Презентация Free Cooling

Free Cooling
Концепция «свободного охлаждения» AERMEC
от 50 до 1600 кВт
Оглавление
Что такое свободное охлаждение
Как сделана система
Как работает св. охлаждение
Интеллектуальное управление
Показатели работы
Энергосбережение
Что такое свободное охлаждение
Система свободного охлаждения делает
возможным получения
холодопроизводительности за счет
использования разности температур между
наружным воздухом и обратной водой.
Так же эта система позволяет удовлетворить
потребность в холоде только при помощи
компрессоров в случае, если температура
наружного воздуха (в летнем режиме) не
дает возможности использовать свободное
охлаждение (аналогично базовой версии
NRA).
Что бы иметь максимальную гибкость и
энергосбережение Aermec предлагает
заказчикам возможность программировать
холодильную машину таким образом, что
требуемая холодопроизводительность в
первую очередь достигается свободным
охлаждением и только в случае
необходимости при помощи компрессоров.
Как сделана система свободного
охлаждения Aermec
Для более легкого понимания системы опишем
ее шаг за шагом:
1. Взята базовая версия NSB
R134A
Потенциал
озонного
разрушения
ODP = 0.
Эффективность
по сравнению с
R407C 5%
Как сделана система свободного
охлаждения
2. Добавлены теплообменники воздушного
охлаждения (устанавливаются перед
конденсаторами холодильного контура)
Как сделана система свободного
охлаждения
3. Добавлен трехходовой вентиль
пропорционального регулирования для
распределения рабочей среды между
холодильным контуром и ТО свободного
охлаждения
4. Выполнена соответствующая трубная
обвязка внутри агрегата.
Трехходовой вентиль
Как сделана система свободного охлаждения
5. Ниже представлена полная схема чиллера
со свободным охлаждением.
Как сделана система свободного
охлаждения
7. Кроме того необходимо переделать
систему управления чтобы позволить
включать компрессора и свободное
охлаждение одновременно:
a) Включение-выключение трехходового
клапана
b) Включение-выключение компрессоров
(одного за одним)
c) Модулированное управление мощностью
свободного охлаждения
d) Безопасный контроль мощности свободного
охлаждения в трудных условиях (очень
низкая температура наружного воздуха),
при помощи электронных устройств
Как сделана система свободного
охлаждения
Клапан св. охлажд. A
Двухсекционный
конденсатор
Клапан св. охлажд. B
CP
Теплообменники св. охл.
Вход
воды
Датчик св. охл.
Трехходовой клапан
Выход
воды
Испаритель
Evaporator
Датчик вых. воды
Датчик вх. воды
Как сделана система свободного
охлаждения
Клапан св. охлажд. A
Двухсекционный
конденсатор
Клапан св. охлажд. B
CP
Вход
воды
Закрытие секций
конденсатора
Датчик св. охл.
Трехходовой клапан
Теплообменники св. охл.
Испаритель
Evaporator
IW Probe
Выход
воды
Для выпуска в случае
необходимости
OW Probe части
хладоагента,
заключенного в
закрытой секции
Как сделана система свободного
охлаждения
•РАБОТА ТОЛЬКО НА КОМПРЕССОРАХ
Как сделана система свободного
охлаждения
•РАБОТА НА КОМПРЕССОРАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СВОБОДНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Как сделана система свободного
охлаждения
•РАБОТА ТОЛЬКО НА СВОБОДНОМ
ОХЛАЖДЕНИИ
“Интеллектуальное управление”
Интеллектуальное управление запрограммировано для
получение требуемой холодопроизводительности в трех
разных режимах:
• Только свободное охлаждение: когда мощность
свободного охлаждения достаточна для достижения
расчетной температуры воды. Это самый экономный
вариант – вся потребляемая мощность - это мощность
потребляемая вентиляторами.
• Комбинирование свободного охлаждения с работой -компрессоров: когда мощность свободного охлаждения
меньше требуемой холодопроизводительности. В этом
случае для ее достижения необходима работа части
компрессоров.
• Только компрессоры: когда температура наружного
воздуха выше, чем температура обратной воды.
“Интеллектуальное управление”
Холодопроизводительность
Новая система интеллектуального управления может управлять как
холодопроизводительностью свободного охлаждения, так и
компрессоров:
•
Только
свободное
охлаждение
Свободное
охлаждение +
компрессоры
•
•
Модулированная
скорость
вентиляторов
Максимальная скорость
вентиляторов
Температурный датчик
на входящей воде
выдает сигнал агрегату,
выбирающему режим
работы. (Датчик
расположен на
обратной трубе)
Второй датчик
используется для
оценки холодопроизводительности
требуемой от
установки.
Интеллектуальная
контрольная панель
сама решает как
достичь заданных
условий.
“Интеллектуальное управление”
Электронный контроль скорости вращения вентиляторов
• Этот контроллер изменяет скорость вращения
вентиляторов
в
зависимости
от
давления
конденсации, считываемого датчиком высокого
давления. Это делает возможной нормальную
эксплуатацию
агрегата
(с
включенными
компрессорами) при температуре ниже 20°C (опция
DCPX). Электронный контроллер меняет логику
работы при работе в режиме свободного охлаждения,
когда компрессоры остановлены. В этом случае
скорость вращения вентиляторов модулируется для
получения требуемой холодопроизводительности.
Показатели работы: Как рассчитать
холодопроизводительность
свободного охлаждения
• Холодопроизводительность системы
зависит от разницы температур между
наружным воздухом и обратной водой.
• При увеличении этой разницы
холодопроизводительность свободного
охлаждения также увеличивается.
• При увеличении этой разницы всего лишь
на один градус, холодопроизводительность
свободного охлаждения возрастает на
10%.
• Это означает, что энергосбережение резко
возрастает при уменьшении температуры
наружного воздуха.
Показатели работы: Как рассчитать
холодопроизводительность
свободного охлаждения
•
100
%
80
60
40
20
•
Св. охл. %
0
0
2
4
6
8
10
DT (Tвоздуха-Tводы)
12
14
Этот график
показывает, что
холодопроизводительность св.
охл. (%) пропорциональна разнице
температур dT
(Tвозд.-Tводы).
При DT = 13°C
имеем 100%
холодопроизводительности за счет
свободного
охлаждения!!!
Степень энергетической эффективности
(холодильный коэффициент)
Св.
охл.
Чиллер
+
Св. охл.
Только
чиллер
•
Выходящая вода 7°C
Степень энергетической эффективности
NSB free cooling
Температура наружного воздуха
График показывает,
как изменяется
степень
энергетической
эффективности в
течении одного
гипотетического года
(температура
выходящей воды
равна 7°C), при
изменении
температуры
наружного воздуха.
По графику видно
как резко возрастает
степень
энергетической
эффективности,
когда все
компрессора
останавливаются
NSB free cooling
Св.
охл.
Чиллер
+
Св. охл.
Только чиллер
Холодопроизводительность
Потребляемая мощность
Температура наружного воздуха
Выходящая вода 7°C
Коэффициент коррекции мощности
Показатели работы:
Холодопроизводительность и
потребляемая энергия
Номинальные
условия:
• Т выход: 7 °C
• Т вход: 12°C
• Номинальный
коэффициент
коррекции =1 при
Токр.возд= 35°C)
• Агрегат с
пропорциональным
регулированием
холодопроизводительности
NSB free cooling
Коррекц. коэфф-т холодопр. св. охл.
4,00
Показатели работы: Как рассчитать
холодопроизводительность свободного
охлаждения?
Условия:
Т окр. возд.= -2 °C
Т вход = 12 °C
Гликоль 30%
3,75
3,50
3,25
3,00
2,75
2,50
Коррекционный
коэффициент
необходимо
умножить на
номинальную
холодопроизводительность,
что бы
получить
холодопроизводительность
при новых
условиях
-15 °C
-20 °C
2,25
2,00
-5 °C
-10 °C
1,75
1,50
0 °C
1,25
5 °C
1,00
0,75
15 °C
10 °C
0,50
0,25
0,00
-20 -18 -16 -14 -12 -10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
Температура обратной воды [°C]
16
18
20
22
24
Энергосбережение: примеры
применения
Типичные применения свободного охлаждения – помещения,
требующие охлаждения во всех сезонах:
• Промышленное применение
• Кондиционир. серверных
• Торговые центры
• Большие обществ. здания
• Телефонные станции
• и.т.д.
Энергосбережение
Теперь рассмотрим пример применения свободного охлаждения и
подсчитаем энергосбережение (в фунтах стерлингов). Сравним
энергопотребление стандартной версии NSB 2352 с
энергопотреблением версии со встроенным свободным охлаждением
NSB F2352 .
Условия сравнения:
•
Холодопроизводительность для серверной в течение одного года 24 ч /день
•
Фиксированная холодопроизводительность 505 кВт
•
Выходящая вода: 7 °C
•
Рассмотрим три города с разными климатическими условиями:
– Лондон
– Хельсинки
– Москва
Примечание:
Стоимость электроэнергии принята одинаковой для в.у. городов
Обратите внимание на результаты!
Энергосбережение: Лондон
Monthly energy consumption
Месячное
энергопотребление
График показывает
энергопотребление «месяц за
месяцем».
Один год:
Общее время работы
= 8395 ч
Общ. энергопотр. :
Чиллер = 259.167 кВтч
(7.738 £)
Св. охл.= 170.823 кВтч
(3.967 £)
Среднегодовая СЭЭ:
Чиллер = 4,29
Св. охл. = 12.62
25000
20000
kWh
15000
10000
5000
0
Янв.
Фев.
Март
Апр.
Май
Июнь
Стандартный чиллер
Июль
Авг.
Свобод. охл.
Сент.
Окт.
Ноя.
Дек.
Энергосбережение: Лондон
Годовая
экономия
счет св.with
охл.FC
в Лондоне
London:
yearlyзаsaving
unit
20000
Рассчитаем годовую
экономию за счет
использования
свобод. охл. :
18000
Энергосбережение:
88.345 кВтч
16000
14000
12000
Экономия:
10000
8000
3.761 £
6000
Срок окупаемости:
Около 7-ми месяцев!
4000
2000
0
Янв.
Фев.
Март
Апр.
Май
Июнь
Июль
Авг.
Сент.
Окт.
Ноя.
Дек.
Энергосбережение: Хельсинки
Helsinki:
yearly
saving
with
FC unit
Годовая
экономия
за счет
св. охл.
в Хельсинки
20000
18000
Рассчитаем
годовую
экономию за счет
использования
свобод. охл. :
16000
Энергосбережение:
129.074 кВтч
14000
12000
10000
8000
Экономия:
6000
4.828 £
4000
Срок окупаемости:
Около 6-ти месяцев!
2000
0
Янв.
Фев.
Март
Апр.
Май
Июнь
Июль
Авг.
Сент.
Окт.
Ноя.
Дек.
Энергосбережение: Москва
Рассчитаем
годовую
экономию за счет
использования
свобод. охл. :
Moscow:
yearlyзаsaving
unit
Годовая
экономия
счет св.with
охл.FC
в Москве
20000
18000
16000
Энергосбережение:
112.188 кВтч
14000
12000
10000
Экономия:
8000
4.971 £
6000
4000
Срок окупаемости:
2000
0
Янв.
Фев.
Март
Апр.
Май
Июнь
Июль
Авг.
Сент.
Окт.
Ноя.
Дек.
Около 5-ти месяцев!
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!