Концепция «свободного охлаждения» AERMEC от 50 до 1600 кВт

Концепция «свободного охлаждения» AERMECот 50 до 1600 кВт

Free CoolingFree Cooling

R134aR134a

ОглавлениеОглавление

Что такое свободное охлаждение

Как сделана система Как работает св. охлаждение

Интеллектуальное управление

Показатели работы

Энергосбережение

Что такое свободное охлаждение

Система свободного охлаждения делает Система свободного охлаждения делает возможным получения возможным получения холодопроизводительности за счет холодопроизводительности за счет использования разности температур между использования разности температур между наружным воздухом и обратной водой.наружным воздухом и обратной водой.

Так же эта система позволяет удовлетворить Так же эта система позволяет удовлетворить потребность в холоде только при помощи потребность в холоде только при помощи компрессоров в случае, если температура компрессоров в случае, если температура наружного воздуха (в летнем режиме) не дает наружного воздуха (в летнем режиме) не дает возможности использовать свободное возможности использовать свободное охлаждениеохлаждение ( (аналогично базовой версии аналогично базовой версии NRA)NRA)..

Что бы иметь максимальную гибкость и Что бы иметь максимальную гибкость и энергосбережение энергосбережение Aermec Aermec предлагает предлагает заказчикам возможность программировать заказчикам возможность программировать холодильную машину таким образом, что холодильную машину таким образом, что требуемая холодопроизводительность в требуемая холодопроизводительность в первую очередь достигается свободным первую очередь достигается свободным охлаждением и только в случае охлаждением и только в случае необходимости при помощи компрессоровнеобходимости при помощи компрессоров..

Как сделана система свободного охлаждения Aermec

Для более легкого понимания системы опишем ее шаг за шагом:

1. 1. Взята базовая версияВзята базовая версия N NSBSB

R134AПотенциал озонного разрушения ODP = 0.

Эффективность по сравнению с R407C 5%

Как сделана система свободного охлаждения

2. Добавлены теплообменники воздушного охлаждения Добавлены теплообменники воздушного охлаждения (устанавливаются перед конденсаторами холодильного контура)(устанавливаются перед конденсаторами холодильного контура)


3.3. Добавлен трехходовой вентиль Добавлен трехходовой вентиль пропорционального регулирования для пропорционального регулирования для распределения рабочей среды между распределения рабочей среды между холодильным контуром и ТО свободного холодильным контуром и ТО свободного охлажденияохлаждения

4. 4. Выполнена соответствующая трубная обвязка внутри агрегатаВыполнена соответствующая трубная обвязка внутри агрегата. .

Тепл

ообм

енни

к

своб

одно

го о

хлаж

дени

я

Тепл

ообм

енни

к

своб

одно

го о

хлаж

дени

я

Тепл

ообм

енни

к

своб

одно

го о

хлаж

дени

я

Тепл

ообм

енни

к

своб

одно

го о

хлаж

дени

я

Трехходовой вентильТрехходовой вентиль

Исп

арит

ель

Исп

арит

ель

5. 5. Ниже представлена полная схема чиллера со Ниже представлена полная схема чиллера со свободным охлаждениемсвободным охлаждением..


7. 7. Кроме того необходимо переделать Кроме того необходимо переделать систему управления чтобы позволить систему управления чтобы позволить включать компрессора и свободное включать компрессора и свободное охлаждение одновременноохлаждение одновременно::

a)a) Включение-выключение трехходового Включение-выключение трехходового клапанаклапана

b)b) Включение-выключение компрессоров Включение-выключение компрессоров (одного за одним)(одного за одним)

c)c) Модулированное управление мощностью Модулированное управление мощностью свободного охлаждениясвободного охлаждения

d)d) Безопасный контроль мощности свободного Безопасный контроль мощности свободного охлаждения в трудных условиях (очень охлаждения в трудных условиях (очень низкая температура наружного воздуха), низкая температура наружного воздуха), при помощи электронных устройствпри помощи электронных устройств


Теплообмен-ники св. охл.

Двухсекци-онный

конденсатор

Evaporator

Выход воды

Вход воды

Трехходовой клапан

Клапан св. охлажд. A Клапан св. охлажд. B

CP

Датчик вых. водыДатчик вх. воды

Датчик св. охл.ИспарительИспаритель


Теплообмен-ники св. охл.

Двухсекци-онный

конденсатор

Evaporator

Выход воды

Вход воды

Трехходовой клапан

Клапан св. охлажд. A

Клапан св. охлажд. B

CP

OW ProbeIW Probe

Датчик св. охл.ИспарительИспаритель

Закрытие секций конденсатора

Для выпуска в случае необходимости части хладоагента, заключенного в закрытой секции


•РАБОТА ТОЛЬКО НА КОМПРЕССОРАХ•РАБОТА ТОЛЬКО НА КОМПРЕССОРАХ


•РАБОТА НА КОМПРЕССОРАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВОБОДНОГО

ОХЛАЖДЕНИЯ

•РАБОТА НА КОМПРЕССОРАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВОБОДНОГО

ОХЛАЖДЕНИЯ


•РАБОТА ТОЛЬКО НА СВОБОДНОМ ОХЛАЖДЕНИИ

•РАБОТА ТОЛЬКО НА СВОБОДНОМ ОХЛАЖДЕНИИ


“Интеллектуальное управление”

Интеллектуальное управление запрограммировано для Интеллектуальное управление запрограммировано для получение требуемой холодопроизводительности в получение требуемой холодопроизводительности в трех разных режимахтрех разных режимах::

• Только свободное охлаждениеТолько свободное охлаждение: : когда мощность когда мощность свободного охлаждения достаточна для достижения свободного охлаждения достаточна для достижения расчетной температуры воды. Это самый экономный расчетной температуры воды. Это самый экономный вариант – вся потребляемая мощность - это мощность вариант – вся потребляемая мощность - это мощность потребляемая вентиляторамипотребляемая вентиляторами..

• Комбинирование свободного охлаждения с работой --Комбинирование свободного охлаждения с работой --компрессоровкомпрессоров: : когда мощность свободного когда мощность свободного охлаждения меньше требуемой охлаждения меньше требуемой холодопроизводительностихолодопроизводительности. . В этом случае для ее В этом случае для ее достижения необходима работа части компрессоровдостижения необходима работа части компрессоров..

• Только компрессорыТолько компрессоры:: когда температура наружного когда температура наружного воздуха выше, чем температура обратной водывоздуха выше, чем температура обратной воды..

“Интеллектуальное управление” Новая система интеллектуального управления может управлять какНовая система интеллектуального управления может управлять как

холодопроизводительностью свободного охлаждения, так и компрессоровхолодопроизводительностью свободного охлаждения, так и компрессоров:

• Температурный датчик Температурный датчик на входящей воде на входящей воде выдает сигнал выдает сигнал агрегату, агрегату, выбирающему режим выбирающему режим работыработы. (. (Датчик Датчик расположен на расположен на обратной трубеобратной трубе))

• Второй датчик Второй датчик используется для используется для оценки холодо-оценки холодо-производительности производительности требуемой от требуемой от установкиустановки..

• Интеллектуальная Интеллектуальная контрольная панель контрольная панель сама решает как сама решает как достичь заданных достичь заданных условий.условий.

Свободное охлаждение + компрессоры

Свободное охлаждение + компрессоры

Максимальная скорость

вентиляторов

Модулированная скорость

вентиляторов

Хол

од

опр

ои

звод

ите

льно

сть

Только свободное охлажден

ие

Только свободное охлажден

ие

“Интеллектуальное управление”

Электронный контроль скорости вращения вентиляторовЭлектронный контроль скорости вращения вентиляторов

• Этот контроллер изменяет скорость вращения вентиляторов в зависимости от давления конденсации, считываемого датчиком высокого давления. Это делает возможной нормальную эксплуатацию агрегата (с включенными компрессорами) при температуре ниже 20°C (опция DCPX). Электронный контроллер меняет логику работы при работе в режиме свободного охлаждения, когда компрессоры остановлены. В этом случае скорость вращения вентиляторов модулируется для получения требуемой холодопроизводительности.

Показатели работы: Как рассчитать холодопроизводительность свободного

охлаждения• Холодопроизводительность системы Холодопроизводительность системы

зависит от разницы температур между зависит от разницы температур между наружным воздухом и обратной водойнаружным воздухом и обратной водой..

• При увеличении этой разницы При увеличении этой разницы холодопроизводительность свободного холодопроизводительность свободного охлаждения также увеличиваетсяохлаждения также увеличивается..

• При увеличении этой разницы всего лишь При увеличении этой разницы всего лишь на один градус, на один градус, холодопроизводительность свободного холодопроизводительность свободного охлаждения возрастает на 10%охлаждения возрастает на 10%..

• Это означает, что энергосбережение резко Это означает, что энергосбережение резко возрастает при уменьшении температуры возрастает при уменьшении температуры наружного воздуха.наружного воздуха.

• Этот график показывает, что холодопроизво-дительность св. охл. (%) пропор-циональна разнице температур dT (Tвозд.-Tводы).

• При DT = 13°C имеем 100%

холодопроизво-дительности за счет свободного охлаждения!!!


охлаждения

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10 12 14

DT (Tвоздуха-Tводы)

%

Св. охл. %

Степень энергетической эффективности (холодильный коэффициент)

• График показывает, График показывает, как изменяется как изменяется степень степень энергетической энергетической эффективности в эффективности в течении одного течении одного гипотетического года гипотетического года (температура (температура выходящей воды выходящей воды равна равна 7°C7°C)), , при при изменении изменении температуры температуры наружного воздуханаружного воздуха..

По графику видно По графику видно как резко возрастает как резко возрастает степень степень энергетической энергетической эффективности, эффективности, когда все когда все компрессора компрессора останавливаютсяостанавливаются

Температура наружного воздуха

Степ

ен

ь э

нер

гети

ческ

ой

эф

фекти

вн

ост

и

Св.охл.Св.охл. Только

чиллерТолько чиллер

Чиллер+

Св. охл.

Чиллер+

Св. охл.

Вы

ход

ящ

ая в

од

а

7°C

NSB free coolingNSB free cooling

Показатели работы: Холодопроизводительность и

потребляемая энергия

Номинальные условия:

• Т выход: 7 °C• Т вход: 12°C• Номинальный

коэффициент коррекции =1 при Токр.возд= 35°C)

• Агрегат с пропорциональным регулированием холодопроизводи-тельности К

оэф

фи

ци

ент

кор

рекц

ии

мощ

ности

Температура наружного воздуха

Св.охл.Св.охл.

Чиллер+

Св. охл.

Чиллер+

Св. охл.Только чиллер

Только чиллер

ХолодопроизводительностьХолодопроизводительность

Потребляемая мощностьПотребляемая мощность

Вы

ход

ящ

ая в

од

а 7

°C


0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

2,50

2,75

3,00

3,25

3,50

3,75

4,00

-20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Температура обратной воды [°C]

Ко

рр

екц

. ко

эфф

-т х

ол

од

оп

р. с

в. о

хл.

-20 °C-15 °C

-10 °C-5 °C

0 °C 5 °C

10 °C 15 °C


охлаждения?Условия:Т окр. возд.= -2 °CТ вход = 12 °CГликоль 30%

Коррекционный коэффициент необходимо умножить на номинальную холодопроизво-дительность, что бы получить холодопроизво-дительность при новых условиях


Энергосбережение: примеры применения

Типичные применения свободного охлаждения – Типичные применения свободного охлаждения – помещения, требующие охлаждения во всех сезонахпомещения, требующие охлаждения во всех сезонах::

• Промышленное применение

• Кондиционир. серверныхКондиционир. серверных

• Торговые центрыТорговые центры

• Большие обществ. зданияБольшие обществ. здания

• Телефонные станцииТелефонные станции

• и.т.д.и.т.д.

Энергосбережение

Обратите внимание на результаты! Обратите внимание на результаты!

Теперь рассмотрим пример применения свободного охлаждения и подсчитаем энергосбережение (в фунтах стерлингов). Сравним энергопотребление стандартной версии NSB 2352 с энергопотреблением версии со встроенным свободным охлаждением NSB F2352NSB F2352 .

Условия сравнения:

• Холодопроизводительность для серверной в течение одного года 24 ч Холодопроизводительность для серверной в течение одного года 24 ч //деньдень

• Фиксированная холодопроизводительностьФиксированная холодопроизводительность 505 кВт

• Выходящая вода:Выходящая вода: 7 °C 7 °C

• Рассмотрим три города с разными климатическими условиями:Рассмотрим три города с разными климатическими условиями:– ЛондонЛондон– ХельсинкиХельсинки– МоскваМосква

Примечание:Стоимость электроэнергии принята одинаковой для в.у. городов

Энергосбережение: Лондон

График показывает энергопотре-бление «месяц за месяцем».

Один год:Общее время работы

= 8395 чОбщ. энергопотр. :Чиллер = 259.167

кВтч (7.738 £)Св. охл.= 170.823

кВтч (3.967 £)

Среднегодовая СЭЭ:Чиллер = 4,29Св. охл. = 12.62

0

5000

10000

15000

20000

25000

kW

h

Янв. Фев. Март Апр. Май Июнь Июль Авг. Сент. Окт. Ноя. Дек.

Monthly energy consumption

Стандартный чиллер Свобод. охл.

Месячное энергопотреблениеМесячное энергопотребление

Энергосбережение: Лондон

Рассчитаем годовую экономию за счет использования свобод. охл. :

Энергосбережение:

88.345 кВтч

Экономия:

3.761 £

Срок окупаемости:

Около 7-ми месяцев!

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

London: yearly saving with FC unitГодовая экономия за счет св. охл. в Лондоне

Годовая экономия за счет св. охл. в Лондоне


Энергосбережение: Хельсинки

Рассчитаем Рассчитаем годовую годовую экономию за экономию за счет счет использования использования свобод. охл.свобод. охл. :


129.074 кВтч

Экономия:

4.828 £

Срок окупаемости:Около 6-ти месяцев!

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

Helsinki: yearly saving with FC unitГодовая экономия за счет св. охл. в Хельсинки

Годовая экономия за счет св. охл. в Хельсинки


Энергосбережение: Москва

Рассчитаем годовую экономию за счет использования свобод. охл. :


112.188 кВтч

Экономия:

4.971 £

Срок окупаемости:

Около 5-ти месяцев!

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

Moscow: yearly saving with FC unitГодовая экономия за счет св. охл. в Москве

Годовая экономия за счет св. охл. в Москве


СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕСПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!

Documents

Концепция «свободного охлаждения» AERMEC от 50 до 1600 кВт