Poprzednia część cyklu w numerze 10/2012 poświęcona była sterowaniu inverterowemu sprężarek jako głównego elementu układu chłodniczego systemów VRF. W tej części chciałbym poruszyć zagadnienia sterowania systemami VRF w kontekście możliwości określenia zużycia energii przez indywidualnych odbiorców.

Systemy VRF posiadają wiele poziomów sterowania. Podstawowym jest sterowanie indywidualne pojedynczych jednostek za pomocą sterowników przewodowych lub bezprzewodowych. Wyższym poziomem jest możliwość łączenia jednostek za pomocą sterowników grupowych, następnym poziomem jest sterowanie centralne za pomocą sterowników centralnych oraz poprzez terminale komputerowe przy wykorzystaniu specjalnego oprogramowania. Ta ostatnia opcja oferuje również szereg dodatkowych możliwości: zarządzanie energią, monitoring czy rozliczanie indywidualne kosztów energii. Poniżej postaram się przedstawić w jaki sposób jest realizowany ta ostatnia funkcja.

Rys. 1. Przy rozliczaniu kosztów wszystkie elementy są powinny być brane pod uwagę przy liczeniu zużycia energii

Rys. 2. Kalkulacja zużycia energii

System rozliczania energii elektrycznej

Systemy VRF znajdują coraz szersze zastosowanie w dużych obiektach biurowych i apartamentach. Obiekty w których zastosowano kilkaset jednostek są spotykane w Polsce powszechnie, a największe obiekty na świecie mają ich nawet kilka tysięcy. Ponieważ są one często montowane w budynkach biurowych podlegających wynajmowi, pojawia się problem rozliczenia kosztów eksploatacyjnych systemów klimatyzacyjnych na poszczególnych odbiorców. Warunkiem podstawowym stawianym przed systemem rozliczania kosztów jest rzetelność rozliczeń i precyzyjny rozdział zużytej energii.

W przypadku systemów, w których czynnikiem jest woda sprawa już jakiś czas temu została rozwiązana poprzez zastosowanie liczników ciepła. Oczywiście dyskusja na temat tego sposobu rozliczenia kosztów toczy się cały czas, ale na dzień dzisiejszy wydaje się, że jest on sprawiedliwy, pewny oraz relatywnie tani – spełnia więc wszystkie kryteria stawiane przed takim systemem rozliczania.

Inaczej ma się sprawa w przypadku układów z bezpośrednim odparowaniem. Zmiana stanu skupienia czynnika wyklucza w tym przypadku prosty pomiar przepływu i konieczne jest korzystanie z innych dostępnych parametrów systemu.

Systemy VRF w większości oferują specjalne oprogramowanie do podziału kosztów. Warto dodać, że oprogramowanie to korzysta z wielkości już mierzonych przez system, tak więc koszt dodatkowych urządzeń pomiarowych czy wykonawczych jest zerowy.

Na początek zwróćmy uwagę na to, jakie koszty cząstkowe składają się na całkowity koszt eksploatacyjny systemu. Głównym jest oczywiście koszt energii elektrycznej zużywanej przez jednostki zewnętrzne i wewnętrzne. Mogą jednak wystąpić także inne koszty, które administrator chciałby uwzględnić np.: amortyzacja, serwis, obsługa administracyjna. Te wielkości stanowią wyjście do proporcjonalnego podziału na poszczególne jednostki wewnętrzne (rys. 1. ). Zatem logika podziału kosztów dla systemów VRF opiera się na proporcjonalnym podziale kosztów (rys. 2.) energii na każdą jednostkę wewnętrzną, uwzględniając energię oddaną przez tę jednostkę do pomieszczenia.

Rys. 3. Szacowanie obciążenia w trybie chłodzenia

Rys. 4. Szacowanie obciążenia w trybie grzania

Istotne jest, w jaki sposób określić tę energię. Producenci wykorzystują różne wielkości. Proste systemy on/off  posługują się w rozliczeniach czasem pracy. Część producentów szacuje tę wielkość na podstawie temperatury ssania i stopnia otwarcia zaworu rozprężnego (w systemach VRF stosuje się głównie silniki krokowe, a więc wielkość ta jest prosta do oszacowania). Metody te nie uwzględniają jednak w pierwszym przypadku temperatury wewnętrznej pomieszczeń, a w drugim stanu czynnika chłodniczego co w szczególnych przypadkach skutkuje dużym błędem pomiarowym.

Część producentów do szacowania energii oddawanej przez urządzenie do pomieszczenia wykorzystuje pomiar temperatury przed i za wymiennikiem. Oznacza to, że do pomiaru energii określa się stopień przegrzania (przy pracy w trybie chłodzenia – rys. 3.) lub stopień dochłodzenia (przy pracy w trybie grzania – rys. 4.). Przy pracy wymiennika z mocą nominalną, przegrzanie i dochłodzenie jest bliskie wartościom projektowym (ok. 7°C), przy pracy z niepełnym obciążeniem wartości te wzrastają.

(…)

Podsumowanie

Unia Europejska jako jeden z priorytetowych celów stawia sobie politykę zarządzania energią. Świadomość odbiorców dotycząca ich własnych energooszczędnych zachowań jest jednym z najbardziej istotnych elementów tej polityki, a rzetelne rozliczenie kosztów eksploatacji stanowi doskonałe narzędzie do jej realizacji.

Na podstawie materiałów FUJITSU GENEREAL LIMITED