plik pdf 9.60MB - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

technologieW okresie przejściowym urządzenie pracuje w trybie freecoolingu,dostarczając świeże powietrze zewnętrzne do pomieszczeń,pracując tylko z załączonymi wentylatorami, bez aktywacjisprężarek w układzie chłodniczym, tym samym w większymstopniu oszczędzając energię elektryczną.Ze względu na to, iż maksymalne zapotrzebowanie na moc chłodnicząjest wymagane tylko przez krótki okres, fundamentem pracyurządzeń staje się uzyskanie wysokich efektywności dla warunkówczęściowego obciążenia cieplnego. Najnowsze konstrukcje wykorzystująwysokosprawne sprężarki typu spiralnego (scroll). Zaletytego typu rozwiązania można opisać w sposób następujący:– sprężarki wytwarzane na skalę przemysłową posiadają określoneprocedury kontrolne i wysoką niezawodność dzięki dużejskali produkcji,– obieg chłodniczy wykorzystuje dwie różnej wielkości sprężarkipozwalające na uzyskanie trzech stopni regulacji wydajności, dlabardziej dokładnej regulacji. Tym samym możliwe jest doprowadzenietylko takiej mocy elektrycznej, jaka jest wymagana.Ponadto można zwrócić uwagę, że efektywność wzrasta o ponad50% podczas pracy z częściowym obciążeniem cieplnym,dzięki dostępnej większej powierzchni wymiany ciepła.Zastosowanie monoblokowych central klimatyzacyjnych zostałoomówione przez autora w wielu publikacjach [np. 5, 6, 7].Korzyści wynikające z tego typu rozwiązań wynikają po pierwszez bardzo wysokich efektywności energetycznych wynikającychz korzystnych temperatur dla pracy układu pompy ciepła,Stopniowe wyłączaniesprężarek typu scrollpowoduje wzrost efektywnościenergetycznejukładu chłodniczegoRys. 2 | Aktywny termodynamiczny odzysk ciepła oprócz bardzo wysokiejefektywności przy maksymalnym obciążeniu cieplnym cechujesię jeszcze wyższą efektywnością energetyczną zarówno w trybiegrzania, jak i chłodzenia w warunkach częściowego obciążeniacieplnego. Stopniowa sekwencyjna dezaktywacja poszczególnychsprężarek powoduje zatem dalszy wzrost efektywnościpo drugie z uwagi na dużo niższe spadki ciśnienia na wymiennikuodzysku ciepła z powietrza usuwanego, które w centrali wyposażonejw układ termodynamicznego odzysku ciepła stanowią ok.10% wartości spadków dla wymiennika płytowo-krzyżowego.Dla porównania w tradycyjnych układach przygotowania powietrzaskraplacz układu chłodniczego w okresie letnim jest omywanypowietrzem o temperaturze zewnętrznej np. 32 O C, w omawianejkonstrukcji centrali temperatura powietrza na skraplaczu odpowiadatemperaturze powietrza usuwanego z pomieszczeń, tj. ok. 24–26 O C. Jak wiadomo, efektywność energetyczna układu chłodniczegojest tym wyższa, im niższa jest temperatura skraplania w obieguchłodniczym. O ile tradycyjne układy schładzania powietrza cechujeefektywność energetyczna układu chłodniczego określona współczynnikiemEER na poziomie 2,5–3,5, o tyle w omawianej konstrukcjicentrali efektywność ta wynosi od ok. 4,0 do 6,0. Powyższewartości dotyczą pełnego obciążenia cieplnego. Dla warunków częściowegoobciążenia cieplnego wartości wskaźników EER będą jeszczewyższe! Z kolei efektywności energetyczne określone w okresiezimowym przez wskaźniki COP są jeszcze wyższe niż wartości EER ioscylują wokół wartości ok. 5,0–8,0. Żadne dostępne na rynku sprężarkoweurządzenie chłodnicze (klimatyzacyjne) nie pracuje osiągającpodobnych wartości.Występujące zmniejszone opory wewnętrzne centrali wpływają nazmniejszone zapotrzebowanie energii elektrycznej przez układ wentylacyjny.Jak wynika z wielu analiz autora, ma to bardzo duże znaczenie,gdyż 40–50% zużycia energii elektrycznej przez centrale na wieluobiektach jest związane z pracą wentylatorów. Pozostałe wyposażenie,takie jak wentylatory z elektronicznie komutowanymi silnikami,filtry elektroniczne, powoduje dalsze oszczędności energetyczne.Centrale dachowe typu roof-topW tym zakresie urządzeń oszczędności można dopatrywać się w zastosowaniuukładu aktywnego termodynamicznego odzysku ciepłai usytuowaniu wymiennika skraplacza częściowo w strumieniu powietrzausuwanego (podobnie jak w monoblokowych centralachdo przygotowania powietrza świeżego), rezultatem są wysokieefektywności energetyczne EER i COP, małe opory wewnętrznecentrali oraz możliwość pracy w bardziej ekstremalnych temperaturachzewnętrznych w okresie zarówno letnim, jak i zimowym. Nowoczesnekonstrukcje tego typu urządzeń powinny, podobnie jakagregaty chłodnicze, posiadać możliwość dopasowania się do występującychzmiennych obciążeń cieplnych obiektu. W tym zakresiemożna spotkać zatem konstrukcje z wielosprężarkowymi układamichłodniczymi wraz z elektronicznymi zaworami rozprężnymi lub zesprężarkami o płynnej regulacji wydajności (np. typu digital scroll).W sekcji wentylacyjnej występować mogą wentylatory z elektroniczniekomutowanymi silnikami (brak strat na przekładni pasowej),dalszych oszczędności doszukiwać się można na podzespołacho zmniejszonych spadkach ciśnienia (elektroniczne filtry itp.).wrzesień 10 [76]83