Podstawowym zadaniem stojącym przed projektantem jest przede wszystkim określenie obciążenia cieplnego projektowanego obiektu i zaproponowanie takiego rozwiązania, które zapewni maksymalne oszczędności w eksploatacji systemu klimatyzacji.

Ponieważ RC Polska, wg badań własnych, dostarczyła na rynku Polskim najwięcej takich urządzeń, pozwalamy sobie, na podstawie naszych prawie 20 letnich obserwacji i pomiarów, określić podstawy stosowania systemu free-cooling w naszej strefie klimatycznej. Postawą wyboru powinny być zdefiniowane przez projektującego następujące elementy:

• dokładne określenie obciążenia minimalnego i maksymalnego obiektu,
• określenie zakresu temperatur średnich dla danej lokalizacji,
• szczegółowe określenie profilu obciążenia w przedziale godzinowym dla całego okresu eksploatacji.

Uzyskawszy odpowiedź na 1-sze pytanie możemy, na podstawie kart doborowych wytwornic, określić współczynniki sprawności energetycznej dla Qmin i Qmax oraz odpowiadających im temperatur obliczeniowych.

Określenie zakresu średnich temperatur dla danej lokalizacji jest niezmiernie ważne, gdyż wiele rejonów naszego kraju posiada odrębne i różne od siebie podstrefy klimatyczne. Odpowiedź na punkt 3 określi nam czas pracy systemu w warunkach umożliwiających zastosowanie systemu free-cooling oraz wskaże niezbędną do zapewnienia moc chłodniczą.

Na podstawie tych danych możemy przeprowadzić porównawczą analizę energetyczną zastosowania wytwornic wody lodowej z i bez systemu free-cooling.

Wnioski z takich analiz są często zaskakujące dla projektantów i pokazują, jak mylne są oceny bazujące na stwierdzeniu ogólnym, że nasza strefa klimatyczna gwarantuje uzyskanie wielkich korzyści ekonomicznych z zastosowania systemu free-cooling. Analizując wnioski z wielu obiektowych zastosowań systemów free-cooling dla naszej strefy klimatycznej dochodzimy do wniosku, iż w aplikacjach:

• wykazujących znaczne wahania obciążenia cieplnego,
• z wyraźnym szczytem dziennego obciążenia,
• z niewielkim (do 30% nominalnego) obciążeniem minimalnym,

zastosowanie chłodzenia swobodnego jest równorzędne z zastosowaniem standardowych wytwornic wody lodowej. Korzyści energetyczne są minimalne zaś czas zwrotu nakładów inwestycyjnych, wyższych w przypadku stosowania wytwornic z systemem FC, jest w przybliżeniu równy czasowi technicznego zużycia tych maszyn.

Elementy analizy porównawczej dla obiektu biurowego o obciążeniu cieplnym 470 kW, Warszawa

Jak wynika z danych przedstawionych na wykresie (rys. 1) oraz w tabelach 1 i 2 dotyczących analizy omawianego obiektu, zastosowanie dla takiej aplikacji agregatu z system free-cooling jest całkowicie nieuzasadnione. Rozwiązanie takie podwyższa koszt nakładów na urządzenia nie dając spodziewanych efektów ekonomicznych w eksploatacji.

Rys. 1. Godzinowy profil obciążenia budynku z uwzględnieniem temperatury zewnętrznej

Tabela 1. Analiza zużycia energii elektrycznej dla agregatu z systemem free-cooling (kliknij aby powiększyć)

Tabela 2. Analiza zużycia energii elektrycznej dla agregatu standardowego (kliknij aby powiększyć)

Aplikacje przemysłowe: (…)

Elementy analizy porównawczej dla obiektu serwerowni o obciążeniu cieplnym 1000 kW Lokalizacja: południowa Polska. (…)

Podsumowanie

Powyższe analizy niezbicie potwierdzają tezę postawioną na początku tego artykułu. Niezależnie od inwestycji zawsze należy poddać pod dyskusję proponowane rozwiązanie instalacji pod kątem energetycznym w oparciu o dostarczone dane.

Interpretacja wyników tych analiz pozostaje jednak w wyłącznej gestii projektantów i tylko od nich zależy wybór sugerowanego rozwiązania.