Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Średniosezonowy wskaźnik efektywności agregatu ziębniczego w kontekście zapotrzebowania na energię do chłodzenia budynków

Building energy consumption on cooling according to the new polish regulations
Fot. Trane

W artykule podano sposób wyznaczania wartości sezonowego wskaźnika efektywności energetycznej źródła zimna, jakim jest agregat ziębniczy napędzany energią elektryczną (SEER, ESEER itp.), w kontekście wykorzystania go do obliczeń zapotrzebowania na energię niezbędną do chłodzenia budynków.

Niniejsze opracowanie należy traktować komplementarnie z artykułem komentującym procedurę obliczeniową zawartą w nowej wersji rozporządzenia w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku, który ukaże się w następnym numerze „RI”.

Zasadnicze parametry konstrukcyjne i eksploatacyjne systemu chłodzenia wpływające na efektywność energetyczną urządzeń wykorzystywanych do chłodzenia budynków

Pokrycie zapotrzebowania budynku na energię użytkową chłodzenia QC,nd może być w praktyce realizowane na dwa podstawowe sposoby:

  • w sposób naturalny – systemy tzw. „free coolingu”, wykorzystujące w możliwie największym stopniu naturalną zdolność chłodzącą otoczenia budynku w okresach, gdy jego temperatura jest niższa od temperatury powietrza wewnętrznego,
  • w sposób sztuczny – gdy do wytworzenia energii chłodniczej wykorzystuje się obiegi termodynamiczne realizowane przez urządzenia mechaniczne kosztem nakładu niezbędnej energii zewnętrznej.

W niektórych środowiskach branżowych w Polce rozróżnia się te sposoby, nazywając pierwszy proces chłodzeniem (ang. cooling), a drugi ziębieniem (ang. refrigeration), natomiast urządzenia do jego realizacji urządzeniami ziębniczymi.

W obydwu przypadkach do uzyskania efektu chłodzenia budynku niezbędna jest energia zewnętrzna. Jednak w pierwszym przypadku  zapotrzebowanie na nią jest najczęściej niewielkie i jest to tzw. energia pomocnicza, czyli energia elektryczna zużywana przez pompy, wentylatory, układ sterowania itp.

Przeczytaj koniecznie: Systemy chłodzenia z cieczą pośredniczącą w energooszczędnych budynkach użyteczności publicznej >>

Natomiast w drugim występuje znacznie większe zapotrzebowanie na energię końcową niezbędną do realizacji obiegu ziębienia, uzupełnioną również o pewną ilość energii pomocniczej. W każdym z powyższych przypadków używa się pojęcia efektywności energetycznej, które definiowane jest ogólnie jako stosunek efektu chłodniczego uzyskanego z danego urządzenia (lub instalacji) do sumy nakładów energetycznych niezbędnych do jego wytworzenia w trakcie eksploatacji.

 

Taki podział powoduje, że w praktyce mogą występować pewne trudności z identyfikacją poszczególnych wskaźników efektywności, szczególnie w przypadku mnogości konstrukcji urządzeń ziębniczych na rynku oraz różnorodności instalacji służących do chłodzenia budynków. Próbę wyjaśnienia i uporządkowania tych zagadnień podejmowano przed kilku laty m.in. w publikacjach [11, 12, 13, 14].

W ostatnim czasie ukazało się kilka nowych dokumentów i opracowań w tym zakresie, dlatego niezbędne jest kolejne przybliżenie tych problemów, szczególnie w kontekście wyjaśnienia zasad, które zostały zawarte w rozporządzeniu w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku [2].

Ponieważ zasady realizacji lewobieżnych obiegów termodynamicznych w urządzeniach ziębniczych nie uległy zmianie, niezmienne są również główne parametry konstrukcyjne i eksploatacyjne decydujące o wartościach wskaźników efektywności energetycznej tych urządzeń, czyli:

  1. temperatury odparowania i skraplania czynnika ziębniczego generowane poprzez:
    - temperatury wody i/lub powietrza dopływających do parowacza i skraplacza,
    - wielkość wymienników ciepła (parowacz, skraplacz),
    - strumienie masowe wody i/lub powietrza przepływające przez wymienniki ciepła;
  2. rodzaj zastosowanego czynnika ziębni­czego;
  3. typ zastosowanej sprężarki (różne konstrukcje sprężarek mechanicznych, sprężarki cieplne itp.);
  4. sposób regulacji wydajności w okresach pracy przy niepełnym obciążeniu;
  5. elementy wyposażenia urządzenia ziębniczego:
    - elektroniczny zawór rozprężny,
    - ekonomizer (HPS),
    - inne.

Jak wynika z powyższego zestawienia, na wielkość zapotrzebowania poszczególnych nośników energii na chłodzenie budynków wpływają nie tylko cechy konstrukcyjne agregatów i urządzeń ziębniczych, których obiektywną ocenę umożliwiają wskaźniki efektywności deklarowane przez producenta, ale również aspekty eksploatacyjne zależne od sposobu ich wymiarowania i projektowania oraz cech eksploatacyjnych budynku.

Poprawna identyfikacja powyższych zagadnień znacznie utrudnia sformułowanie procedury obliczeniowej jasnej i zrozumiałej dla osób wykonujących obliczenia zapotrzebowania na energię do chłodzenia budynków.

Chwilowe i sezonowe wskaźniki efektywności energetycznej urządzeń ziębniczych napędzanych energią elektryczną

Podstawowym pojęciem, które definiuje sposób konwersji mocy napędowej dostarczanej do urządzenia ziębniczego (Pel) na użytkową wydajność chłodniczą (FCh), jest wskaźnik efektywności EER (równanie 1), którego sposób wyznaczania został w ostatnich latach nieco zmodyfikowany.

(1)

Dla urządzeń sprężarkowych z napędem elektrycznym zagadnienie to precyzuje obecnie norma PN-EN 14511 [3], na podstawie której do mocy napędowej wlicza się obligatoryjnie moce elektryczne pomp i/lub wentylatorów oraz moc pobieraną przez układ sterowania, niezbędne do poprawnego funkcjonowania urządzenia (agregatu) ziębniczego.

Warto wiedzieć: Wpływ klimatu polskiego na pracę i projektowanie słonecznego systemu klimatyzacyjnego SDEC >>

Nowoczesne wyposażenie dla domu, hotelu, biura
ZOBACZ >>

Dodatkowo wydajność chłodnicza sprężarkowego obiegu ziębienia pomniejszana jest o moc cieplną przekazywaną przez pompę/wentylator do strumienia płynu oziębianego w urządzeniu.

Norma ta znacznie uporządkowała sposób wyznaczania tego wskaźnika, gdyż do czasu jej opublikowania panowała dowolność w tym względzie, co spowodowało, że w katalogach sprzed kilku lat wartości EER dla tych samych urządzeń przyjmują większe wartości niż obecnie (ponieważ wartości te, co zrozumiałe, były podawane przez producentów jako stosunek różnicy strumieni entalpii płynu oziębianego na wlocie i wylocie z parowacza do mocy pobieranej przez sprężarkę).

Wartość wskaźnika EER jest podawana w katalogach producentów dla ściśle określonych przez powyższą normę parametrów pracy, które najczęściej nie odpowiadają parametrom pracy urządzenia w warunkach rzeczywistych dla konkretnego obiektu.

Zmieniający swoją wartość w czasie pracy urządzenia ziębniczego wskaźnik EER, który nieformalnie można nazwać chwilowym wskaźnikiem efektywności, jest jednak tylko wartością pomocniczą służącą do wyznaczania głównego celu obliczeń, czyli ilości energii końcowej dostarczonej do budynku w postaci różnych nośników energii zużywanych w ciągu roku przez instalację chłodniczą.

Czytaj dalej: Sezonowy wskaźnik efektywności energetycznej agregatów ziębniczych wg PN-EN 14825:2012 >>

   01.10.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Obejrzyj film o bezinwazyjnej renowacji rur » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Mamy dla Ciebie nową ofertę urządzeń klimatyzacyjnych »

wentylacja

 



10 pytań o sterowanie ogrzewaniem grzejnikowym » Oszczędzaj nawet do 63% na zużyciu wody »
sterownik do pompy wodnej
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy czyszczenie klimatyzacji musi być drogie »

czyszczenie klimatyzacji

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Jak działa technologia klimatyzacji bez przeciągów »

wentylacja

 


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
6/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Mikrokogeneracja w budownictwie mieszkaniowym
  • - Modernizacja budynków wielorodzinnych
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