Ảnh hưởng của các chiến lược sưởi ấm đối với các tòa nhà tiết kiệm năng lượng

Ảnh hưởng của các chiến lược sưởi ấm đối với các tòa nhà tiết kiệm năng lượng

Impact of heating strategies towards energy-efficient buildings

SHARE COMMENTS

1 – GIỚI THIỆU

Biến đổi khí hậu và các tác động của nó đòi hỏi những nỗ lực mạnh mẽ để giảm khí thải nhà kính, chuyển sang sử dụng năng lượng tái tạo, và thực hiện các biện pháp bền vững. Sưởi ấm gián đoạn được coi là một cách bền vững và hiệu quả để tiết kiệm năng lượng so với chế độ sưởi ấm liên tục. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc tiết kiệm năng lượng từ sưởi ấm gián đoạn phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là giải pháp kết cấu vỏ bọc tòa nhà. Nghiên cứu này nhằm so sánh hiệu quả năng lượng và hiệu suất nhiệt của các hệ thống xây dựng khác nhau, sử dụng hai tế bào thử nghiệm thực tế, một được xây dựng bằng giải pháp Khung Thép Nhẹ (LSF) và một bằng giải pháp Xây Dựng Gạch Rỗng (HBM). Chiến dịch giám sát thực nghiệm được thực hiện trong mùa sưởi ấm nhằm phân tích tiêu thụ năng lượng, phản ứng của các tế bào thử nghiệm với hệ thống sưởi ấm, và ảnh hưởng của khí hậu ngoài trời đến tiêu thụ năng lượng, xem xét các chiến lược sưởi ấm khác nhau (mô hình gián đoạn và liên tục). Nhìn chung, tế bào thử nghiệm LSF ghi nhận mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn so với tế bào thử nghiệm HBM. Tuy nhiên, tế bào thử nghiệm LSF có sự dao động nhiệt độ trong nhà đáng kể, xác nhận rằng nó dễ bị ảnh hưởng bởi điều kiện khí hậu ngoài trời. Nghiên cứu này kết luận rằng hệ thống có quán tính nhiệt thấp hơn có tiềm năng tiết kiệm năng lượng vượt trội.

2 – MÔ TẢ HỆ THỐNG

Hai tế bào thử nghiệm được xây dựng ở Albergaria-a-Velha, Bồ Đào Nha, với một tế bào sử dụng Khung Thép Nhẹ (LSF) và tế bào khác sử dụng Gạch Rỗng (HBM). Cả hai tế bào có kích thước và kết cấu vỏ bọc tương tự nhưng khác nhau về tính chất nhiệt động học. Các tế bào thử nghiệm được thiết kế và xây dựng như một phòng thí nghiệm vật lý xây dựng, đại diện cho một ngăn tòa nhà thực tế. Mỗi tế bào đều được trang bị các thiết bị giám sát nhiệt độ và độ ẩm, cùng với hệ thống sưởi ấm và thông gió.

3 – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chiến dịch giám sát thực nghiệm được tiến hành trong các tháng lạnh nhất (tháng 1, 2 và 3). Bốn chiến lược sưởi ấm khác nhau (S#) được thực hiện để hoạt động theo các chế độ và lịch trình khác nhau. Chiến lược sưởi ấm bao gồm: S1 – hệ thống sưởi luôn tắt; S2 – hệ thống sưởi chạy từ 17:00 đến 23:00; S3 – hệ thống sưởi chạy từ 17:00 đến 07:00; và S4 – hệ thống sưởi chạy liên tục. Dữ liệu về nhiệt độ và độ ẩm trong nhà, cùng với tiêu thụ năng lượng, được đo lường và ghi lại với bước thời gian 10 phút.

4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Kết quả cho thấy tế bào thử nghiệm LSF có mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn và phản ứng nhanh hơn với hệ thống sưởi so với tế bào HBM. Tuy nhiên, LSF cũng cho thấy sự dao động nhiệt độ trong nhà lớn hơn, đặc biệt là vào những ngày có mức bức xạ mặt trời cao. Mức tiết kiệm năng lượng hàng ngày dao động từ 14% đến 64% đối với chiến lược S2 và từ 27% đến 50% đối với chiến lược S4 khi so sánh giữa tế bào LSF và HBM.

5 – KẾT LUẬN