. في الحالة التقليدية يحدث العكس تقريبا.
- ١7 يعتمد وفقاً للاختراع السبب في التقليل الكبير للطاقة والتدفق على عدد من العناصر المتضافرة:
زمن الإعاقة: أي عندما يتم تقليل استهلاك الطاقة؛ وهو محدود. لا يمكن إطالة فقرة الخمس ساعات بين الساعة ١١ والساعة ١١ أكثر من ذلك في هذا المثال بدون ارتفاع درجة حرارة الحجرة إلى مستويات غير مقبولة؛ تزيد في المثال الحسابي عن YE م. يعتمد هذا على درجة oe الحرارة في الخارج؛ ونسبة الرطوبة في الهواء؛ ودرجة الكثافة في المبنى؛ ومستوى العزل؛ ض ومستوى إعادة تدوير هواء الحجرة؛ واستهلاك الطاقة الداخلي؛ الخ. (Say خلال فترة زمنية قصيرة الوصول إلى وفورات ضخمة في الطاقة أكثر من Ve 7 والتي تحدث في هذا المثال بدون أن تتجاوز درجة حرارة الغرفة VE م. يمكن على سبيل المثال إيقاف وحدة التبريد تماماً
بحيث تقل الطاقة إلى صفر خلال ساعتين.
٠ يجب أن يكون للبلاطة كمخزن للطاقة سعة كافية (ALS) وأن تكون قادرة على تقل الهواء اللازم في القنوات المجوفة. يجب أن يكون الوصول إلى أسطح البلاطة slab أي أسطح السقف والأرضية سهلاء أي يجب وضع السجاجيد السميكة؛ والأسقف المعلقة؛ وحواجز امتصساص الصوت؛ الخ بطريقة بحيث لا يتم إعاقة انتقال الحرارة بالحمل أو بالإشعاع إلى مدى كبير. يجب نقل أكبر جزء من الطاقة المتولدة في الحجرة أثناء الزمن الفعلي من الساعة ١١ إلى
١ _الساعة ١٠١ إلى البلاطة slab لكي يمكن نقله بعيداً خلال الساعات الأخرى من اليوم بواسطة الهواء الوارد البارد الذي يتكون أثناء فترة إغلاق المكتب من هواء الحجرة المعاد تدويره. يوجد عدد من النماذج البديلة للطريقة المذكورة الآن وتقع داخل مجال الفكرة الابتكارية تقلل المزيد من طاقة التبريد. الاحتمال المقنع هو تقليل تدفق الهواء الوارد خلال فترة قصيرة عندما يكون نظام شبكة نقل ٠ الكهرباء عالي التحميل electrical transmission network system is highly loaded يتم تتسيق
- vy تدفق الهواء بحيث لا تكون رائحة الناس؛ ومواد البناء؛ والرطوبة؛ الخ مزعجة. يناظر هذا حداً room لتر / ثانية تقريباً لكل شخص. في الحجرات ٠١ - + أدنى من تدفق الهواء مقداره لاتكون daa تنتج فيها حرارة داخلية عالية و/ أو مناخ خارجي حار AW separating walls room-separating walls معدلات تدفق الهواء الوارد المذكورة كافية؛ لتبريد هواء الحجرات لتر / ثانية وفقاً 5٠ لكي تفي بمتطلبات الراحة. كما يتضح من المثال السابق؛ فإن الأمر يتطلب ٠
A لتر / ثانية في الحالة التقليدية للحصول على مناخ داخلي طيب. إذا تم اختيار ١ للاختراع؛ و لتر / ثانية للشخص في الحالة المسحوبة وفقاً للاختراع؛ فإن هذا يناظر 4600/17 = 0.4 مرة التدفق الأصلي؛ أي تدفق أقل بمقدار .+ مرة خلال فترة زمنية قصيرة؛ مما يناظر 60 7 أقل
Fo من طاقة التبريد خلال نفس الفترة الزمنية. وفقاً لشكل (4)؛ تقلل طريقة الاختراع الطاقة إلى فإن الاستخدام 7 6١0 ل إذا تم خلال ساعة واحدة تقليل التدفق و/ أو الطاقة معاً بنسبة إضافية ٠ وات. Yeon من الطاقة الأصلية ومقدارها 7 ١7 = 7 Ye 7 0.4 الإجمالي للطاقة سيصبح . م ١ - ..0 يمكن في هذه الحالة قبول زيادة صغيرة في درجة حرارة الحجرة مقدارها كما هو موضح في شكل (4) لإدخال قاذف cual يوجد احتمال مقنع آخر هو تقليل طاقة آلة أو مروحة قليلة الاستهلاك للطاقة في قنوات الأرضية )69( ومن خلالها يتم (£Y) ejector بحيث يتم شفط هواء الحجرة (7؛) الذي Tee توليد قوة دافعة بواسطة الهواء الوارد أو المروحة ١ وبعد أن يمر بالوسيلة الطرفية للهواء الوارد و (؛؛) يشارك في slab تم تبريده في البلاطة تبريد الحجرة. إلا أنه . store cooling energy تم في النموذج المذكور استخدام البلاطات لتخزين طاقة التبريد
Jt في جدران store cooling energy يمكن أيضاً أو بالتتاوب معه تخزين طاقة التبريد الجدران الداخلية و/ أو الخارجية للمباني بطريقة مشابهة. xs
TER
Claims (1)
- ع١ - عناصر الحماية -١ ١ طريقة للتقليل المؤقت لاستهلاك الطاقة الكهربائية electrical power electrical power Y المستخدمة في تبريد المباني cooling of buildings » حيث يتم V تخزين طاقة التبريد store cooling energy @ بلاطة slab أو جدار wall وتشتمل ¢ على الخطوات: © - تخزين طاقة التبريد (store cooling energy جزء على الأقل من البلاطة slab 7 )€( أو الجدار wall )1 7 “) بحيث أثناء فترة زمنية واحدة على الأقل يمكن V لنظام شبكة نقل الكهرباء إمداد آلة التبريد بالطاقة الكهربائية electrical power cde SU A وإمداد آلة التبريد للقنوات channels )©( الموضوعة في البلاطة slab 9 )8( أو الجدار wall )1 ¥¢ “) بالهواء المبرد الوارد؛ وتتميز أيضاً بالخطوة Ye الأتية: ا التحميل العالي لنظام شبكة نقل الكهرباء؛ يقل استهلاك الطاقة الكهربائية iN electrical power 7 التبريد (YA) وفي نفس الوقت يتم نقل الهواء الوارد خلال ٠" المبنى من خلال القنوات المذكورة )0( بحيث عند دخول الهواء الوارد إلى القناة ٠4 () يكون ld من سطح البلاطة slab المجاورة أو سطح الجدار wall المجاور Ne للوسائل الطرفية للهواء الوارد (1)؛ وبذلك تستخدم طاقة التبريد المخزنة من قبل في البلاطة slab (4) أو الجدار (FY ؛٠( wall لتبريد الهواء الوارد. ١ ؟- طريقة وفقاً لعنصر الحماية (١)؛ تتميز بخطوة أن البلاطة slab أو الجدار Y لله مصنوعان من الخرسانة. ١ *- طريقة وفقاً لعنصر الحماية )١( أو عنصر lead (7)؛ تتميز بخطوة أنه يتمVo — - 7 تخزين طاقة التبريد store cooling energy في بلاطات سابقة الصنع ذات قلوب VY مجوفة hollow cores أو بلاطات خرسانة مصبوبة cast-in-situ concrete slabs ¢ في الموقع بها قنوات مدفونة embedded channels embedded channels . ١ +- طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة تتميز بخطوة أنه يتم تخزين طاقة Y التبريد store cooling energy في جزء على الأقل من slab AD )£( أو الجدار (VY OV) wall ¥ بحيث أثناء فترة زمنية واحدة على الأقل لا تتم إضافة هواء ؛ - خارجيء وتتم إعادة تدوير هواء الحجرة المبرد بواسطة آلة cooling a dll machine © في القنوات )0( الموضحة في البلاطة slab )£( أو الجدار wall 1 ) ء أ ¥( )0 طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة تتميز بخطوة يتم فيها تقليل ¥ استهلاك الطاقة الكهربائية electrical power المستخدمة في All التبريد cooling (YA) machine ¥ بواسطة تقليل تدفق الهواء الوارد أثناء فترة زمنية واحدة على الأقل ¢ عندما يكون نظام شبكة نقل الكهرباء عالي التحميل electrical transmission network system is highly loaded © ١ +- طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة تتميز بخطوة أنه بمساعدة قاذف (£Y) ejector 7 أو مروحة يحدث تبريد أكثر لهواء الحجرة بواسطة تلك الأجزاء من ela ¥ الحجرة التي تمر خلال البلاطة slab )£( أو الجدار AF YY) wallYet
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0402711A SE527830C2 (sv) | 2004-11-08 | 2004-11-08 | Reducering av effektuttag |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA05260346B1 true SA05260346B1 (ar) | 2010-04-04 |
Family
ID=33488181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA05260346A SA05260346B1 (ar) | 2004-11-08 | 2005-11-08 | تقليل استهلاك الطاقة |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080121367A1 (ar) |
| EP (1) | EP1828687A4 (ar) |
| CN (1) | CN101091092A (ar) |
| CA (1) | CA2588266A1 (ar) |
| SA (1) | SA05260346B1 (ar) |
| SE (1) | SE527830C2 (ar) |
| WO (1) | WO2006049576A1 (ar) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130184876A1 (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | International Business Machines Corporation | Managing Power Consumption In A User Space |
| JP5906479B2 (ja) * | 2014-10-02 | 2016-04-20 | 株式会社トヨックス | 空気調和システム |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4124062A (en) * | 1971-04-20 | 1978-11-07 | Andersson Lars O | Method and device for controlling the temperature in a premise |
| US4393861A (en) * | 1979-10-09 | 1983-07-19 | Beard Buddy M | Apparatus for the utilization of solar energy |
| US4562883A (en) * | 1981-05-27 | 1986-01-07 | Janeke Charl E | Air conditioning method and installation |
| GB2208922B (en) * | 1987-08-22 | 1992-04-01 | Rli Byggdata Ab | Temperature control of buildings |
| AU5740590A (en) * | 1989-05-11 | 1990-11-29 | Frederick Bon Jasperson | Heating/cooling system and method |
| GB9407854D0 (en) * | 1994-04-20 | 1994-06-15 | Barnard Nicholas I | Building structures and methods of controlling the temperature of an interior space defined by such structures |
| US5778683A (en) * | 1995-11-30 | 1998-07-14 | Johnson Controls Technology Co. | Thermal storage system controller and method |
| US6079481A (en) * | 1997-01-23 | 2000-06-27 | Ail Research, Inc | Thermal storage system |
| US5826650A (en) * | 1997-10-02 | 1998-10-27 | Keller; Leonard J. | Devices and methods for utilization of intermittently available electric energy for heating and cooling of habitable structures |
| CN1389689A (zh) * | 2001-06-01 | 2003-01-08 | 徐云生 | 利用低谷电力蓄能的调峰地源热泵系统 |
-
2004
- 2004-11-08 SE SE0402711A patent/SE527830C2/sv unknown
-
2005
- 2005-11-07 WO PCT/SE2005/001670 patent/WO2006049576A1/en active Application Filing
- 2005-11-07 CN CNA2005800418670A patent/CN101091092A/zh active Pending
- 2005-11-07 US US11/667,127 patent/US20080121367A1/en not_active Abandoned
- 2005-11-07 EP EP05799603A patent/EP1828687A4/en not_active Withdrawn
- 2005-11-07 CA CA002588266A patent/CA2588266A1/en not_active Abandoned
- 2005-11-08 SA SA05260346A patent/SA05260346B1/ar unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1828687A4 (en) | 2010-12-15 |
| WO2006049576A1 (en) | 2006-05-11 |
| SE0402711L (sv) | 2006-05-09 |
| SE0402711D0 (sv) | 2004-11-08 |
| EP1828687A1 (en) | 2007-09-05 |
| CA2588266A1 (en) | 2006-05-11 |
| SE527830C2 (sv) | 2006-06-13 |
| US20080121367A1 (en) | 2008-05-29 |
| CN101091092A (zh) | 2007-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10180268B2 (en) | Energy chassis and energy exchange device | |
| US20210274686A1 (en) | Sidewall-connected hvac units for modular datacenter facilities | |
| RU2623495C2 (ru) | Способ обеспечения работы центра обработки данных при наличии эффективного средства охлаждения | |
| CN109768348B (zh) | 高寒地区储能集装箱热管理系统 | |
| CN201061185Y (zh) | 一种户外通信设备散热系统及户外通信设备 | |
| CN102331044A (zh) | 机房节能系统 | |
| Barone et al. | Towards zero energy infrastructure buildings: optimal design of envelope and cooling system | |
| Zavrl et al. | Enhancing performance of building elements with phase change materials for cooling with air-based systems | |
| JP2013245913A (ja) | サーバー室の空調設備 | |
| Intini et al. | A trigeneration system based on polymer electrolyte fuel cell and desiccant wheel–Part B: Overall system design and energy performance analysis | |
| SA05260346B1 (ar) | تقليل استهلاك الطاقة | |
| CN113310155A (zh) | 一种建筑通风装置 | |
| JP5701583B2 (ja) | 空調システム | |
| CN207113094U (zh) | 一种机房散热系统及数据中心 | |
| CN110864572A (zh) | 基于储能式热管管束的可再生能源利用系统及其控制方法 | |
| JP2005163482A (ja) | 建物の換気システム | |
| CN106907236B (zh) | 一种通信机房用柴油发电机组及空调一体化机组 | |
| CN219459630U (zh) | 一种应用间接蒸发冷却技术的多层数据中心 | |
| JPH0961006A (ja) | 建物の冷房装置 | |
| CN211261895U (zh) | 一种基于储能式热管管束的可再生能源利用装置 | |
| JP3727229B2 (ja) | 空気循環式空調システム | |
| JP2003336326A (ja) | 建物の廃熱構造 | |
| CN219415315U (zh) | 一种地铁站用制冷系统 | |
| CN218888920U (zh) | 模块化集装箱式数据中心 | |
| KR101218229B1 (ko) | 히트 펌프를 이용한 인터넷 데이터 센터의 서버실 강제 냉각 공조 시스템 |