Odpowiedzialny producent musi dostarczyć współpracującym z nim projektantom prawidłowe dane, dotyczące pracy urządzeń we wszystkich możliwych warunkach roboczych, ponieważ każda instalacja klimatyzacyjna musi osiągać potrzebną wydajność energetyczną - zmienną w zależności od obszaru geograficznego, charakterystyki budynku oraz swego przeznaczenia.

Technologia przewidująca AF +
Adaptive Function Plus to patent firmy Rhoss – nowatorskie oprogramowanie kontroli typu przewidującego, powstałe przy współpracy z wydziałem Fizyki Technicznej i Inżynierii Informacji Uniwersytetu w Padwie. Nowa logika pozwala zespołowi chłodzącemu na pozyskanie z instalacji informacji, dotyczących jego obciążenia i inercji oraz na przetworzenie i optymalizację parametrów roboczych w celu zmniejszenia zużycia energii przez agregaty chłodnicze i pompy ciepła.
Tradycyjna logika sterowania adaptacyjnego, stosowana w chillerach i pompach ciepła, ignoruje dynamikę wewnętrznych obciążeń cieplnych, gdyż reguluje wg temperatury wody powracającej z instalacji, zapewniając stabilną lecz nie energooszczędną pracę chillera. Innowacyjny Adaptive Function Plus działa inaczej. Obiektywnie optymalizuje pracę chillera i pompy ciepła poprzez stałe zbieranie informacji w profilu obciążenia cieplnego (np. budynku), regulując następnie temperaturę wody wyjściowej w dół lub w górę, w zależności od aktualnego zapotrzebowania. Specjalny algorytm adaptacyjny i formuła matematyczna jest używana do zmiany tych wartości, poprzez zarządzanie pracą każdej sprężarki z osobna.
AF+ oferuje ponadto unikalną funkcję tzw. „wirtualnego bufora” („Virtual Tank”), pozwalając chillerom i pompom ciepła na pracę ze znacznie zmniejszonym zładem wody na kW mocy chłodniczej i grzewczej. AF+ pozwala na pracę już przy zładzie równym 2 litry/kW poprzez „tłumienie” sygnału sterującego, kiedy osiągnięta zostanie docelowa temperatura oraz zapobiegając ciągłemu włączaniu/wyłączaniu się sprężarki i redukując średnią fluktuację wartości zadanej (setpoint). W związku z tym sprężarka jest włączana rzadziej, oszczędzając w ten sposób energię. Mniejszy zład wody oznacza zaś możliwość zaprojektowania mniejszego bufora, co daje oszczędność miejsca, czasu montażu, kosztów glikolu, czy uzdatniania wody.

„Energia, która jest potrzebna tylko wtedy, gdy jest rzeczywiście konieczna”
Zespoły chłodzące w instalacjach klimatyzacyjnych pracują z pełnym obciążeniem tylko przez niewielką liczbę godzin, natomiast przez większą część sezonu działają z obciążeniem częściowym. Istnieje więc zapotrzebowanie na ich projektowanie i zarządzanie nimi w taki sposób, aby podczas całego okresu eksploatacji zużywana przez nie energia była jak najmniejsza. Adaptive Function Plus reaguje na wielkość zadanej wartości, dostosowując wydajność agregatów do rzeczywistych warunków obciążenia. W ten sposób można znacznie zaoszczędzić na sezonowym zużyciu energii w porównaniu z agregatami chłodniczymi i pompami ciepła o tej samej mocy, pracującymi w oparciu o tradycyjne logiki sterowania. Oszczędność w sezonowym zużyciu energii dochodzi do 36 procent w sezonie zimowym i 18 procent w sezonie letnim.

Zmniejszenie zużycia energii i ochrona środowiska
Stosując Adaptive Function Plus, optymalizuje się „dopasowanie” energetyczne systemu budynek-instalacja, dzięki jego zdolności do oszczędzania energii. W ten sposób wzrasta wartość nieruchomości, natomiast zmniejsza się emisja substancji zanieczyszczających środowisko.

Wskaźnik wydajności sezonowej PLUS
Uniwersytet w Padwie opracował wskaźnik wydajności sezonowej ESEER+, który uwzględnia przystosowanie zadanej wartości nastaw agregatu chłodniczego do różnych warunków częściowego obciążenia. Dzięki uwzględnieniu tych parametrów, wskaźnik ten lepiej charakteryzuje sezonowe zachowanie zespołu chłodzącego z Adaptive Function Plus niż tradycyjny ESEER. Wskaźnik ESEER+ może być więc stosowany do szybkiej oceny sezonowego zużycia energii tylko dla zespołów chłodzących, wyposażonych w system Adaptive Function Plus, zamiast bardziej złożonych rzeczywistych analiz, przeprowadzonych na systemie budynek – instalacja, zazwyczaj trudnych do wykonania w krótkim czasie.

Uproszczona metoda kalkulacji oszczędności energetycznej dzięki Adaptive Function Plus
Analizy dynamiczne do obliczenia zużycia energetycznego zespołu chłodzącego systemu budynek – instalacja są zazwyczaj zbyt trudne do szybkiego porównania różnych urządzeń chłodzących, ponieważ wymagają wielu danych, którymi projektanci nie zawsze dysponują.
Aby szybko oszacować, ile może wynosić oszczędność energetyczna, wynikająca z korzystania z urządzenia wykorzystującego oprogramowanie Adaptive Function Plus w porównaniu z urządzeniem zaopatrzonym w tradycyjny system sterowania, proponujemy uproszczoną metodę, która opiera się na następujących wzorach:

E=(0,54 N * C) / ESSER+

E – energia elektryczna, pobrana przez zespół chłodzący z oprogramowaniem Adaptive Function Plus [kWh],
N – liczba godzin funkcjonowania zespołu chłodzącego,
C – nominalna wydajność chłodnicza zespołu chłodzącego [kW],
ESEER+ – średnia wydajność sezonowa zespołu chłodzącego z oprogramowaniem Adaptive Function Plus.

E=(0,54 N * C) / ESSER

E – energia elektryczna pobrana przez zespół chłodzący z tradycyjnym sterowaniem [kWh],
N – liczba godzin funkcjonowania zespołu chłodzącego,
C – nominalna wydajność chłodnicza zespołu chłodzącego [kW],
ESEER – (European seasonal EER) – średni europejski współczynnik efektywności energetycznej.

Analiza dynamiczna, wykonana dla budynku biurowego w Mediolanie. Porównanie zapotrzebowania energii elektrycznej jednostki z pompą ciepła o odwracalnym obiegu, z dwoma sprężarkami tej samej mocy, pracującymi na tym samym obwodzie chłodzącym, który pracuje z tradycyjnym sterowaniem o stałej wartości zadanej (7°C w sezonie letnim i 45°C w sezonie zimowym) – kolor CZERWONY oraz jednostki CompactY z trzema stopniami regulacji wydajności, która pracuje z logiką Adaptive Function Plus o zmiennej wartości zadanej (zakres między 7 i 14°C w sezonie letnim, między 35 i 45°C w sezonie zimowym) – kolor GRANATOWY wykresu.

Przy tej samej znamionowej wydajności chłodniczej i po przyjęciu tej samej liczby godzin funkcjonowania dwóch zespołów chłodzących z różnymi systemami sterowania, pobrana energia elektryczna będzie tym większa, im mniejsza jest sezonowa wydajność samego zespołu. Aby to wszystko uprościć, w zaprezentowanym przykładzie obliczeń zastosowano urządzenia Rhoss z tradycyjnym systemem sterowania i ze sterowaniem typu Adaptive Function Plus. Jak widać, oszczędność energetyczna możliwa do uzyskania z systemem Adaptive Function Plus wynosi 13 proc.

PRZYKŁAD
Model TCAEY 260 ze sterowaniem tradycyjnym:
Znamionowa wydajność chłodnicza = 59,2 kW
N = 8 godz./dzień × (5 miesięcy × 30 dni/miesiąc) = 1200 godzin
ESEER = 4,38
E = (0,54 1200 59,2) / 4,38 = 8 758,4 kW/h

Model TCAEY 260 ze sterowaniem z oprogramowaniem Adaptive Function Plus:
Znamionowa wydajność chłodnicza = 59,2 kW
N = 8 godz./dzień × (5 miesięcy × 30 dni/miesiąc) = 1200 godzin
ESEER+ = 5,04
E = (0,54 1200 59,2) / 5,04 = 7 611,4 kW/h

LITERATURA
materiały techniczne i promocyjne producenta agregatów wody lodowej Rhoss SpA
www.elektronika-sa.com.pl