Możliwości zastosowania efektywnych energetycznie rozwiązań dla systemów o dwuetapowym uzdatnianiu powietrza
Możliwości usprawnienia systemów klimatyzacji opartych na dwuetapowym uzdatnianiu powietrza jest wiele. Począwszy od optymalizacji położenia poszczególnych punktów obrazujących etapy przemian na wykresie Molliera, poprzez dobór odpowiednich parametrów cieczy zasilających odbiorniki chłodu: chłodnicę w centrali oraz chłodnicę w klimakonwektorze, aż po wykorzystanie nowoczesnych urządzeń pozwalających na uzyskanie wysokich współczynników efektywności energetycznej przy zachowaniu warunków komfortu cieplnego.
Z uwagi, że optymalizacja punktów jest związana z charakterystyką różnych obiektów, a tych jest bardzo wiele, wiele również będzie możliwości przyjęcia optymalnych punktów. Ze względu na ograniczenia co do rozmiarów artykułu w niniejszym punkcie zostanie przedstawiony aspekt związany z możliwością wykorzystania jednej z nowoczesnych konstrukcji central klimatyzacyjnych wykorzystujących metodę „aktywnego odzysku ciepła”, pozwalającej na uzyskiwanie bardzo wysokich współczynników efektywności energetycznej.
Rozwiązanie to zostanie porównane i skonfrontowane z typową konstrukcją najczęściej wykorzystywanej centrali klimatyzacyjnej wyposażonej w układ odzysku ciepła oparty na płytowo-krzyżowym wymienniku ciepła oraz chłodnicę i nagrzewnicę. Aby przybliżyć możliwości zastosowania najnowszych rozwiązań technicznych, należy omówić zasadę działania i budowę analizowanej konstrukcji centrali. Następnie w oparciu o dane techniczne uzyskiwane przez centralę przedstawiony zostanie proces kształtowaniamikroklimatu w pomieszczeniach, w których wykorzystywany jest dwuetapowy system uzdatniania powietrza, oraz korzyści wynikające z jej zastosowania.
 |
|
Fot. 1. Zdjęcie analizowanej konstrukcji centrali |
Centrala (rys. 1) pracująca tylko na powietrzu świeżym wyposażona jest w układ odzysku ciepła i „zimna” z powietrza usuwanego oraz w dwa wentylatory: nawiewny i wywiewny. Z uwagi na najczęściej występujące warunki pracy można stwierdzić, że możliwe jest uzyskanie bardzo wysokich efektywności energetycznych układu chłodniczego - pompy ciepła zarówno w okresie letnim, jak i zimowym.
W tabeli 1 przedstawiono ogólne dane techniczne typoszeregu central CPAN-U o wielkości urządzeń od 17 do 51. Ze względu na wymagany wydatek zdecydowano się na wybór urządzenia o wielkości 31, o znamionowym wydatku wentylatora nawiewnego VN = 610 [l/s] = 2196 [m3/h].
Urządzenie o tej wielkości dla obliczeniowych warunków pracy cechuje (dane odczytano z tabeli 2 i tabeli 3):
- wydajność chłodnicza całkowita równa ok. Qch,c = 11,1 kW,
- wydajność chłodnicza jawna równa ok. Qch,j = 8,68 kW,
- pobór mocy sprężarki dla pracy w trybie chłodzenia Pel = 2,8 kW,
- współczynnik efektywności energetycznej dla chłodzenia EER = 3,96,
- wydajność grzewcza 11,9 kW (dla powietrza usuwanego o temp. 200°C i temp. powietrza zewn. na wlocie do skraplacza równej 7°C),
- pobór mocy elektrycznej dla trybu grzania Pel = 2,23 kW,
- współczynnik efektywności energetycznej dla grzania COP = 5,34.
