Reklama
Reklama
 
 
 
Reklama
Ekonomiczne aspekty stosowania free-coolingu
Ocena użytkowników: / 2
SłabyŚwietny 
Data dodania: 27.04.2009

Dobór agregatów z systemem free-cooling’u nie jest łatwy jeśli nie zna się zasad działania takiego systemu oraz zasadności jego stosowania. Dodatkowo zastanawiają różne metody realizowania free-coolingu przez poszczególnych producentów, a w szczególności sposób w jaki podawana jest ilość chłodu uzyskiwana przez urządzenia w zmiennych warunkach temperatury zewnętrznej. Niniejszy artykuł będzie próbą zebrania i opisania tytułowego systemu oraz odpowiedzią na najczęściej zadawane pytania.

Co to jest free-cooling?
Free-cooling, czyli chłodzenie swobodne jest sposobem wykorzystania powietrza zewnętrznego o odpowiednich parametrach do chłodzenia powietrza wewnątrz pomieszczeń. Generalnie chłodzenie swobodne można podzielić na bezpośrednie (direct) i pośrednie (In-direct). W chłodzeniu bezpośrednim wykorzystuje się do chłodzenia strumień powietrza zewnętrznego nawiewany bezpośrednio do pomieszczeń klimatyzowanych. W tym rozwiązaniu należy pamiętać o odpowiedniej obróbce nawiewanej strugi (filtrowanie) oraz o odprowadzeniu powietrza z pomieszczeń np. poprzez przepustnice nadciśnieniowe. W chłodzeniu pośrednim, chłód do pomieszczeń dostarcza się za pomocą medium pośredniego (np. mieszanin glikolu schładzanych w suchych chłodnicach glikolu).
Oba typy free-coolingu stosowane są z powodzeniem w urządzeniach firmy RC. Chłodzenie bezpośrednie wykorzystywane jest w typoszeregu szaf klimatyzacji precyzyjnej Heat Hunter i neXt oraz urządzeniach typowych dla telekomunikacji: Energy Split, Minipac i Enertel. Idea chłodzenia pośredniego realizowana jest w agregatach wody lodowej Maximo i Glider oraz również w szafach typoszeregu neXt i Pegasus.

Wykorzystanie free-cooling’u bezpośredniego
Tak jak już wspomniano na wstępie, free-cooling bezpośredni stosowany jest w szafach klimatyzacji precyzyjnej. Dlaczego?
Szafy klimatyzacji precyzyjnej są urządzeniami w których obróbce poddaje się powietrze obiegowe, dlatego wykorzystanie strumienia powietrza zewnętrznego o odpowiednich parametrach wprowadzonego do pomieszczenia pozwala na utrzymanie temperatury, bez konieczności załączania sprężarek, lub ogranicza długość ich pracy. Pozwala to na znaczące oszczędności w zużyciu energii elektrycznej, ponieważ do utrzymywania parametrów w pomieszczeniu wykorzystywana jest tylko praca wentylatorów. Dla uzmysłowienia sobie ilości oszczędzanej energii można posłużyć się zestawieniem z tabeli.

Analiza danych z tabeli pokazuje ilość mocy elektrycznej, jaką można oszczędzić stosując układ chłodzenia bezpośredniego w tych urządzeniach. Jak widać, dla szafy HeatHunter DX 045 Z1 H1 pobór mocy elektrycznej podczas pracy w trybie chłodzenia sprężarkowego wynosi 13,22 kW z czego 94,5% tej mocy przypada na sprężarkę i wentylator skraplacza. Załączenie trybu FC pozwala na oszczędność takiej właśnie ilości energii elektrycznej. Dla szaf tego typu, z nominalnym przepływem powietrza 10 000 m3/h temperatura nawiewu wynosi około 11ºC, dlatego przy temperaturze powietrza zewnętrznego oscylującej w tych pobliżu tej wartości urządzenia będą pracowały tylko na powietrzu zewnętrznym, a poniżej, z domieszaniem powietrza obiegowego, tak aby nie dopuścić do przechłodzenia pomieszczenia. Należy dodatkowo podkreślić, iż w tego typu urządzeniach wentylator powietrza obiegowego pracuje zawsze, gdy urządzenie pozostaje załączone. Można się pokusić o stwierdzenie, że w tym przypadku zastosowanie chłodzenia swobodnego pozwala na darmowe chłodzenie klimatyzowanych pomieszczeń.

Przykład wykonania systemu
Rysunek 1 pokazuje sposób doprowadzenia powietrza zewnętrznego do urządzenia, oraz umiejscowienie przepustnicy nadciśnieniowej, która pozwala na prawidłową pracę systemu, odprowadzając nadmiar powietrza z pomieszczenia.
Układ chłodzenia swobodnego stosowany w urządzeniach RC można z powodzeniem stosować we wszystkich aplikacjach w których istnieje konieczność ciągłego usuwania zysków ciepła, a różnica pomiędzy temperaturą w pomieszczeniu a temperaturą powietrza zewnętrznego są niewielkie. Ograniczeniem stosowania takiego systemu jest dostęp do powietrza zewnętrznego, dlatego systemu takiego nie stosuje się w pomieszczeniach znajdujących się w znacznych odległościach od ścian zewnętrznych budynku, oraz w aplikacjach w których istnieją bardzo ostre reżimy odnośnie wprowadzania do pomieszczenia powietrza zewnętrznego.

Wykorzystanie free-cooling’u pośredniego
We wszystkich aplikacjach, w których nie ma możliwości doprowadzenia jako medium chłodzącego powietrza zewnętrznego, można zastosować free-cooling pośredni.
Dla szaf klimatyzacji precyzyjnej z chłodnicą freonową osiąga się to poprzez zastosowanie dodatkowego wymiennika, tuż przed chłodnicą freonową, który jest zasilany wodą lodową (glikolem), uzyskiwaną z suchych chłodnic glikolu, a w szafach z chłodnicą wodną – z agregatem wody lodowej z opcją free-coolingu. Najciekawszym rozwiązaniem, jest układ FC zastosowany w szafach typoszeregu neXt serii DX, z chłodnicą freonową, dodatkowym wymiennikiem FC, skraplaczem wewnętrznym chłodzonym wodą i dry-coolerem. Podczas pracy z wysokimi parametrami powietrza zewnętrznego, układ działa w oparciu o sprężarki i chłodnicę freonową a dry-cooler usuwa ciepło skraplania. Wraz z obniżaniem się temperatury zewnętrznej i spadkiem parametrów glikolu w układzie chłodzenia skraplacza, układ przestawia się z pracy sprężarkowej na pracę mieszaną lub na całkowity free-cooling.

W przypadku agregatów wody lodowej, free-cooling realizowany jest przy użyciu dodatkowych chłodnic glikolu (co prawda istnieją systemy, wykorzystujące do chłodzenia zimny freon, ale są to rozwiązania pionierskie, które można na razie traktować jako ciekawostki, a nie urządzenia o wartościach użytkowych – istnieją aplikacje oparte na takich agregatach, które w sezonie 2008/2009 ani razu nie pracowały w trybie FC z racji niesprzyjających warunków pogodowych).
Obecnie można wyróżnić kilka sposobów na uzyskanie chłodzenia swobodnego, polegających na zastosowaniu:
● dodatkowych, zewnętrznych suchych chłodnic glikolu;
● dodatkowego wymiennika FC, zamontowanego nad skraplaczem, bezpośrednio pod wentylatorami skraplacza;
● skraplacza ze zintegrowanym w jednej baterii lamel rurkami freonowymi i wodnymi;
● dodatkowych wymienników FC, zintegrowanych ze skraplaczem, ale znajdujących się przed nim.
(...)

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

  • Pompy ciepła 2018

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2017

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2018

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.