Фрикулинг что это такое
Системы охлаждения жидкости (чиллер) с «Free Cooling» — сухие градирни
В регионах с умеренным и холодным климатом наличие фрикулинга помогает существенно экономить электроэнергию в осенне-зимний период. В драйкулере от питания работают только осевые вентиляторы, в то время как в других типах холодильных агрегатов электричество требуется также для работы испарителя. При наличии системы свободного охлаждения компрессор – основной потребитель электроэнергии – работает значительно меньше, что становится дополнительным источником экономии.
Кроме того, большинство современных драйкулеров оснащены частотными преобразователями, которые позволяют регулировать скорость вращения лопастей вентилятора.
Чиллер с естественным охлаждением может использовать фрикулинг полностью или частично. В первом случае охлаждение воздуха происходить при полностью выключенном компрессоре за счет гликолевого контура, во втором – компрессор работает в половину нагрузки, а гликолевый контур используется параллельно для охлаждения воздуха в помещении и конденсатора.
Системы с «Free cooling» в зимний период дают возможность экономить до 80% электроэнергии, а в межсезонье – до 50%. Учитывая значительный рост цен на энергоносители, такая экономия является весьма существенной. Именно поэтому владельцы промышленных предприятий, имеющих постоянную потребность в охлаждении, предпочитают установку систем охлаждения жидкости с «Free cooling».
Наша компания предлагает охладители технических жидкостей с системой фрикулинг, а также занимается производством, поставкой и монтажом драйкулеров («сухих охладителей жидкости» или «сухих градирен»). «Ксирон-холод» занимается выпуском драйкулеров как под чиллеры собственного производства, так и для монтирования в другие системы охлаждения.
Мы предоставляем широкий выбор драйкулеров Guntner, изготовленных на основе качественных комплектующих от известных европейских производителей.
Энергосберегающие схемы охлаждения технических жидкостей
Постоянное удорожание электроэнергии приводит к тому, что одним из основных критериев при выборе холодильного оборудования становится его энергоэффективность. Так, в Западной Европе сейчас наблюдается тенденция, когда более дешевому, но недостаточно экономичному оборудованию предпочитают дорогой, но энергетически более выгодный вариант. В конечном счете, такое оборудование очень быстро себя окупает за счет умеренного потребления электроэнергии. Подсчеты убедительно доказывают, что в российских климатических условиях дополнительные затраты на приобретение энергосберегающего оборудования окупаются в течение двух лет.На сегодняшний день наибольшим спросом пользуется оборудование с системой естественного охлаждения «Фрикулинг», которое позволяет в зимний и осенне-весенний период использовать для охлаждения хладагента холодный наружный воздух, не включая компрессор. Поскольку основным потребителем электроэнергии считается именно компрессор, то применение фрикулинга позволяет существенно экономить электроэнергию.
Можно выделить два вида холодильных систем, в которых реализован принцип воздушного охлаждения:
- стандартная водоохлаждающая установка на базе воздушного конденсатора дополняется сухой градирней;
- водоохлаждающая установка работает на основе жидкостного конденсатора, а сухая градирня используется для отбора тепла у жидкости, охлаждающей конденсатор.
Водоохлаждающая установка на базе воздушного конденсатора с сухой градирней
Принцип работы
В качестве хладоносителя в такой системе используется водный раствор этиленгликоля – тосол или вода. Ниже будут рассмотрены оба этих варианта. В теплое время года, когда температура наружного воздуха превышает температуру тосола, он поступает сразу в чиллер, минуя градирню. 
При снижении температуры воздуха тосол при помощи трехходового клапана поступает предварительно в градирню, где он частично охлаждается и только после этого подается в холодильную установку. При стабильно низких наружных температурах основной отбор тепла будет происходить в градирне, в то время как компрессор будет отключен.
Преимущества
- Любая стандартная водоохлаждающая установка может быть при желании дополнена драйкулером. Монтаж сухой градирни очень прост, поэтому она без труда может быть установлена как в проектируемую, так и в уже действующую систему охлаждения.
- Имеет короткий период окупаемости.
- Использование драйкулеров исключает загрязнение производственной воды или ее перерасход.
- меньший расход тосола;
- снижается уровень загрязнения теплообменного оборудования, что позволяет организовать герметичную гидросистему;
- снижает вероятность потерь хладоносителя.
Когда температура воздуха понижается, и разница между температурой наружного воздуха и температурой воды достигает 5ºС, в работу включается гликолевый контур. Чем холоднее будет на улице, тем большую часть отводимого тепла будет брать на себя контур охлаждения тосолом.
Водоохлаждающая установка на базе жидкостного конденсатора с драйкулером
Принцип работы
В теплое время года охлаждаемая жидкость сразу поступает в испаритель чиллера. Здесь хладагент забирает тепловую нагрузку и посредством жидкостного конденсатора передает ее тосолу, охлаждение которого происходит в драйкулере.В зимний период, когда температура наружного воздуха падает настолько, что градирня может взять на себя всю нагрузку по отбору тепла, охлажденный поток тосола из драйкулера поступает на пластинчатый теплообменник, а компрессор чиллера отключается.
Преимущества
- небольшие размеры оборудования;
- невысокая стоимость комплектующих;
- низкая стоимость монтажа благодаря отсутствию необходимости пайки фреоновых магистралей к воздушному конденсатору;
- небольшое количество хладагента в системе.
Недостатки
- возможность только комплексного монтажа оборудования. Все узлы монтируются еще на этапе проектирования объекта и не могут быть дополнены после запуска системы охлаждения;
- необходимость в более тщательном выборе драйкулера, поскольку именно на него ложится все основная нагрузка по отбору тепла у чиллера.
Рассчитываем срок период окупаемости чиллера с системой «Free cooling»
Исходные требования:- холодпроизводительность – 100 кВт,
- температура воды – 15ºС.
Стоимость градирни вместе с другим дополнительным оборудованием (насосом для тосола, разборным теплообменником, трехходовым клапаном) – 11,5 тыс. евро.
- Температура наружного воздуха на уровне 0° С держится около 5 месяцев.
- Потребляемая мощность драйкулера и насоса – 10 кВт.
- Разница в потребляемой мощности градирни и холодильного агрегата – 21 кВт.
Если считать, что холодильное оборудование будет работать круглосуточно при цене электроэнергии 3 руб за кВт/час, то годовая экономия достигнет – 227 тыс. рублей. Таким образом, можно сделать вывод, что приобретенное оборудование окупит себя немногим более чем за 2 года.
Page 2
Холодильные машины, работающие в центральных системах кондиционирования, называются чиллерами. Задача этого оборудования заключается в охлаждении или подогреве теплоносителя, который затем подается через трубопроводы в фанкойлы. Чиллеры применяются во многих отраслях промышленности, в том числе для охлаждения пресс-форм и производства газированных напитков.Заявка на подбор чиллера
Разные модели могут отличаться друг от друга конструктивным исполнением, схемой подключения, видом охлаждения конденсатора и наличием теплового насоса:
- по конструктивному исполнению (со встроенным или выносным конденсатором)
- типу охлаждения конденсатора (воздушное или водяное)
Охлаждение оборотной воды
Установки оборотного водоснабжения для получения ледяной воды и охлаждения оборудования в промышленных условиях, могут использоваться для подачи жидкости заданной температуры в экструдеры, лазеры, термопластавтоматы, вакуумные установки и другое технологическое оборудование. При более высоких требуемых температурах применяют воздушные охладители жидкостей – «сухие градирни». Охладители воды могут иметь различную конструкцию – в зависимости от конкретных решаемых ими задач.Page 3
Главная
Контакты| Компания ООО Ксирон-Холод Россия г. Ивантеевка, Санаторный проезд, дом 1, корпус 23, 141281Почтовый адрес: Санаторный проезд, дом 1, г.Ивантеевка, Московская область, 141281 Телефон: (495) 984-74-92; (495) 226-51-87; Email: [email protected] Мы работаем ежедневно с 9:00 до 18:00, кроме выходных. Прием заявок на сайте — круглосуточно ИНН 5038123297 ОГРН 1165038054565E-mail: Отправить заявку Отзывы/Сертификаты Построить маршрут с помощью: Яндекс карты Доставка: осуществляем отправку оборудования по России и в страны СНГ. Схема проезда |
www.xiron.ru
Энергоэффективная схема холодоснабжения с системой фрикулинга
31.03.2016
При проектировании холодильных установок для кондиционирования помещений, в которых имеются значительные теплоизбытки (более 200 Вт/м2) и требуется круглогодичное охлаждение (в холодильных складах, электрощитовых, технических зонах, производственных цехах, серверных, центрах обработки данных и прочих) может быть использован фрикулинг, который в последние годы стал одной из самых обсуждаемых новинок промышленного холодоснабжения.
Фрикулинг как действенный способ экономии затрат предприятия
Принцип «свободного охлаждения», как с английского переводится термин freecooling, предусматривает использование наружного воздуха в холодные времена года в системах кондиционирования и теплоотведения. Пользуясь своим преимуществом от территориального расположения в умеренном климате, предприятия способны уменьшить годовое энергопотребление в десятки раз (до 80% в зимний период и до 50% в межсезонье).
Система фрикулинга предусматривает в холодный период года охлаждение жидкости не в испарителе, как обычно, а в дополнительном теплообменнике – драйкулере (сухом охладителе), в котором источником охлаждения выступает наружный воздух низкой температуры, нагнетаемый осевыми вентиляторами. Благодаря тому, что в режиме фрикулинга не задействуются испаритель и компрессор (наиболее энергоемный компонент холодильной системы), наблюдается ощутимая экономия эксплуатационных издержек предприятия. К тому же происходит экономия ресурса компрессора, что в свою очередь увеличивает срок его службы, уменьшает капитальные затраты на ремонт изношенного агрегата и покупку нового.
При применении фрикулинга в системе холодоснабжения предприятия отсутствуют ограничения работы системы по минимальной температуре наружного воздуха. Используя дополнительные нагревательные элементы картеров компрессоров, подогрев трехходового кабеля и контроллера, а также кабель со специальной морозостойкой изоляцией, можно обеспечить работу оборудования при сверхнизких температурах наружного воздуха (до -45°С).
Принимая решение о целесообразности использования систем фрикулинга на предприятии, следует определить сроки окупаемости затрат на приобретения специального оборудования. Благодаря значительной экономии электроэнергии, затраченные средства полностью возвращаются в среднем через 3-4 года в зависимости от погодных данных конкретного региона, тарифов на электроэнергию, разницы потребляемых мощностей и других факторов.
Виды фрикулинга
Различают два вида фрикулинга:
1) при прямом фрикулинге используется одноконтурная система: наружный воздух подается непосредственно в охлаждаемое помещение, что, с одной стороны, упрощает систему и еще больше сокращает энергозатраты, но с другой требует дополнительных средств фильтрации и увлажнения поступающего воздуха;
2) при непрямом фрикулинге наружный воздух подается в теплообменные аппараты и охлаждает внешний хладоноситель, который, в свою очередь, охлаждает хладоноситель внутренний; такая двухконтурная система менее эффективна, чем прямой фрикулинг, однако в промышленных чиллерах чаще всего используется именно она.
Есть несколько вариантов реализации системы фрикулинга:
1. Использование холодильных чиллеров с функцией фрикулинга, благодаря чему появляется возможность отказаться от использования компрессора в зимний и переходный периоды (в последнем случае возможна частичная загруженность оборудования). Перед тем, как попасть в испаритель, хладоноситель через трехходовой клапан поступает в дополнительную теплообменную систему фрикулинга, где охлаждается наружным воздухом. Весь процесс контролируется автоматикой, а встроенный в корпус чиллера теплообменник фрикулинга обеспечивает агрегату компактные размеры.
2. Воздухо-воздушные теплообменники с использованием роторных теплообменых агрегатов имеют очень высокий потенциал энергосбережения, могут работать почти круглогодично (при равной температуре внутреннего и наружного воздуха), но отличаются очень большими размерами (могут занимать несколько этажей здания, целые технические этажи и чердаки).
3. Моноблочные прецизионные кондиционеры, реализуя схему прямого фрикулинга, применяются для небольших объектов с теплоизбытком не более 50 кВт. Моноблок устанавливается вплотную к стене; в теплое время года наружный воздух охлаждает конденсатор, а в холодное благодаря специальному клапану подается прямо в помещение.
Двухконтурные системы на основе холодильных чиллеров с функцией фрикулинга
1. Чиллер наружного размещения с сухим охладителем, в котором в качестве хладагента используется либо гликолевый раствор, либо два контура (водяной и гликолевый) с насосной группой для каждого, разделенные промежуточным теплообменником. Данный агрегат способен функционировать в трех режимах: в теплый период года устройство используется в режиме чиллера охлаждения (хладоноситель охлаждается в испарителе), в переходной режимы фрикулинга и чиллера комбинируются (хладагент частично охлаждается в сухом охладителе, а потом направляется в испаритель для последующего доохлаждения), а в холодный сезон аппарат полностью переходит на фрикулинг.
2. Чиллер внутреннего размещения с сухим охладителем используется, когда нет возможности наружного размещения теплообменного аппарата. Такой агрегат способен работать только в двух режимах (чиллер и фрикулинг, не совмещая) и использует два контура – внешний гликолевый и внутренний водяной. В теплое время года вода охлаждается в испарителе, а теплота конденсации переносится гликолевым раствором в драйкулер и отдается в атмосферу (режим чиллера). В холодный период охлажденный в сухом охладителе гликолевый раствор понижает температуру поступающей в промежуточный теплообменник воды до заданной (режим фрикулинга).
3. Водо-водяной чиллер внутреннего размещения, который в переходной период совмещает использование конура хладагента и фрикулинга. Система состоит из чиллера охлаждения воды, сухой градирни, промежуточного теплообменника и двух насосных групп – первой в контуре потребителей холода (на стороне охлаждаемой воды), второй в контуре сухой градирни (на стороне гликолевого раствора). Холодильная автоматика осуществляет переключение между системами в зависимости от температуры наружного воздуха, по мере понижения которого установка снижает потребляемую мощность, переходя на свободное охлаждение. Гликолевый хладоноситель, циркулируя по внутреннему контуру с постоянной температурой (благодаря охлаждению промежуточным аппаратом – пластинчатым теплобменником), корректирует температуру воды, поступающей к потребителю холода: при недостаточном охлаждении воды наружным воздухом происходит ее доохлаждение, а в случае сильного мороза – подогрев. Таким образом, осуществляется надежная работа установки даже при сверхнизких температурах окружающей среды без риска разморозить промежуточный теплообменник.
Также рекомендуем статьи:
Эффективность использования аккумуляторов естественного холода в холодильной установке
Вода в аммиачной холодильной установке: последствия и пути решения
Пути снижения затрат на обслуживание систем холодоснабжения
holod-ru.com
Фрикулинг - система естественного охлаждения
При охлаждении происходит обмен тепловой энергией: от объекта, который охлаждается, она переходит в окружающую среду. При этом сам процесс может идти как естественно, без участия каких-либо устройств, так и искусственным путем. Во втором случае тепло перераспределяется между объектом, который нагрет сильнее, к объекту с более низкой температурой. Чтобы достичь такого результата, требуется дополнительная энергия.
В парокомпрессионной машине она необходима для работы компрессора, задачей которого становится формирование в гидравлическом контуре охлаждающего устройства зон с разным давлением – более низким и более высоким. Это позволяет создать условия, при которых хладагент может перейти из жидкой фазы в газообразную и наоборот. При этом один из участков контура становится местом, где тепловая энергия поглощается, а другой – где она тратится на конденсацию хладагента.
В процессе естественного охлаждения тепловая энергия переносится без дополнительных затрат. Однако, чтобы это стало возможным, температурные параметры окружающего пространства должны быть ниже, чем объекта, подвергаемого охлаждению.
Когда при естественном теплообмене в охлаждающей системе используется холодный наружный воздух, процесс носит название фрикулинга, что в переводе с английского языка означает «свободное охлаждение» (от «Free Cooling»). Самой простой из таких систем является открытое окно или форточка.
Фрикулинг как система охлаждения является оптимальным для регионов с холодным климатом. Он позволяет существенно уменьшить период действия компрессора охлаждающей машины и снизить затраты электрической энергии. Именно из-за высокого коэффициента энергосбережения этот тип охлаждения является наиболее предпочтительным.
Различаются две разновидности фрикулинга: прямого и непрямого типов. Прямым называется процесс, когда теплообмен происходит непосредственно от охлаждаемого объекта к наружному воздуху.
При непрямом в системе имеются промежуточные контуры. Это вид подразделяется на фрикулинг, где используется или не используется адибатика.
Прямой фрикулинг
Идея фрикулинга может по-разному применяться в системах разных типов.
В системах, оснащенных градирнями, конденсатор охлаждается с помощью воды. Чаще всего для этих целей используется конденсатор кожухо-трубного типа. Охлаждающий пар, проходящий снаружи труб, охлаждается и конденсируется с помощью воды, циркулирующей внутри труб. На данном этапе охлаждение воды осуществляется с помощью градирен. Это происходит, когда чиллер работает в условиях высоких температур окружающего воздуха. Однако, при понижении температуры окружающего воздуха ниже температуры воды, используемой в системах охлаждения, нет необходимости в эксплуатации оборудования охлаждающей группы. В этом случае, в системах прямого охлаждения, вода направляется из градирни в обход чиллера напрямую в систему охлаждения. Основным преимуществом данной системы при работе градирен в открытом цикле является то, что требуемая температура охлаждающей воды близка к температуре окружающего воздуха. При этом максимальная выгода может быть получена от использования технологии естественного охлаждения. Однако, серьезным недостатком является загрязнение контура холодной воды, вызванное сравнительно грязной водой конденсатора. Несмотря на попытки использовать различные технологии для ее очистки, такие как, например, фильтрование, применение данных систем в последнее время становится все более непопулярным. Данная проблема может быть устранена путем использования градирен, работающих в закрытом цикле, в составе системы непрямого охлаждения или драйкулеров (сухих градирен).
Применением режима прямого фрикулинга обеспечивается очень высокая энергоэффективность работы оборудования. Однако важно предусмотреть следующий момент: температура воздуха, который поступает в помещение напрямую, должна быть определенной. От также должен быть достаточно чистым. Это ведет к необходимости установки дополнительных устройств, очищающих воздух.
Фрикулинг в системах охлаждения с чиллерами
Сфера применения непрямого фрикулинга – системы с чиллерами. Когда оборудование работает как компрессор, охлаждение жидкости в потребляющем контуре происходит в испарителе, как показано на рисунке 3а. Однако в межсезонье и зимой можно охлаждать помещение, забирая воздух с улицы. Это требует дополнения в виде контура, оборудованного драйкулером (рисунок 3,б).
В системах, где используются чиллеры, применяются три основных варианта фрикулинга.
Фрикулинг с применением градирен замкнутого цикла
Применение градирен замкнутого цикла характерно для систем естественного охлаждения. Как было указано выше, это устраняет риск загрязнения в отличие от систем открытого цикла. В летнее время, когда эксплуатируется оборудование главной охлаждающей группы, конденсаторная вода, подаваемая из градирен, циркулирует в замкнутом цикле. В зимний период, когда работают только системы естественного охлаждения, вода, подаваемая из градирен, циркулирует в контуре холодной воды в замкнутом цикле.
На рисунке 2б показана схема системы естественного охлаждения замкнутого цикла с распределением нагрузки. В данной системе возвратная охлаждающая вода предварительно охлаждается перед подачей в испаритель. При этом снижается нагрузка на чиллер и повышается эффективность всей системы при работе в промежуточные сезоны.
В градирнях, в зависимости от конструкции, вода может охлаждаться до температуры на 3-6 оС выше температуры по влажному термометру. В градирнях замкнутого цикла температура воды обеспечивается на уровне 2-3 оС выше температуры, которая может быть достигнута в градирнях открытого цикла. В идеальных условиях может быть обеспечена температура воды практически равная температуре по влажному термометру путем увеличения размеров градирни, однако, в этом случае значительно увеличиваются капитальные затраты. Хотя, использование градирен привлекательно с точки зрения капитальных затрат, они могут вызывать проблемы с эксплуатацией оборудования. Это связано с тем, что вода из градирен напрямую подается в систему охлаждения, а это в свою очередь может вызывать загрязнение и известковый налет на поверхностях теплообменников. Более того, та, часть воды, которая испаряется в градирнях, должна постоянно восполняться. И, наконец, вода должна периодически очищаться или заменяться для того, чтобы избежать отложения осадков в емкости градирни. Вода в градирне может достигать очень высоких уровней жесткости. При этом при ее испарении образуется большое количество отложений на стенках емкости. При принятии решения об использовании данной системы необходимо учитывать проблемы, связанные с потерями и загрязнением воды.
Системы с использованием вспомогательных теплообменников.
В данных системах используются отдельные дополнительные теплообменники. Чаще всего при этом используются теплообменники пластинчатого типа. В зимнее время необходимая тепловая нагрузка в контуре холодной воды обеспечивается водой из градирен, подаваемой через вспомогательные теплообменники без применения чиллеров.
Системы фрикулинга с использованием газообразного хладагента
Данные системы используются крайне редко. В случаях, когда может быть достигнута температура конденсаторной воды ниже требуемой температуры холодной воды, чиллер работает как термосифон. Низкотемпературная конденсаторная вода конденсирует газообразный хладагент в конденсаторе. Затем он направляется в испаритель силой гравитации или с помощью вспомогательного насоса. Охлаждающая вода с высокой температурой вызывает испарение хладагента в испарителе. Перепад давления между испарителем и конденсатором обеспечивает возврат газа в конденсатор. В данной системе потоки между испарителем и конденсатором обеспечиваются через байпасные каналы. В данной системе нет необходимости в эксплуатации компрессора. Блоки с использованием охлаждающего газа могут применяться в составе не всех систем охлаждения. А в тех системах, в которых они применяются, мощность блоков естественного охлаждения ограничивается показателем 10-30 % от расчетной мощности чиллера. Мощность блоков естественного охлаждения зависит от расчетной мощности чиллера и разницы между требуемой температурой воды и температурой конденсаторной воды.
Принципиальную схему функционирования чиллера, работающего по типу фрикулинга, можно увидеть на рисунке 4. Летом, если наружный воздух теплее теплоносителя, он поступает в контур испарителя, не попадая в драйкулер, где и происходит охлаждение.
В межсезонье при понижении температуры воздуха снаружи помещения может применяться смешанный режим работы чиллера. Это позволяет уменьшить затраты электроэнергии на работу компрессора. Теплоноситель частично охлаждается в испарителе, остаток – в драйкулере, как показано на рисунке 5.
Зимой работа чиллера ведется в режиме фрикулинга. Теплоноситель охлаждается драйкулером (рисунок 6). Компрессор включать нет необходимости, благодаря чему экономится электричество.
Рисунок 6
В системах с фрикулингом теплоносителем являются водо-гликолевые смеси, которые не подвержены замерзанию. Когда в техзадании и проекте невозможно применение антифриза, в системе создается дополнительный контур, в который встраивается промежуточный теплообменник. Это показано на рисунке 7.
Рисунок 7
Такая схема фрикулинга летом, зимой и в межсезонье действует подобно схемам, которые рассматривались выше. Это означает, что летом охлаждение в основном контуре идет только в испарителе чиллера, а контур, где находится антифриз, не используется.
Зимой компрессор выключен, для охлаждения теплоносителя применяется пластинчатый теплообменник контура, где находится антифриз.
Если используется промежуточный контур, происходит небольшое уменьшение энергоэффективности, но это дает существенные плюсы.
- Перепад температур теплоносителя может достигать 7◦С и более.
- Благодаря разделению контуров устройство безопаснее.
- Зимой не нужно сливать теплоноситель из системы.
- Чтобы заправить системы, антифриза нужно меньше.
- Обслуживать и ремонтировать холодильное оборудование проще и удобнее.
- Риск утечки теплоносителя сведен к минимуму.
- 170 кВт номинальной потребляемой мощностью оборудования, где отсутствует фрикулинг;
- 20 кВт потребляемой мощности при режиме фрикулинга;
- 3.8 рублей за 1 кВт*;
- круглосуточное использование чиллера в течение всего года.
В чиллерах, где применяется воздушный конденсатор, может присутствовать встроенная система фрикулинга, однако она может и отсутствовать. По сути, любой из чиллеров на воздушном охлажденим может обладать контуром «свободного» охлаждения – сухой градирней (драйкулером). Однако целесообразнее выбирать в этом случае чиллер со встроенной системой фрикулинга: это дает возможность пользоваться заводской системой управления, регулирующей работу оборудования путем изменения мощности компрессора, запуска вентиляторов и изменения их скорости.
Свободное охлаждения используется и в чиллерах, где применяется водяной вариант охлаждения (рисунок 8).
Рисунок 8
Чиллера, имеющие водяное охлаждение, в теплое время года действуют при работающих компрессорах, задачей драйкулера становится снижение температуры конденсатора чиллера. В холодное время компрессоры выключены, происходит переключение драйкулера на контур, охлаждающий основной контур, чтобы снижать температуру теплоносителя, который идет от потребителя.
Фрикулинг в вентиляционных системах
Вентиляционные системы использует фрикулинг за счет воздухо-воздушного теплообменника, например, роторного рекуператора, как показано на рисунке 9. Ротора соприкасается с потоками воздуха разной температуры, идущими в разных направлениях, по очереди.
Рисунок 9
К достоинствам рекуператоров этого типа относят экономию электроэнергии (параметры эффективности достигают 75-85 процентов), а также возможность пользоваться ими весь год, ведь показатели температуры внутри помещения и снаружи могут быть почти одинаковыми.
Эффективность использования фрикулинга
Главной целью применения этой системы охлаждения становится снижение энергозатрат. С этой точки зрения максимально эффективен прямой фрикулинг, хотя он нуждается в затратах на очищение поступающего с улицы воздуха.
Непрямой фрикулинг эффективен, когда наружный воздух имеет температуру не менее 7◦С.
Чтобы рассчитать, насколько эффективным будет фрикулинг, применяется СНиП 23-01-99, согласно которому параметры среднесуточной температуры уличного воздуха ниже 7◦С должны сохраняться в течение определенного времени и не дольше. При расчетах стоит обратиться к статистическим данным по разным городам России за период последних пятнадцати лет.
Расчет окупаемости фрикулинга
Приведем пример подсчета и сравнения затрат на электрическую энергию при применении чиллера без фрикулинга и с ним. Мощность устройства -520кВт.
Капитальные затраты на оборудование:
Таблица 1
| существующая система (чиллер + сухой охладитель) | ||
| охлаждение форм и масла | летний период, 4 месяца | 5.612,52 € |
| зимний период, 8 месяцев | 3.498,08 € | |
| ежегодное потребление | 9.110,60 € | |
| сценарий чиллер + чиллер (без сухого охладителя) | ||
| охлаждение форм и масла | летний период, 4 месяца | 10.761,14 € |
| зимний период, 8 месяцев | 14.348,19 € | |
| ежегодное потребление | 25.109,33 € | |
| экономическая выгода (евро в год) | 15.998,73 € | |
| экономическая выгода (%) | 63,72% |
Окупаемость чиллеров приведена для регионов с разным климатом – Краснодара, Архангельска и Москвы. В соответствии со СНиП 23-01-99 подготовлена таблица 2 с примерной годовой длительностью промежутков показатели среднесуточной температуры были менее +7 °C, чтобы вычислить примерное время, которое оборудование может работать в режиме фрикулинга.
Таблица 2
Далее следует расчет, сколько чистого времени может работать фрикулинг. При этом время работы компрессора не принимается в расчет.
Таблица 3
Следующим шагом рассчитываются расходы на электроэнергию в течение года для чиллеров двух разных видов. При этом принимаются такие условия:
Результаты расчетов приведены в таблице 4.
Таблица 4
Для расчета окупаемости затрат на систему фрикулинга, равных ?? рублей, разница между ценами расходов на приобретения чиллера делится на разницу сумм, которые удалось сэкономить. Результат приведен в месяцах.
Сроки окупаемости указаны в таблице 6.
Таблица 6
www.holcom.ru
Как экономить на охлаждении ЦОД. Фрикулинг для промышленного кондиционирования.
Косвенный фрикулинг отличается от прямого фрикулинга тем, что холодный воздух подается не напрямую в помещение, а используются специальные теплообменные аппараты. Существует несколько различных схем косвенного фрикулинга:
Чиллер с фрикулингом1. Чиллер с функцией фрикулинга является, пожалуй, самой распространенных реализаций системы свободного охлаждения. Достоинства: – В зимний период и межсезонье позволяет практически полностью отказаться от использования компрессора. – Система полностью автоматизирована, легко регулируется – Система имеет достаточно компактные размеры. Недостатки: – Относительно высокая стоимость – Возможность только комплексного монтажа оборудования. Все узлы монтируются еще на этапе строительства объекта и не могут быть дополнены после запуска системы охлаждения – Возникшая неисправность какого-либо узла приводит к остановке всей системы – Промежуточный теплообменник снижает КПД – За редким исключением, расчётная температура теплоносителя чиллера составляет + 7 град.С, а значит, чиллер работает без включения компрессора при уличных температурах только от +3 град.С и ниже.
– Требует регулярного высококвалифицированного обслуживания и грамотной эксплуатации.
2. Использование воздушного рекуператора
Достоинства: – Довольно высокий КПД, особенно на мощных ЦОД. – Система способна эффективно работать при достаточно высоких температурах наружного воздуха. Недостатки: – Огромные размеры установок. – Значительные капитальные вложения. Рентабельны на мощных ЦОД. – В районах с очень низкими температурами возможно обмерзание рекуператора. – Требуется пробивка в наружных ограждающих конструкциях отверстий и прокладка приточно-вытяжных воздуховодов достаточно большого сечения. – Часть влаги в зимнее время выбрасывается на улицу, что требует постоянной работы увлажнителей.
– В тёплый период требует наличия компрессорного охлаждения.
Система с промежуточным теплоносителем 3. Использование промежуточного теплоносителя (вода, раствор этиленгликоля, пропиленгликоля и т.д.)
Достоинства: – Довольно высокий КПД – Рентабельны начиная с 7 кВт. по холоду и выше – Более высокий расход охлаждённого воздуха ликвидирует застойные зоны, хорошо продувает оборудование – Можно ставить в уже существующие серверные – Простая, а значит высоконадёжная система – Не требует высококвалифицированного персонала для обслуживания и эксплуатации, а значит низкие эксплуатационные издержки – Возможность автоматического запуска и эксплуатации при температурах – 60 град.С и ниже, что актуально для северо-восточных регионов России – Относительно небольшие габариты, возможность значительного удаления уличного и внутреннего блоков – Не сушит воздух, а значит не требует увлажнения – Для прокладки трубопровода хладоносителя не требуется пробивка больших отверстий в наружных ограждающих конструкциях – Возможность 100% удаления теплоизбытков при уличных температурах до + 10 – + 15 град.С Недостатки: – В тёплый период требует наличия компрессорного охлаждения
– Требует принятия мер по защите от протечек (поддон с датчиком)
freecooling.ru
Чиллер + фрикулинг. (Free Cooling)
ПодробностиЧиллер EBHV --/FC со встроенной системой - фрикулинга и адиабатической системой охлаждения разработанные для наружной установки, производятся согласно стандартам качества ISO 9001:2000 Quality Management System, поставляются в готовом к инсталляции виде. Холодильная установка заправлена фреоном, испытана на заводе изготовителе. Все части оборудования соответствуют существующим директивам Европейского Союза по безопасности и экологичности:
Система охлаждения воды с свободным охлаждением - фрикулинг
| Machinary Directive (MD) | : 2006/42/EC |
| Low Voltage Directive (LVD) | : 2006/95/EEC |
| Electromagnetic Compatibility Directive (EMC) | : 2004/108/EEC |
| Pressure Equipment Directive (PED) | : 97/23/EC. |
Система охлаждения воды + фрикулинг.
Стоит понимать, что фрикулинг это дополнительная опция, позволяющая оптимизировать работу вашего охладителя и значительно сэкономить в долгосрочной перспективе на потреблении электроэнергии. Чиллер с фрикулингом пассивно охлаждается в холодное время года за счет того, что температура окружающей среды ниже температуры теплоносителя. В итоге охладитель эффективно работает в пассивном режиме, меньше изнашивается и позволяет использовать климатические условия для вашей работы. Очевидно, что чиллер с функцией фрикулинга тем эффективнее, чем в более северном регионе вы работаете. Однако важно отметить, что даже в южных странах преимущества такого метода пассивного охлаждения позволяют добиться серьезных преимуществ.
Большим преимуществом фрикулинга является то, что подобную систему можно установить на уже работающие чиллеры, и наша компания специализируется на выполнении подобных улучшений. Так что если вы желаете меньше платить за электроэнергию, просто обратитесь к нам, и мы сделаем ваш чиллер еще более универсальным и удобным.
Технология фрикулинг в новых чиллерах работает очень надежно, и вам не придется тратить много сил и времени для контроля за оборудованием, ведь наши специалисты произведут монтаж и настройку, а в перспективе смогут обеспечивать регулярное обслуживание ваших охладителей, для своевременного предотвращения поломок и любых неточностей в работе.
Чиллер с фрикулингом состоит из следующих составных частей:
Конструкция. Рама установки выполнена из прочной листовой стали. Каркас и корпус установки выполнен из оцинкованной листовой стали покрытой антистатической порошковой краской.
Компрессор. Винтовой полугерметичный оборудован запорными вентилями на нагнетании и всасывании, обратным клапаном на нагнетательной линии, масляной линией (регулятор уровня масла, смотровое стекло, отделитель масла, масляный фильтр), подогревателем картера, виброгасителями, защитой мотора и температурными датчиками. Питание 3ф/400V/50Hz.
Конденсатор. Воздушного охлаждения состоит из медных трубок, оребренных алюминиевыми ламелями и осевых вентиляторов высокой производительности.
Испаритель. Кожухотрубный, спроектированный специально для охлаждения воды и растворов гликолей, легко обслуживается и промывается от загрязнений, благодаря съемному блоку трубок.
Электрощит. Степени защиты IP54, состоит из 2 частей: силовой блок и блок управления. Электрощит соответствует EN 60204-1 standart. Питание 3ф/400V/50Hz.
Микропроцессор. На цифровой панели выводятся все необходимые данные: входящая и выходящая температуры воды, давления фреона на нагнетательной и всасывающей линиях, температура перегрева всасываемого пара, время работы компрессоров. Также можно увидеть все ошибки выдаваемые системой и их историю, регулировать производительность компрессоров. Микропроцессор также определят порядок работы модулей (компрессорный модуль/или модуль фрикулинга) в зависимости от температуры окружающей среды и требуемой температуры воды на выходе из чиллера, а так же контролирует работу вентиляторов конденсатора в зависимости от температуры окружающего воздуха и время работы каждого компрессора установки.
Компоненты холодильной системы. Для обеспечения автоматической работы системы применяются электронный ТРВ, фильтр-осушитель, смотровое стекло, соленоидный вентиль, реле давления и обратные клапаны.
Драйкулер. Теплообменники для драйкулеров изготавливаются из медных труб, покрытых алюминиевым оребрением. По запросу теплообменник изготавливается с эпоксидным покрытием ребер. Для обеспечения эффекта охлаждения в установке используются высокоэффективные осевые вентиляторы с прямым приводом. Вентиляторы установлены на малошумных подшипниках и имеют защиту от перегрева двигателя.
Трехходовой вентиль. Трехходовой вентиль управляется сервоприводом. Он переключает направление движения хладоносителя по сигналу микропроцессора.
Адиабатическая система. Система адиабатического охлаждения (поставляется опционально) интегрируется на корпус установки и работает летом. Принципе действия этой системы основан на разбрызгивании воды через специальные форсунки на не металлическую сетку. Вода на сетке обеспечивает эффект адиабатического охлаждения воздуха, поступающего в конденсатор. Таким образом температура воздуха, входящего в конденсатор, снижается обеспечивая работу установки с более низким давлением конденсации , что приводит к снижению энергопотребления и увеличению холодопроизводительности.
Гидромодуль. Гидромодуль (поставляется опционально) состоит из насоса, расширительного бака, обратного клапана, манометров, перекрывающих вентилей на линии всасывания и нагнетания, подсоединения для заправки воды.
Установка полностью готова к использованию и состоит из секции драйкулера, секции холодильной машины с интегрированной системой адиабатического охлаждения. Благодаря специальному программному обеспечению контроллера в зависимости от температуры окружающей среды установка сама определяет, какая секция должна работать и контролирует температуру воды на выходе.
В зависимости от температуры окружающей среды экономия электроэнергии от применения системы фрикулинг может достигать 60%, а срок окупаемости оборудования составляет 1 – 1,5 года. Преимущества установки фрикулинга: - Существенная экономия электроэнергии в течение года. - Меньший выброс углерода. - Уменьшение расходов на обслуживание. - Увеличенный срок службы компрессора.
- Установка и обслуживание установится проще и дешевле.
| CLIMACORE предлагает Мы предлагаем широкий производственный ряд оборудования, включающий в себя основные группы продуктов: 1. Чиллеры (в т.ч. с системой Free Cooling), тепловые насосы и ККБ производительностью до 513 кВт со спиральными компрессорами 2. Чиллеры (в т.ч. с системой ФРИКУЛИНГ) и тепловые насосы производительностью до 2000 кВт с винтовыми компрессорами 3. Чиллеры (в т.ч. с системой Free Cooling)производительностью до 2 600 кВт с компрессорами TURBOCOR |
Описание работы установки с фрикулингом
ЛЕТНИЙ РЕЖИМ
Температура окружающей среды выше температуры хладоносителя на входе и выходе из установки. В этот период секция фрикулинга не работает, охлаждение хладоносителя обеспечивается только за счет работы холодильной машины.
ПЕРЕХОДНЫЙ РЕЖИМ
Температура окружающей среды выше температуры воды на выходе из установки, но ниже температуры воды на входе в установку. В этот период хладоноситель частично охлаждается в секции фрикулинга, затем поступает в секцию холодильной машины и охлаждается до заданной температуры.
ЗИМНИЙ РЕЖИМ
Температура окружающей среды ниже температуры хладоносителя на входе и выходе из установки. В этот период охлаждение хладоносителя полностью происходит в секции фрикулинга, холодильная машина не работает
Технические характеристики EBHV300.2/FC фреон R407
| Характеристики | EBHV300.2 /FC |
| Холодопроизводительность, при Тхладоносителя=+50С, Токр.возд = +250С | 1610кВт |
| Компрессор | Винтовой |
| Потребляемая мощность компрессора | 380 кВт |
| Испаритель | кожухотрубный |
| Охлаждение конденсатора | воздушное |
| Вентиляторы | осевые, d = 800 мм |
| Мощность э/д вентилятора | 1,8 кВт |
| Количество вентиляторов | 24 шт. |
| Расход воздуха на конденсаторе (мах) | 150.00 м3/с |
| Расход хладоносителя | 278.04 м3/час |
| Количество насосов | 2 шт. |
| Количество хладоагента | 668 кг |
| Объём масла | 70 л |
| Длина х ширина х высота | 14800 х 2300 х 2560х мм |
| Вес | 12440 кг |
| Диаметр присоед. трубопр. | DN 200 |
| Гарантия | 1 год |
| НАИМЕНОВАНИЕ | КОЛ-ВО | ЦЕНА ЗА ЕД. в ЕВРО | ОБЩАЯ ЦЕНА в ЕВРО |
| Чиллер EBHV 300.2Y | |||
| Зимний пуск | 10116 | ||
| Обогрев компрессора | 2026 | ||
| Водяная линия | 7014 | ||
| ИТОГО: |
- Холодильная установка полностью готова к эксплуатации, заправлена фреоном, испытана на заводе изготовителе, не требует дополнительного монтажа.
- Выгода при использовании одного EBHV300.2/FC R407за 1 МЕСЯЦ работы драйкуллера, при остановленном компрессоре. Режим: 18 часов в день. 30 дней
= 362 880,00р.
это те месяцы, когда Т окр воздуха ниже чем +5 т.е для района Елабуга будет 5 таких месяцев, с ноября по март, включительно..следовательно , экономия по электричеству = 362 880*5=1 814 400
Гарантия на все оборудование 12 месяцев
Экономическая эффективность внедрения чиллера с фрикулингом. На примере сравнения энергопотребления EBHV 300.2 /FC и EBHV 300.2
Примечание: Стоимость за 1 кВт энергии может различаться в зависимости от региона, и поставщика энергии. При изменении данных параметров, процентное соотношение разницы в экономии на энергопотреблении между EBHV 300.2 /FC и EBHV 300.2 останется прежним.
График энергопотребления EBHV 300.2 /FC и EBHV 300.2 в соответствии с месяцами года.
МОДЕЛИ С ОПЦИЕЙ FREE COOLING FC-FC 100%
При необходимости круглогодичной эксплуатации холодильной машины существует возможность производства охлажденной воды с помощью системы Free Cooling. Модели с опцией Free Cooling оснащены дополнительным воздушно-водяным теплообменником, который автоматически подключается в работу в случае, когда температура окружающей среды опускается ниже температуры хладоносителя на входе в чиллер. Чиллер обеспечивает получение требуемой холодопроизводительности в трех разных режимах:
— Только свободное охлаждение: случай, когда мощности свободного охлаждения достаточно для достижения заданной температуры хладоносителя на выходе из чиллера. Это самый экономный вариант - вся потребляемая мощность — это мощность потребляемая вентиляторами.
— Комбинирование свободного охлаждения с работой компрессоров: случай, когда мощность свободного охлаждения меньше требуемой холодопроизводительности, в этом случае для достижения 100 % производительности необходима работа части компрессоров.
— Только компрессоры: случай, когда температура наружного воздуха выше, чем температура теплоносителя на входе в чиллер.
Функция Free Cooling обеспечивает существенную экономию энергии и энергоэффективность систем кондиционирования и холодоснабжения.
Функция Free Cooling доступна в 2 вариантах:
FC — Стандартная производительность;
FC100 — Повышенная производительность, обеспечивающая в режиме Free Cooling 100% производительности
холодильной машины при более высокой температуре наружного воздуха. В состав моделей с естественным
охлаждением входят следующие элементы:
— воздушно-водной теплообменник Free Cooling, состоящий из медных трубок с алюминиевым оребрением, поставляемый с отсечными клапанами.
— микропроцессорное управление – «сердце» системы. Измеряя все основные параметры, контроллер обеспечивает максимальную эффективность устройства в любых условиях.
— трехходовой клапан, направляющий хладоноситель либо в теплообменник Free Cooling, либо непосредственно на пластинчатый испаритель.
— устройство регулирования давления конденсации холодильного контура при низких температурах окружающей среды. Для работы системы Free Cooling с наибольшей эффективностью вентиляторы должны работать на максимальных оборотах. В случае, когда производительности контура Free Cooling недостаточно, автоматически в работу подключается фреоновый контур. Для стабильной работы фреонового контура в комбинированном режиме необходимо поддержание давления конденсации с помощью уменьшения оборотов вентилятора, что вступает в противоречие с работой системы Free Cooling в режиме максимальной эффективности. Для разрешения этого противоречия в системе управления предусмотрено несколько соленоидных клапанов, с помощью которых фреоновый конденсатор работает на 1/3, 2/3 своей мощности или на полную мощность. При этом сокращается площадь поверхность теплопередачи и поддерживается необходимое давление конденсации.
piterholod.ru
Режим свободного охлаждения — фрикулинг
| Рис. 1. Архитектура непрямого фрикулинга с воздухо-воздушным теплообменником |
| Рис. 2. Архитектура прямого фрикулинга: наружный воздух напрямую подается в помещение |
 |
| Рис. 3. Чиллер компании Emerson Network Power Liebert серии HPC с функцией фрикулинга |
Истоки фрикулинга
Как известно, холодильная машина — это устройство, которое передает тепло от менее нагретого тела к более нагретому. Для того чтобы осуществить такой переброс тепла, требуется затратить энергию. В привычных для нас кондиционерах элементом, который обеспечивает такой перенос, является компрессор. Он и потребляет основную долю затрачиваемой кондиционером энергии.
Но при похолодании мы перестаем использовать кондиционер для охлаждения внутреннего воздуха. Вместо этого мы просто открываем окно и довольствуемся естественной вентиляцией. Что мешает применить подобную схему и для помещений, которым требуется круглогодичное охлаждение? Для электрощитовых, помещений с источниками бесперебойного питания и аккумуляторными батареями, небольших серверных и крупных центров обработки данных, промышленных площадок и производственных цехов — везде, где есть значительные теплоизбытки (более 200 Вт/м2) требуется охлаждение не только в летнее, но и в зимнее время.
В те моменты, когда температура наружного воздуха не превышает температуру воздуха в помещении, то есть когда тепло нужно передавать не от более холодной среды к более теплой, а от более нагретой среды к менее нагретой, и может быть задействован фрикулинг.
Независимо от того, охлаждается помещение наружным воздухом напрямую или же через дополнительный воздушный или водяной контур, фрикулинг несет в себе огромный энергосберегающий потенциал. Ведь в этом режиме не задействуется самый энергоемкий элемент любого кондиционера — компрессор. Это же порождает и еще одно достоинство режима свободного охлаждения — экономию ресурса компрессора: самый дорогостоящий элемент кондиционера используется реже, а потому прослужит дольше.
Виды свободного охлаждения
Существуют две архитектуры систем свободного охлаждения. Это непрямой и прямой фрикулинг.
Разница между ними заключается в том, что при непрямом фрикулинге наружный воздух не попадает непосредственно в обслуживаемое помещение (рис. 1), а при прямом фрикулинге попадает (рис. 2), как если бы это действительно были открытые окна.
Каждая из двух архитектур имеет свои достоинства и недостатки. Так, при прямом фрикулинге удается достичь большего энергосбережения, да и сама система становится проще. Однако подача наружного воздуха в помещение требует уделить большое внимание очистке этого воздуха. Причем, важно отметить, что расходы воздуха в таких системах значительны, а потому и система фильтрации должна быть мощной.
В то же время при непрямом фрикулинге наружный воздух не подается в помещение, а потому требования по его очистке отсутствуют. Однако в системе возникают дополнительные элементы — воздухо-воздушный или воздухо-водяной теплообменник, трассы для водяного контура и прочее. В результате и энергоэффективность всей системы в целом несколько ниже.
Реализация свободного охлаждения
Существует несколько вариантов реализации систем прямого и непрямого свободного охлаждения — как встроенных в холодильное оборудование, как правило, в чиллеры, так и независимых от них.
Чиллер с функцией фрикулинга
Одной из наиболее распространенных реализаций системы свободного охлаждения является использование чиллеров с функцией фрикулинга (рис. 3).
Данное оборудование позволяет отказаться от использования компрессора в переходный и зимний периоды. С помощью трехходового клапана вода переводится в дополнительную теплообменную систему фрикулинга и уже потом — в испаритель. Агрегат отличается компактными размерами, так как теплообменник фрикулинга встроен в корпус чиллера.
Преимуществом использования чиллеров с функцией фрикулинга является встроенная система управления, подразумевающая автоматическое переключение оборудования с компрессионного режима на свободное охлаждение и наоборот.
Воздухо-воздушный теплообменник
 |
| Рис. 4. Использование роторного теплообменника для реализации системы свободного охлаждения |
Безусловным недостатком подобных систем являются их габариты. Установки могут занимать целый этаж здания, а иногда и два, когда высота теплообменника достигает 6 м. Однако для производственных и иных зон, учитывая их и без того немалые габариты, размеры систем свободного охлаждения, построенных на основе воздухо-воздушных теплообменников, вполне приемлемы. Кроме того, их можно разместить на технических этажах или на чердаке здания.
Очевидным же преимуществом является крайне высокий потенциал энергосбережения. Они могут работать при температурах наружного воздуха, почти равных температуре внутреннего, то есть, практически, в течение всего года. На энергозатратную компрессионную систему охлаждения выпадает не более 10 % времени в году.
Реализация системы прямого фрикулинга
 |
| Рис. 5. Прямой фрикулинг в моноблочных кондиционерах |
При этом моноблочный кондиционер устанавливается вплотную к наружной стене, а в его конструкцию входит клапан, который изменяет направление движения воздуха. В результате этого в зимнее время холодный наружный воздух, который ранее предназначался для охлаждения конденсатора, через смесительный узел направляется в помещение (рис. 5).
Оценка энергосбережения от использования фрикулинга
Одной из актуальных задач на сегодняшний момент остается оценка эффективности работы архитектуры свободного охлаждения. Прежде всего следует выяснить, в течение какого времени в году будет задействован режим фрикулинга и климатические особенности региона, где будет смонтирована система охлаждения.
Если используется непрямой фрикулинг на основе чиллерного оборудования, то максимальная наружная температура, до которой может быть задействован режим свободного охлаждения, составляет, как правило, 7 °C. Сразу оговоримся, что эта цифра — не догма и зависит от компоновки всей системы в целом, числа контуров в ней, температурного графика теплоносителя и других критериев. Однако «средней по больнице», как показывает опыт, можно принять температуру 7 °C.
Длительность периода со среднесуточной температурой менее 7 °C для различных городов России, рассчитанная на основе данных из СНиП 23-01-99* «Строительная климатология», приведена в таблице.
Следует отметить, однако, что в таблице приведены данные по среднесуточным температурам, в то время как в переходный и летний периоды температура воздуха днем зачастую выше заданной отметки, а ночью — ниже ее. Обусловленные перепадами температуры дополнительные часы использования режима свободного охлаждения здесь не учтены.
Однако существуют и более точные методы расчета длительности режима фрикулинга. Так, подробный архив погоды за последние 15 лет начиная с 1999 года доступен на интернет-ресурсе a rel=„nofollow“ target=“_blank“ href=„http://www.AboutDC.ru“>www.AboutDC.ru по адресу a rel=„nofollow“ target=“_blank“ href=„http://AboutDC.ru/weather_statistic/“>http://AboutDC.ru/weather_statistic/ На сайте собраны данные о температуре, влажности и других параметрах климата различных городов России. По состоянию на начало июня 2013 г. приводится информация по Москве, Санкт-Петербургу, Волгограду и Уфе, которая в том числе, представлена в виде графиков среднемесячных /средненедельных /среднесуточных/ среднечасовых значений (рис. 6).
 |
| Рис. 6. График среднесуточных температур для Москвы в июле-сентябре запомнившегося жарким летом 2010 года |
 |
| Рис. 7. График среднемесячных температур для Москвы на основе данных за период 1999–2012 гг. |
Кроме того, задавая температуру перехода на фрикулинг и основные характеристики системы охлаждения (потребляемую мощность в обычном и энергосберегающем режимах), становится возможным оценить длительность задействования режима свободного охлаждения в рассматриваемом регионе России, а также связанную с этим экономическую выгоду и окупаемость затрат на повышение энергоэффективности системы охлаждения.
| Архангельск | 240 |
| Волгоград | 165 |
| Воронеж | 180 |
| Екатеринбург | 210 |
| Иркутск | 240 |
| Казань | 210 |
| Калининград | 180 |
| Краснодар | 145 |
| Красноярск | 220 |
| Москва | 200 |
| Мурманск | 250 |
| Нижний Новгород | 210 |
| Новосибирск | 220 |
| Омск | 220 |
| Ростов-на-Дону | 150 |
| Самара | 195 |
| Санкт-Петербург | 200 |
В результате расчетов (для каждого года за последние 15 лет) мы получим 15 цифр, среди которых будет свой минимум (наименьший эффект от свободного охлаждения — пессимистичный вариант) и максимум (наивысший эффект от свободного охлаждения — оптимистичный вариант). Таким образом, прогнозируя эффект от внедрения фрикулинга на будущее, можно оперировать конкретными цифрами, характеризующими пессимистичный и оптимистичный варианты развития событий.
В частности, для Московского региона, как показывает практика, при расчете оптимистичного варианта можно опираться на данные лета 2004 года, которое оказалось самым холодным за последние 15 лет. При расчете пессимистичного варианта подобной однозначности нет. В зависимости от избранной пороговой температуры это могут быть 2005, 2007, 2010, 2011 и 2012 годы. Например, если за пороговую температуру принять 7 °C, то наихудшим будет 2010 год, а если 10 °C, то 2012 год.
Заключение
Системы свободного охлаждения позволяют в значительной мере сократить затраты на электроэнергию, потребляемую системой охлаждения помещений, которым требуется круглогодичное кондиционирование. Прямой фрикулинг более эффективен, но требует особых мер по очистке наружного воздуха. Непрямой фрикулинг менее эффективен, но и не допускает наружный воздух внутрь помещения.
Для любого объекта важным является вопрос возврата инвестиций в энергосберегающие технологии. Если говорить о сроке окупаемости фрикулинга, то он составляет, как правило, не более 3–4 лет и может быть рассчитан с использованием данных о погоде конкретного региона. Для усредненных оценок могут быть использованы среднемесячные значения. Однако рекомендуется сразу использовать более точные инструменты, к которым следует отнести ресурс a rel=„nofollow“ target=“_blank“ href=„http://www.AboutDC.ru“>www.AboutDC.ru
Используя в своей практике оптимистичный и пессимистичный прогнозы на основе климатических данных за наиболее холодный и теплый годы, можно с большой точностью предсказать диапазон сроков окупаемости энергосберегающих технологий, а также скорость возврата инвестиций за счет экономии на эксплуатационных затратах.
Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»
В статье использованы данные из технической документации климатического оборудования компании Emerson Network Power, компании KyotoCooling, а также данные с интернет-портала www.AboutDC.ru
www.hvac-school.ru
