استراتژی‌های هوشمندانه برای کاهش هزینه‌های انرژی سیستم چیلر

تصور کنید کسب‌وکار شما سالانه هزینه هنگفتی برای خنک‌سازی می‌پردازد، اما بیش از ۳۰٪ از این انرژی هدر می‌رود. این نه تنها یک فشار مالی است، بلکه بار ناپایداری بر روی سیاره نیز محسوب می‌شود. اما اگر بتوانید این هزینه‌ها را کاهش دهید و سیستم خنک‌کننده خود را به یک محرک سود تبدیل کنید چه؟

سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی ستون فقرات کنترل آب و هوای مدرن هستند و دو فناوری اصلی بازار را تسلط دارند: چیلرها (سیستم‌های آب خنک) و واحدهای تهویه مطبوع DX (انبساط مستقیم) . چیلرها آب را تا دمای ۴۲ تا ۵۵ درجه فارنهایت خنک می‌کنند و آن را از طریق کویل‌هایی که فن‌ها هوا را از روی آن‌ها عبور می‌دهند تا فضاهای داخلی را خنک کنند، به گردش در می‌آورند. در مقابل، سیستم‌های DX مبرد را مستقیماً به کویل‌های خنک‌کننده می‌رسانند. چیلرهای با راندمان بالا می‌توانند کمتر از ۰.۵۰ کیلووات در تن خنک‌سازی مصرف کنند. با این حال، این سیستم‌ها در حین کار گرمای قابل توجهی تولید می‌کنند و برای دفع آن به برج‌های خنک‌کننده (برای کندانسورهای آب خنک) یا فن‌ها (برای کندانسورهای هوا خنک) نیاز دارند.

چالش راندمان

بازار طیف گسترده‌ای از برندهای چیلر را با انواع کمپرسورها و روش‌های خنک‌سازی کندانسور ارائه می‌دهد. تولیدکنندگان مستندات فنی گسترده‌ای را ارائه می‌دهند، اما معیار حیاتی برای کاربران راندمان عملیاتی واقعی در مقایسه با مشخصات طراحی است. نگهداری منظم ضروری است، زیرا عملکرد در شرایط نامطلوب کاهش می‌یابد.

موسسه تهویه مطبوع، گرمایش و تبرید (AHRI، سابقاً ARI) ظرفیت چیلر و مصرف انرژی را به شدت تأیید می‌کند و ادعاهای تولیدکنندگان را از طریق آزمایش در بار جزئی و کامل تأیید می‌کند. همانطور که در جداول زیر نشان داده شده است، مصرف انرژی (کیلووات بر تن) بسته به بار متفاوت است. پنل‌های کنترل مدرن امکان نظارت در زمان واقعی را فراهم می‌کنند، در حالی که محاسبات دستی (با استفاده از فرمول ارائه شده) امکان مقایسه با معیارهای AHRI را برای ارزیابی راندمان فراهم می‌کند.

چیلرها: معدن طلای صرفه‌جویی در انرژی

• چیلرها معمولاً بیش از ۵۰٪ مصرف برق فصلی ساختمان را تشکیل می‌دهند.
• بیش از ۱۲۰,۰۰۰ چیلر در ایالات متحده با ۳۰٪ راندمان پایین‌تر از طراحی شده کار می‌کنند (تخمین وزارت انرژی ایالات متحده).
• کاهش هر ۱ درجه فارنهایت در دمای آب برج خنک‌کننده، راندمان کمپرسور را ۱ تا ۲٪ (در محدوده بهینه) بهبود می‌بخشد.
• برج‌های خنک‌کننده با نگهداری ضعیف می‌توانند راندمان چیلر را تا ۱۰ تا ۳۵٪ کاهش دهند، در حالی که کویل‌های کندانسور کثیف در واحدهای هوا خنک عملکرد را تا ۵ تا ۱۵٪ کاهش می‌دهند.
• تمیز کردن شیمیایی سطوح تبادل حرارت ۵ تا ۱۰٪ در مصرف انرژی (کیلووات بر تن) صرفه‌جویی می‌کند.
• چیلرهای هوا خنک به طور کلی کم‌بازده‌تر اما مقرون به صرفه‌تر از مدل‌های آب خنک هستند.

معیارهای عملکرد: استاندارد AHRI 550/590

چیلرهای هوا خنک

چیلرهای آب خنک

اندازه‌گیری عملکرد چیلر

برای ارزیابی دقیق راندمان، پارامترهای زیر را اندازه‌گیری کنید:

ورودی (مصرف انرژی – کیلووات)

• موتور محرک کمپرسور – آمپر در ولتاژ، یا کیلووات
• موتور محرک پمپ آب کندانسور – آمپر در ولتاژ، یا کیلووات
• موتور محرک فن برج خنک‌کننده – آمپر در ولتاژ، یا کیلووات
• مدار تغذیه سیستم کنترل – آمپر در ولتاژ، یا کیلووات
• موتور پمپ روغن گیربکس و هیتر – آمپر در ولتاژ، یا کیلووات

خروجی (ظرفیت خنک‌سازی – تن)

• دمای آب سرد خروجی (°F)
• دمای آب سرد ورودی (°F)
• نرخ جریان آب سرد (GPM)

فرمول عملکرد: کل ورودی کیلووات / تن خروجی

که در آن: تن = GPM × ۸.۳۴ پوند/گالن × ۱ Btu/lb·°F × (دمای برگشت – دمای خروجی) × ۶۰ دقیقه/ساعت ÷ ۱۲,۰۰۰ Btu/hr/ton

صرفه‌جویی در هزینه بر اساس سطح راندمان

جدول زیر هزینه‌های برق سالانه یک چیلر ۱۰۰ تنی را که ۲۴/۷ به مدت ۱۸۰ روز با قیمت ۰.۰۸۶ دلار بر کیلووات ساعت کار می‌کند، نشان می‌دهد:

واحدهایی که به طور مداوم بالاتر از ۱.۲ کیلووات بر تن (هوا خنک) یا ۰.۶۴ کیلووات بر تن (آب خنک) کار می‌کنند، نیاز به ارزیابی فوری توسط تکنسین‌های خدمات برای تشخیص شرایط بار، پارامترهای عملیاتی و سابقه نگهداری دارند.