پیش سرمایش شبانه، مصرف بهینه انرژی با تهویه طبیعی

پیش سرمایش شبانه (night precooling) چیست؟

پیش سرمایش شبانه که یکی از روش های نوین سرمایشی محسوب می گردد، به معنای گردش هوای خنک در  ساختمان در طول ساعات شب با هدف سرد کردن سازه ساختمان است.

سازه ای که خنک می شود قادر است در طول ساعات روز به عنوان یک چاه حرارتی عمل کنند و  و باعث کاهش بار سرمایش ساختمان شود. برای آشنایی با این روش، لازم است ابتدا با مفهوم جرم حرارتی آشنا شوید. 

ذخیره حرارتی یا همان جرم حرارتی چیست؟

توده یا جرم حرارتی به روش یا ایده‌ای گفته می‌شود که در طراحی ساختمان برای مقابله با نوسانات شدید دمای داخلی ساختمان به کار برده می‌شود.

در طراحی ساختمان، توده حرارتی خاصیتی از یک توده ساختمانی است که با تأمین اینرسی در برابر نوسانات درجه حرارت، آن را قادر به ذخیره حرارت می‌کند. گاهی اوقات به عنوان اثر لنگر حرارتی شناخته شده‌است.

به عنوان مثال، هنگامی که درجه حرارت خارجی در طول روز نوسان دارد، یک جرم حرارتی بزرگ درون بخش عایق شده می‌تواند به کمتر شدن نوسانات روزانه درجه حرارت در یک خانه کمک کند، از آنجا که جرم حرارتی هنگامی که محیط اطراف درجه حرارتی بالاتر از توده دارد انرژی حرارتی جذب خواهد کرد، و به هنگامی که محیط اطراف خنک تر است بدون رسیدن به تعادل حرارتی، انرژی حرارتی پس می‌دهد. این متمایز از ارزش عایق بودن یک ماده است که باعث کاهش رسانایی گرمایی ساختمان می‌گردد که اجازه می‌دهد آن را به نسبت مجزا از خارج گرم یا سرد کرد، یا حتی فقط انرژی حرارتی ساکنان را بیشتر حفظ کرد.

سیستم سرمایش: انواع پیش سرمایش شبانه 

پیش سرمایش تهویه شبانه

پیش سرمایش تهویه شبانه که شامل  گردش هوای بیرون به داخل ساختمان، در ساعاتی از شب به طور طبیعی خنک تر می شود، است. 
این روش می‌تواند یک تکنیک غیرفعال سرمایش محسوب شود به جز شرایطی که از توان فن برای  گردش هوای بیرون به داخل فضا استفاده شود.
با این روش علاوه بر  ذخیره سازی  انرژی با کاهش بار سرمایشی در طول روز، با ایجاد تهویه طبیعی در فضا و ورود هوای تازه می توان از رکود هوا در ساختمان در ساعات شب جلوگیری کرد. 

پیش سرمایش مکانیکی

نوع دوم پیش سرمایش شبانه، پیش سرمایش مکانیکی است. در این حالت سیستم سرمایش مکانیکی ساختمان با دمایی که معمولا پایین تر از دمای تنظیم شده در حالت روز است، کار می کند. در سیستم های پیش سرمایش شبانه مکانیکی، مهم ترین فاکتور، زمان اوج مصرف است. زیرا در این روش، زمانی از سیستم کار می گیریم که ساعات اوج مصرف نیست (نیمه شب) و در نتیجه انرژی مصرفی در ساعات اوج تابستان (اواسط روز) را کمتر می کنیم. 

پژوهش ها نشان می دهد این روش، 10 الی 50 درصد صرفه جویی در مصرف انرژی ساعات اوج مصرف را در پی دارد. 

طراحان این سیستم باید در نظر داشته باشند که ممکن است هوای بیرون همواره مناسب انجام تهویه طبیعی نباشد. به خصوص زمانی که رطوبت هوای بیرون بیش از حد زیاد است یا درصد آلودگی هوا بالاست. 

در چه مکان و زمانی از پیش سرمایش شبانه استفاده نماییم؟

1. ساختمان هایی که مصالح سنگین تری دارند، مانند سازه های بتنی و سنگی.

2. اقلیم های گرم و خشک، که رطوبت بیش از حد زیاد نباشد و هوای بیرون در شب به اندازه کافی خنک باشد. 

3. ساختمان هایی که کارفرمای آن ها متقاعد به پرداخت هزینه پیاده سازی سیستم های کنترلی لازم برای پیش سرمایش شبانه شده باشد. 

4. ساختمان هایی که کاربری آن ها به گونه ای است که ساکنان یا شب ها در ساختمان حضور ندارند (مثل ساختمان های اداری) و یا مشکلی با سرمایش شبانه ندارند.