Oszczędzanie energii jest istotnym zagadnieniem wpływającym na efektywność operacyjną nowoczesnego biznesu. Zmieniające się uwarunkowania regulacyjne przyczyniają się do zwiększenia kosztów energii, ale również dają szanse na zmianę modelu energetycznego.

Optymalizacja energetyczna infrastruktury jest dziś ważnym elementem w budowaniu wizerunku każdego przedsięwzięcia. Pojawia się więc pytanie, na które elementy należy zwrócić uwagę, gdy chcemy poprawić efektywność energetyczną. Odpowiedź jest dość oczywista: na wszystkie urządzenia i systemy, które stanowią znaczącą pozycje w bilansie zużycia energii. Poniżej przedstawiono podział zużycia energii elektrycznej w typowym budynku komercyjnym oraz przykładowym obiekcie przemysłowym.

Rys. 1. Porównanie zużycia energii pierwotnej oraz udział systemów HCAV w zużyciu energii przez budynek biurowy

Przedstawione dane na rysunkach 1 i 2 wskazują, że jednym z elementów, na który należy zwrócić szczególną uwagę, są systemy HVAC, które stanowią dość istotną pozycję w bilansie. Optymalizacja energatyczna tych elementów pozwoli na osiągnięcie znaczących oszczędności. Najwłaściwszym podejściem do zagadnienia jest przeprowadzenie kompleksowego audytu energetycznego będącego fundamentem umożliwiającym rozpoczęcie inicjatyw energooszczędnych. Jednak dla wielu obiek- tów jest to przedsięwzięcie zbyt skomplikowane i zbyt kosztowne, aby mogło zostać zrealizowane. Nasuwa się, więc pytanie: jakie proste działania mogą podjąć służby techniczne lub osoby odpowiedzialne za obsługę budynku, aby ograniczyć zużycie energii w systemach HVAC?

Skierowanie uwagi na serce każdego systemu, którym są sprężarkowe agregaty wody lodowej oraz pompy ciepła, jest kierunkiem jak najbardziej właściwym. Oceny efektywności energetycznej w/w urządzeń oraz usprawnienia ich serwisu wynikają właśnie ze znacznego ich udziału w ogólnym zużyciu energii elektrycznej. Według Międzynarodowego Instytutu Chłodnictwa (I.I.R) udział ten wynosi obecnie około 20% globalnego zużycia energii.

Wysokie koszty napraw i obawa przed ewentualną utratą wartości urządzenia są i będą dodatkową motywacją prowadzenia serwisu prewencyjnego tak długo, jak długo będzie to przynosić wymierne korzyści.

Potrzeba prowadzenia pomiarów wynika również z wydania Dyrektywy Unijnej EU 2002/91/EC oraz idącymi w ślad za nią zmianami z 2007 r. w polskim Prawie Budowlanym (art. 62, pkt. 6) nakazującymi co najmniej raz na 5 lat wykonanie inspekcji i oceny efektywności energetycznej urządzeń chłodniczych zastosowanych w systemach klimatyzacji o nominalnej mocy chłodniczej większej niż 12 kW, począwszy od roku 2009.

Rys. 2. Przykładowe zużycie energii elektrycznej w zakładzie przetwórstwa tworzyw sztucznych

Carrier Performance Analyser– budowa urządzenia pomiarowego

(...)

Rys. 4. CPA po otwarciu walizki głównej

Opis metody pomiarowej

Metoda została opatentowana w 1986 roku i niedługo potem zastosowana w Szwecji, początkowo w produktach ETM-1500 oraz ETM-2000. Od tamtego czasu sprzedano już ponad 200 takich urządzeń. Pomimo upływu 25 lat metoda nadal uznawana jest za nowatorską, a postęp technologiczny w technice pomiarowej uczynił ją dziś jeszcze bardziej atrakcyjną.

Większość istniejących systemów HVAC nie pozwala na dokonanie bezpośredniej oceny ich efektywności. Na ogół brak jest przepływomierzy lub ciepłomierzy w obiegach wodnych, a dostępne dane dotyczące zużycia energii elektrycznej nie są odpowiednie do dokonania analizy. Nawet jeśli strumienie energii i przepływu nośników są znane, to wymagają przeliczeń, a dokładność wyników stanowi 20%. Jeszcze gorzej wygląda sytuacja z wymiennikami powietrznymi.

Podczas, gdy większość metod pomiarowych nadal opiera się na pomiarach w obiegach wodnych, metoda pomiarowa zastosowana w CPA bazuje na obwodzie czynnika chłodniczego i z tego względu zwana jest też metodą wewnętrzną, a jej dokładność jest niewspółmiernie wyższa od metody tradycyjnej.

Analiza standardowego obiegu chłodniczego pokazanego na rys. 5. prowadzi do oczywistych wniosków, że włożona energia elektryczna pomniejszona o straty w silniku równa jest przyrostowi entalpii czynnika, co z kolei pozwala określić przepływ w/w czynnika.

Rys. 5. Typowy obieg chłodniczy zobrazowany na wykresie Ciśnienie - Entalpia

Obieg chłodniczy

(...)

Błędy pomiaru

(...)

Wielkości mierzone i korzyści z pomiarów

Znając rodzaj czynnika chłodniczego oraz dysponując danymi z agregatu lub z dodatkowych czujników temperatury i ciśnienia oraz mierników energii elektrycznej można za pomocą CPA określić wiele cech i parametrów mierzonego urządzenia. W sumie liczba możliwych do określenia parametrów przy pomocy CPA w standardowej konfiguracji pomiarowej wynosi ponad 40.

(...)

Więcej na ten temat przeczytają Państwo w Chłodnictwie i Klimatyzacji nr 11/2013