کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع

کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع نوشته‌ی محمدرضا سلطاندوست اثری است که به‌طور متمرکز به مسئله‌ی کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و تهویه‌ی ساختمان‌ها می‌پردازد. نشر یزدا آن را منتشر کرده است و متن کتاب نشان می‌دهد که نویسنده با تکیه‌بر تجربه‌ی مهندسی و داده‌های معتبر بین‌المللی، موضوع را از سطح توصیه‌های کلی فراتر برده و وارد جزئیات طراحی، انتخاب تجهیزات و بهره‌برداری شده است. در مقدمه، پیوند میان بحران اقلیمی، انتشار گازهای گلخانه‌ای و رشد سرسام‌آور مصرف انرژی در سیستم‌های تهویه مطبوع توضیح داده شده و سپس جایگاه این سیستم‌ها در مصرف برق جهان و سهم آن‌ها در تولید دی‌اکسیدکربن بررسی شده است. ساختار کتاب بر پایه‌ی تعریف شاخص‌های بازده انرژی، تشریح مفاهیم فنی مانند ضریب کارایی، نسبت بازده انرژی فصلی، بازده مصرف سالیانه سوخت و بارهای جزیی یکپارچه شکل گرفته و بعد به سراغ اجزای مختلف سیستم‌های تأسیساتی می‌رود. در ادامه، فصل‌های کتاب به ترتیب به مولدهای گرما، تجهیزات تبادل حرارت، شبکه‌های انتقال و توزیع، تجهیزات پالایش و تنظیم رطوبت هوا و نیز نقش معماری و سازوکارهای غیرفعال در کاهش مصرف انرژی اختصاص یافته است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع

کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع با تمرکز بر کار مهندسی محمدرضا سلطاندوست از مقدمه‌ای اقلیم‌محور آغاز می‌شود که در آن با استناد به گزارش‌های سازمان ملل و آژانس بین‌المللی انرژی، روند گرم‌شدن زمین، افزایش سطح دریاها و رشد مصرف انرژی در بخش سرمایش ساختمان‌ها مرور شده است. نویسنده نشان داده است که تنها در بخش سرمایشی، مصرف جهانی انرژی به هزاران تراوات ساعت رسیده و تعداد واحدهای تهویه مطبوع در جهان رو به چند برابر شدن است. سپس جایگاه سیستم‌های تهویه مطبوع در مصرف برق ساختمان‌ها و سهم آن‌ها در انتشار دی‌اکسیدکربن توضیح داده شده و این پرسش طرح شده که چگونه می‌توان بدون حذف این تجهیزات، مصرف انرژی را کاهش داد. در همین بخش، مفهوم ممیزی انرژی، حلقه‌ی مفقوده‌ی طراحی و بهره‌برداری تأسیسات معرفی شده و تأکید شده است که این کتاب قصد تدوین نظامنامه‌ی رسمی ندارد بلکه مجموعه‌ای از توصیه‌های کاربردی برای کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های تهویه مطبوع ارائه می‌دهد. کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع در ادامه با بخش «تعاریف» وارد زبان فنی موضوع می‌شود و شاخص‌هایی مانند ضریب کارایی، نسبت بازده انرژی، نسبت بازده انرژی فصلی، ضریب کارایی فصلی گرمایش، مقدار بارهای جزیی یکپارچه، کیلووات بر تن تبرید و بازده مصرف سالیانه سوخت را تعریف کرده است. سپس در فصل «توصیه‌های کلی درباره‌ی انرژی» دو منظر اصلی بررسی شده است: ایجاد شرایط بهره‌برداری بهینه از انرژی در ساختمان و نوع منابع تأمین انرژی. در این فصل به نقش سیستم‌های کنترل و هوشمندسازی، انتخاب تجهیزات پربازده، مصالح با انرژی نهفته‌ی کمتر، بازیافت گرما، سازوکارهای غیرفعال معماری، پرهیز از مواد با اثرات زیست‌محیطی نامطلوب، دوام تجهیزات، جمع‌آوری آب باران و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر پرداخته شده است. بعد از این مباحث کلی، فصل اول به «توصیه‌ها در مورد تجهیزات مولد» اختصاص دارد و در آن اتلاف گرما در دیگ‌ها، نقش هوای اضافی در احتراق، تحلیل گاز دودکش، استفاده از کنترل‌کننده‌ی دور فن مشعل، عایق‌کاری بدنه‌ی دیگ، بازیافت گرمای دودکش با صرفه‌گر، رسوب‌زدایی، حذف دیگ بخار مرکزی در برخی کاربردها و استفاده از دیگ‌های چگالشی بررسی شده است. در ادامه‌ی کتاب، فصل‌های دیگری درباره‌ی تجهیزات مکمل مولدهای گرمایی، بازیافت گرمای کندانسور، برج خنک‌کننده و ارتباط آن با چیلر و نیز توصیه‌های جزئی‌تر در طراحی شبکه‌ی کانال، مبدل‌ها، هواسازها و تجهیزات رطوبت‌زنی آمده است.

خلاصه کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع

در کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع ابتدا مسئله‌ی اصلی به‌روشنی طرح شده است: رشد مصرف انرژی در سیستم‌های تهویه مطبوع، سهم قابل توجهی در گرم‌شدن زمین و تشدید بحران اقلیمی دارد و در عین حال نمی‌توان این سیستم‌ها را کنار گذاشت. نویسنده با استناد به آمار جهانی نشان داده است که بخش سرمایش ساختمان‌ها چه میزان از برق جهان را مصرف می‌کند و چگونه تعداد واحدهای تهویه مطبوع در مناطق گرمسیر رو به افزایش است. سپس این ایده مطرح شده است که نقطه‌ی عزیمت بهینه‌سازی انرژی، انتخاب تجهیزات پربازده و طراحی درست سیستم‌هاست و اگر در این مرحله خطا رخ دهد، هیچ سیستم کنترلی نمی‌تواند اتلاف انرژی را جبران کند. در ادامه‌ی کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع، مفاهیم پایه‌ای بازده انرژی تعریف شده و تفاوت ضریب کارایی لحظه‌ای، نسبت بازده انرژی، شاخص‌های فصلی و بارهای جزیی یکپارچه توضیح داده شده است تا امکان مقایسه‌ی واقعی تجهیزات و برآورد هزینه‌ی انرژی در طول فصل بهره‌برداری فراهم شود. سپس در بخش توصیه‌های کلی، مجموعه‌ای از راهبردها برای کاهش مصرف انرژی در سطح ساختمان مطرح شده است: استفاده از سیستم‌های کنترل و هوشمندسازی برای تنظیم دور فن‌ها، پمپ‌ها و کمپرسورها؛ انتخاب تجهیزات با بازده مناسب و گواهی معتبر؛ پرهیز از ظرفیت‌گذاری اضافی؛ توجه به انرژی نهفته در مصالح و قابلیت بازیافت آن‌ها؛ بازیافت گرمای تلف‌شده در دیزل ژنراتورها، دودکش دیگ‌ها، کوره‌ها و کندانسور چیلرها؛ و بهره‌گیری از سازوکارهای غیرفعال معماری مانند عایق‌کاری، جهت‌گیری مناسب ساختمان، شیشه‌های چندجداره، سایه‌اندازها، بام سبز، بادگیر، دیوار ترومب، تهویه‌ی طبیعی و استفاده از جرم حرارتی. بخش مفصل بعدی کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع به مولدهای گرما اختصاص دارد. در این بخش، اتلاف گرما در دیگ‌ها از سه مسیر دودکش، تابش بدنه و زیرآب‌کشی تحلیل شده و نشان داده شده است که بیشترین اتلاف از دودکش رخ می‌دهد. نویسنده با استفاده از نمودارها و مثال‌های عددی، رابطه‌ی غلظت اکسیژن در گاز دودکش و بازده احتراق را توضیح داده و نشان داده است که هوای اضافی بیش از حد چگونه بازده را کاهش می‌دهد. روش نمونه‌برداری از گاز دودکش، تنظیم مشعل، استفاده از کنترل‌کننده‌ی سطح اکسیژن، کنترل دور فن مشعل و تأثیر آن بر کاهش توان مصرفی تشریح شده است. سپس بازیافت گرمای دودکش با مبدل صرفه‌گر، محدودیت‌های ناشی از نقطه‌ی شبنم اسیدی و خوردگی، و محاسبه‌ی صرفه‌جویی سوخت بررسی شده است. در همین فصل، نقش رسوب و دوده در افزایش مصرف سوخت، ضرورت استفاده از آب نرم، و مزیت جایگزینی سیستم بخار مرکزی با آب گرم در بسیاری از کاربردها توضیح داده شده است. در بخش تجهیزات مکمل مولدهای گرمایی، کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع به نشت بخار، تله‌بخارها، ایستگاه‌های تقلیل فشار، مخازن بخار آنی و روش محاسبه‌ی درصد بخار آنی و بازیافت آن پرداخته است. نمودارهایی برای برآورد مقدار بخار نشت‌شده و سوخت تلف‌شده ارائه شده و اهمیت نظارت مستمر بر شبکه‌ی بخار نشان داده شده است. سپس مزیت منبع انبساط بسته نسبت به منبع باز از نظر کاهش تلفات و ساده‌تر شدن شبکه توضیح داده شده است. در فصل مربوط به بازیافت گرمای کندانسور، دو طرح تک‌کندانسوری و دوکندانسوری معرفی شده و نشان داده شده است که چگونه می‌توان از گرمای کندانسور برای تأمین آب گرم در دماهای متوسط استفاده کرد، مشروط بر این‌که هم‌زمان بار سرمایش و گرمایش در ساختمان وجود داشته باشد. در بخش برج خنک‌کننده نیز ارتباط آن با چیلر، نقش اختلاف دمای آب ورودی و خروجی، توصیه‌های راهنمای سبز و استانداردهای انرژی برای استفاده از کنترل‌کننده‌ی دور فن برج و نتایج پژوهش‌های انجام‌شده درباره‌ی کاهش مصرف انرژی کل سیستم با استفاده از فن سرعت متغیر بررسی شده است.

چرا باید کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع را بخوانیم؟

کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع مجموعه‌ای منسجم از مفاهیم نظری، شاخص‌های کمی و توصیه‌های فنی درباره‌ی کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و تهویه‌ی ساختمان‌ها ارائه کرده است. این اثر از سطح شعارهای کلی درباره‌ی صرفه‌جویی عبور کرده و نشان داده است که چگونه می‌توان با تنظیم هوای اضافی مشعل، کنترل دور فن‌ها و پمپ‌ها، بازیافت گرمای دودکش و کندانسور، انتخاب درست نوع سیستم (آب گرم به‌جای بخار در بسیاری از کاربردها)، طراحی مناسب برج خنک‌کننده و استفاده از سازوکارهای غیرفعال معماری، مصرف انرژی را به‌طور قابل توجهی کاهش داد. خواننده در این کتاب با زبان دقیق شاخص‌های بازده انرژی آشنا می‌شود و می‌تواند تفاوت ضریب کارایی لحظه‌ای، نسبت بازده انرژی، شاخص‌های فصلی و بارهای جزیی یکپارچه را درک کند و بر اساس آن‌ها درباره‌ی انتخاب تجهیزات تصمیم بگیرد. مثال‌های عددی متعدد، نمودارها و جداول کمک کرده‌اند که اثر هر تصمیم طراحی یا بهره‌برداری بر مصرف سوخت و برق به‌صورت کمی دیده شود. علاوه‌بر تجهیزات مکانیکی، نقش معماری، مصالح، عایق‌کاری، جهت‌گیری ساختمان، تهویه‌ی طبیعی و استفاده از جرم حرارتی نیز در کنار هم دیده شده است تا تصویر کامل‌تری از مصرف بهینه انرژی در مقیاس ساختمان شکل بگیرد. این ترکیب نگاه کلان اقلیمی، تحلیل فنی و جزئیات اجرایی، کتاب را به منبعی مناسب برای کسانی تبدیل کرده است که می‌خواهند در پروژه‌های واقعی، مصرف انرژی سیستم‌های تهویه مطبوع را کاهش دهند.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

مطالعه‌ی کتاب مصرف بهینه انرژی در تهویه مطبوع به مهندسان مکانیک تأسیسات، طراحان و ناظران سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی، مدیران بهره‌برداری ساختمان‌های بزرگ، دانشجویان رشته‌های مرتبط با انرژی و معماری، و نیز کسانی پیشنهاد می‌شود که درگیر ممیزی انرژی و بهینه‌سازی مصرف در ساختمان‌ها هستند و به‌دنبال درک دقیق‌تری از رفتار واقعی سیستم‌های تهویه مطبوع و راه‌های کاهش مصرف انرژی آن‌ها هستند.