بخش عمده‌ای از هزینه‌های جاری هر ساختمان با هر نوع کاربردی به تاسیسات مکانیکی اختصاص دارد. در میان تاسیسات مکانیکی نیز سرمایش مهم‌ترین مصرف کننده انرژی است و معمولا بالاترین هزینه‌ها را به خود اختصاص می‌دهد.
در شهرستان‌هایی که نیاز انرژی زیادی دارند و در مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان با این عنوان معرفی شده اند، نیاز سرمایشی و گرمایشی بالاتر از بقیه مناطق است. بندر عباس یکی از این مناطق است. در این شهر بیش از نه ماه از سال نیاز سرمایشی وجود دارد و در اکثر روزهای سال بدترین شرایط ترمودینامیکی آب و هوایی (شامل دما و روطبت) بر آن حاکم است. در چنین شرایطی که به علت رطوبت بالا نمی‌توان از سیستم‌های تبخیریمثل کولر آبی استفاده کرد، تنها با سیستم‌های خنک‌کننده تراکمی مانند کولرهای گازی و چیلر می‌توان هوای خشک و خنک ایجاد کرد.
اما مشکل این سیستم‌ها آن است که مصرف انرژی الکتریکی بسیار بالایی دارند و بار زیادی بر سیستم تامین برق کشور و همچنین هزینه زیادی به مصرف‌کننده تحمیل می‌کنند.
در چنین شرایطی کاهش نیاز انرژی حتی به میزان یک کیلو وات در هر ساعت هم می‌تواند موثر باشد.
بازیافت انرژی
اما آیا می‌توان در این شرایط از راهکارهای دیگری بهره جست؟ عباسعلی می‌بتی، مدیرعامل شرکت مهندسی اسوه عمران انرژی که طرح پایلوت هیت ریکاوری را در حسینه‌ای در بندرعباس اجرا کرده است، در پاسخ به این سوال همشهری آنلاین می‌گوید: راه حل‌هایی وجود دارد که می‌تواند از پایه و در طراحی پروژه نیاز انرژی مصرفی پروژه را تا حدود قابل ملاحظه‌ای کاهش دهد و آن استفاده از تجهیزات هیت ریکاوری (بازیافت انرژی) است.
تجهیزات بازیافت انرژی (heat recovery) در تهویه مطبوع باعث می‌شود تا هوای تازه مورد نیاز برای تهویه یک فضا با هوای خارج شونده از آن فضا تبادل انرژی داشته باشد و این تبادل باعث پیش‌سرمایش هوای تازه ورودی به سطح کویل سرمایی هواساز می‌شود. این پیش سرمایش می‌تواند تا حدود قابل‌توجهی ظرفیت برودتی چیلر و خنک کننده‌های تراکمی را کاهش دهد.
به عنوان مثال هوایی که قرار بوده است در حالت عادی از دمای c 450 به دمای c 220 برسد، در صورت استفاده از تجهیزات بازیافت انرزی از c 300 به c 220 خواهد رفت یعنی اینکه بخش قابل ملاحظه‌ای از گرمای خود را به هوای خروجی از پروژه می‌دهد.
چرخ انتالپی
انواع مختلفی از تجهیزاتheat recovery وجود دارند که برخی از آنها در ایران نیز تولید و بهره‌برداری شده‌اند. انواع مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای هوا به هوا (برای تبادل انرژی بین دو هوا با شرایط متفاوت)، لوله‌های حرارتی و ...که هر یک بازدهی مشخصی در انتقال انرژی دارند.
در این میان چرخ‌های انتالپی (چرخ‌های انرژی) هرچند تکنولوژی ساخت پیچیده‌ای دارند اما با توجه به راندمان بالایشان که تا 90 درصد هم می‌رسد، از انواع قابل‌توجه تجهیزات بازیافت انرژی هستند.
چرخ انتالپی یک چرخ دورا است که با سرعت ثابت طوری دوران می‌کند که 50 درصد قسمت نیم‌دایره بالایی چرخ در مسیر کانال هوای اگزاست (هوای خروجی) و 50 درصد از قسمت نیم‌دایره پایینی چرخ در هوای تازه و یا بالعکس قرار گیرد. یک موتور الکتریکی کوچک و یاتاقان‌های بسیار حساس و مکانیسم بین آنها وظیفه گرداندن این چرخ را برعهده دارد.
چرخ‌های انرژی دو نوع هستند، نوع اول چرخ هایی که فقط دمای محسوس را منتقل می‌کنند که راندمان آنها حدود 50 الی 55 درصد است و نوع دوم چرخ‌هایی هستندکه به‌طور همزمان توانایی انتقال دمای نهان را هم دارند. این نوع چرخ‌ها دارای مواد جاذب رطوبتی مانند زئولیت یا سیلیکاژل و ... هستند که همزمان با دمای محسوس می‌تواند انرژی نهان را نیز میان دو هوای تبادل‌کننده، جابه جا کند.
این نوع تجهیزات برای مکان‌هایی که هوای تازه زیادی نیاز دارند و به‌ویژه در شرایط بد آب و هوایی قرار گرفته اند، کاربرد بیشتری دارند. بیمارستان، اتاق‌های عمل، اتاق‌های تمیز، داروسازی‌ها، آزمایشگاه‌های دارویی و صنعتی، سینما‌ها، سالن‌های آمفی تئاتر و اجتماعات و ... مثال‌هایی از این مکان‌ها هستند.
توجیه اقتصادی
به گفته می‌بتی، هرچه راندمان تبادل حرارت بین هوای خروجی و هوای تازه ورودی بیشتر باشد استفاده از آن توجیه پذیر‌تر می‌شود.
لزوم صرف هزینه اولیه زیاد برای ایجاد سیستم‌های بازیافت انرژی شاید عده‌ای را از انجام آن منصرف کند. موضوعی که می‌بتی آن را اینچنین توجیه می‌کند: «اگرچه سیستم‌های بازیافت هزینه اولیه‌ای را به همراه خواهد داشت، ولی با توجه به کاهش حجم چیلر و به تبع آن کاهش نیاز به انشعاب برق و همچنین کاهش قطر کابل کشی‌ها و آمپراژ تابلو برق‌ها و کاهش قطر لوله‌کشی‌ها و...... بخشی از این هزینه اولیه از میان می‌رود.»
از سوی دیگر با توجه به مصرف انرژی کمتر و تاثیری که این تجهیزات در کاهش هزینه‌های متغیر ساختمان دارند در مدت کوتاهی هزینه‌های اولیه خود را به طور کامل جبران نموده و ساختمان را به سمت سود‌دهی از محل کاهش مصرف انرژی می‌برند.
« نتایج بدست آمده از پروژه اجرا شده در بندرعباس نشان داده که مصرف انرژی کل برای سرمایش پروژه از 960 کیلو وات ساعت در پیک بار به 540 کیلو وات ساعت کاهش پیداکرده است.»
به این ترتیب به نظر می‌رسد که بهره بردن از روشی چون بازیافت انرژی می‌تواند یک راه‌کار مناسب برای کاهش انرژی مصرفی ساختمان باشد، به‌خصوص با توجه به بحث افزایش قیمت حامل‌های انرژی و همچنین کمبود برقی که به‌خصوص در فصل تابستان گاه به گاه با آن مواجه می‌شویم.
