Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Systemy chłodzenia z cieczą pośredniczącą w energooszczędnych budynkach użyteczności publicznej

Ciecz pośrednicząca w systemie chłodzenia – parametry pracy systemu
unitherm.pl
Ciąg dalszy artykułu...

Można jednak ostatnio zauważyć pewne odwrócenie tej niekorzystnej dla rynku cieczy pośredniczącej tendencji, które może wynikać z następujących przyczyn:

  1. obecnie używane przez producentów czynniki ziębnicze (R410A, R407C) są substancjami w pewnym stopniu szkodliwymi dla zdrowia i napełnienie instalacji powinno zostać każdorazowo sprawdzone w zakresie zgodności z normą bezpieczeństwa PN-EN 378 [14, 15];
  2. wymienione powyżej czynniki cechuje wysoki wskaźnik GWP (ok. 2000). Ich obecnie proponowane substytuty (mieszaniny na bazie HFO – hydrofluoroolefin) mają wskaźniki GWP co najwyżej ok. 500;
  3. urządzenia ziębnicze będą w przyszłości coraz bardziej restrykcyjnie oceniane adekwatnie do wielkości napełnienia gazem cieplarnianym (kg CO2,równoważne/system). Według jednej z propozycji nowej dyrektywy „F‑gazowej” po 2020 r. ma zostać wprowadzony zakaz stosowania systemów ziębniczych o napełnieniu większym niż 5000 kg CO2, równoważne (co odpowiada np. napełnieniu 2,5 kg czynnika o wartości GWP = 2000) [13];
  4. systemy VRF/VRV zawierają dużo większą ilość czynnika ziębniczego niż agregaty do oziębiania cieczy o podobnej wydajności ziębniczej. W celu poparcia tej tezy wykonano dwa równoważne projekty systemów chłodzenia dla niewielkiego budynku biurowego o powierzchni 1500 m2. W obu przypadkach dobrano po 72 jednostki wewnętrzne (klimakonwektory wentylatorowe) o podobnych wydajnościach chłodniczych. Agregaty ziębnicze dobrane w obydwu przypadkach były napełnione czynnikiem R410A w ilości: agregat do oziębiania cieczy – 13 kg oraz agregaty systemu VRF/VRV – 51 kg. Odpowiadające im napełnienia równoważne CO2 zostały zobrazowane na rys. 1;
  5. zauważalna jest na rynku koncentracja producentów/dostawców systemów z cieczą pośredniczącą, którzy dysponują narzędziami, potencjałem wytwórczym oraz pełnym zakresem niezbędnych produktów, z systemami sterowania włącznie, umożliwiającymi kompleksową obsługę klienta końcowego.

Zestawiając powyższe wnioski z koniecznością poszukiwania źródeł oszczędności energii na potrzeby chłodzenia w perspektywie projektowania energooszczędnych budynków użyteczności publicznej (ale oferujących odpowiednio wysoki standard komfortu wewnętrznego), poniżej przedstawiono wyniki oceny wybranych parametrów projektowych i eksploatacyjnych systemu chłodzenia z cieczą pośredniczącą pod kątem ich wpływu na ograniczenie zużycia nośników energii przez budynek.

Ciecz pośrednicząca w systemie chłodzenia – parametry pracy systemu

Budynek, układ hydrauliczny i agregat ziębniczy to trzy elementy składowe systemu chłodzenia z cieczą pośredniczącą (rys. 2) stanowiące układ naczyń połączonych w czasie eksploatacji. Po jednej stronie jest budynek z jego potrzebami i wymaganiami komfortu wewnętrznego, a po drugiej źródło chłodu – agregat ziębniczy, zużywający w czasie pracy nośniki energii stanowiące dla użytkownika główny składnik kosztów eksploatacyjnych.

Układ hydrauliczny pełni funkcję nie tylko środka transportu ciepła pomiędzy tymi dwoma elementami systemu, ale co ważne jest również przekaźnikiem sygnałów informujących agregat o potrzebach obiektu. Rozważania zawarte poniżej dotyczą pracy takiego systemu w stanach ustalonych i nie uwzględniają wpływu układów sterowania, co stanowi obecnie przedmiot zainteresowania autora.

Charakterystyka cieplna obiektu

Analizując system chłodzenia budynków, nie można pominąć zjawisk związanych z uzdatnianiem powietrza wilgotnego w pomieszczeniach. Często popełnianym błędem jest niuwzględnianie zjawisk związanych ze zmianą wilgoci w trakcie procesów chłodzenia, tzn. pominięcie ciepła utajonego (ang. latent heat) i ograniczenie obliczeń cieplnych wyłącznie do bilansowania ciepła jawnego (ang. sensible heat) szczególnie w przypadkach, gdy jedynym kontrolowanym parametrem komfortu jest temperatura powietrza w pomieszczeniu.

Można by w tym miejscu zadać pytanie: jeżeli tak jest, to dlaczego każdy klimatyzator obniżający tylko temperaturę powietrza w pomieszczeniu ma odprowadzenie kondensatu i kto płaci za energię związaną z jego wykropleniem?

Przeczytaj także: Systemy ze zmiennym przepływem czynnika chłodniczego w obiektach o dużej kubaturze >>

Mając na uwadze, że celem działania układu chłodzenia będącego częścią systemu klimatyzacji jest utrzymanie w pomieszczeniu stabilnych parametrów powietrza leżących w tzw. obszarze komfortu (temperatura i wilgotność), można sformułować następującą tezę: najbardziej energooszczędnym procesem uzdatniania powietrza w pomieszczeniu (w okresie letnim) jest proces chłodzenia, w którym ilość wykraplanej na powierzchni chłodnicy wilgoci jest równa bieżącym zyskom wilgoci w pomieszczeniu, a strumień ciepła jawnego odebranego w chłodnicy jest równy bieżącym zyskom ciepła jawnego w pomieszczeniu.

Charakterystyka cieplna pomieszczenia (znana w literaturze również jako kierunek przemiany w pomieszczeniu) definiowana jako stosunek zysków ciepła całkowitego do zysków wilgoci wyznacza również kierunek przemiany uzdatniania powietrza w chłodnicy, którą można w ten sposób nazwać najbardziej efektywną energetycznie (rys. 3).

Charakterystyka uzdatniania powietrza w chłodnicy w aspekcie temperatury cieczy na jej zasilaniu

Proces uzdatnia powietrza w chłodnicy, na powierzchni której wykrapla się wilgoć (w tzw. chłodnicy mokrej), można opisać przy pomocy następujących parametrów (rys. 4a i b):

  1. średniej temperatury ścianki chłodnicy (ts),
  2. kierunku przemiany w chłodnicy (e),
  3. współczynnika kontaktu (CF).

Średnią temperaturę ścianki (ts < temperatury punktu rosy powietrza wlotowego do chłodnicy) określa temperatura nasyconej pary wodnej znajdującej się na pograniczu warstwy wody pokrywającej ściankę oraz powietrza będącego z nią w kontakcie. Wartość tej temperatury jest generowana przez temperaturę oraz strumień przepływu cieczy zasilającej chłodnicę, dla których ustala się bieżący stan równowagi wymiany ciepła i masy w tym wymienniku.

Na podstawie własnych doświadczeń praktycznych autora związek pomiędzy tS oraz temperaturami cieczy na wlocie i wylocie z chłodnicy można przybliżyć wzorem (2) (który sprawdza się dla wody przy przyroście temperatur DtW w zakresie 5–6 K oraz dla typowych zastosowań w klimatyzacji komfortu; dla roztworu glikolu w tych warunkach sugeruje się przyjmowanie tS na poziomie temperatury cieczy na wylocie z chłodnicy):

(2)

Współczynnik kontaktu CF (contact factor) może być w pewnym ujęciu traktowany jako współczynnik efektywności chłodnicy, zakładając, że 100-proc. efektywność wystąpiłaby wtedy, gdy powietrze za chłodnicą osiągnęłoby stan opisany na wykresie na rys. 4 punktem PS.

Wartość CF zależy głównie od:

  • cech konstrukcyjnych chłodnicy (liczby rzędów, stopnia i geometrii ożebrowania itp.),
  • parametrów powietrza przepływającego przez wymiennik, które wpływają na intensywność wymiany ciepła i masy.

Czytaj dalej: Ciecz pośrednicząca: woda czy roztwór glikolu? >>

   14.04.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


"Less waste" pod kątem instalatora - na co zwrócić uwagę » Za pomocą jakiego urządzenia podnieść ciśnienie wody w budynku mieszkalnym »
grzejnik armatura pompa
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Dobierz grzejniki do pomp ciepła i kondensatorów »


 



Poznaj działanie nowoczesnej studni wodomierzowej »

Obejrzyj 20 minutowe szkolenie z pompowni ppoż »
przewody preizolowane pompa wodna
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 



Jak wygenerować oszczędności stosując pompę woda/powietrze »

Poznaj korzyści płynące ze stosowania pomp wodnych »
rozwiązania pomiarowe pompa wodna
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Dołącz do klubu instalatora! Korzytaj z rabatów  »

strefa instalatora

 



Czy w dzisiejszych czasach rozwiązania pomiarowe śą wystarczające »

Pompy ciepła opracowane z myślą o nowych wymaganiach »
rozwiązania pomiarowe pompy ciepła
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jesteś instalatorem ale elektryka nie jest Ci obca? Dołącz do klubu »

klub instalatora

 



Poznaj nowe zastosowanie pomp w pralniach przemysłowych »

Skorzystaj z najtańszego programu do sporządzania świadectw energetycznych budynku »
wentylacja klatki schodwej program do rozliczeń
jestem na bieżąco »  korzystam z udogodnień »

 


Poznaj najważniejsze cechy użytkowe centrali rekuperacyjnej »

centrale rekuperacyjne

 



Szybka i sprawna kanalizacja pomieszczeń w domu jednorodzinnym » Jak zabezpieczyć kocioł po sezonie grzewczym »
kanalizacja inwentaryzacja kotla grzewczego
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
5/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 5/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Wod-kan w inteligentnych budynkach
  • - Klimatyzatory – nowości i innowacje
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl