Úvahy a specifikace výběru chilleru – jak to udělat správně

Výběr chladicích jednotek vyžaduje velké množství technických znalostí, protože technologie chlazení se za posledních 20 let značně změnila. Pokud uvažujete o výměně chladicí jednotky, která se dostala na konec své životnosti, chcete upgradovat na účinnější chladicí jednotku nebo navrhnout nový systém, je nezbytné, aby specifikace vašeho projektu byla dobře informovaná prostřednictvím spolehlivého technického poradenství.

Pokud je vaše chladicí jednotka vyžadována pro chlazení výrobního procesu, je to o to důležitější, protože nesprávná specifikace by mohla výrazně ovlivnit kvalitu vašeho produktu, vaše závazky vůči životnímu prostředí a náklady na provoz a údržbu.

Předpisy o energetické účinnosti – směrnice o ekodesignu

EU si stanovila cíl 20% úspor energie do roku 2020 a aktualizovala směrnici o energetické účinnosti, aby do roku 2030 snížila spotřebu energie o 30 %.

Vytápění a chlazení budov představuje 50 % spotřeby energie v EU, což vedlo k vytvoření směrnice o výrobcích souvisejících se spotřebou energie v roce 2005. [1] Od 1. ledna 2018 musí průmyslová chladicí a chladicí zařízení v rámci nejnovější fáze změn směrnice Evropské komise o ekodesignu splňovat nové, přísné minimální úrovně energetické účinnosti.

Právní předpisy směrnice o ekodesignu se týkají dvou skupin výrobků známých jako „šarže“:

Skupina 1: Patří sem chladicí a mrazicí zařízení, včetně procesních chladičů a kondenzačních jednotek se střední a nízkou teplotou.

Položka 21: Zahrnuje vysokoteplotní procesní chladicí jednotky a kondenzační jednotky a komfortní chladicí jednotky.

Jedním z klíčových rozdílů mezi těmito dvěma je to, že požadavky na chlazení se mohou výrazně lišit mezi chladicími jednotkami používanými pro procesní a komfortní aplikace. Procesní zatížení je obvykle intenzivnější a vyskytuje se během výroby, zatímco komfortní zatížení je sezónní, přičemž chladicí jednotka bude pravděpodobně v provozu pouze tehdy, když jsou teploty okolního vzduchu dostatečně vysoké, aby to vyžadovaly.

Nová průmyslová chladicí zařízení musí splňovat nové minimální normy energetické náročnosti (MEPS). Procesní chillery musí splňovat metriky Seasonal Energy Performance Ratio (SEPR) a komfortní chillery musí splňovat nové hodnoty Seasonal Energy Efficiency Ratio (SEER).

SEER klade větší důraz na výkon při částečném zatížení při vyšších provozních okolních teplotách; zatímco SEPR klade menší důraz na výkon při částečném zatížení a zaměřuje se na širší rozsah provozních okolních teplot.

Tyto nové MEPS, které vstoupily v platnost v lednu 2018, se mají v lednu 2021 ještě zpřísnit, takže stojí za to zkontrolovat, zda je na to každý dodavatel chladicích zařízení, se kterým mluvíte, připraven.

Další informace naleznete v našem průvodci legislativou EcoDesign 2018 zde .

Přínosem legislativy pro koncového uživatele jsou úspory energie, které moderní chillery poskytují, a to díky novým a vylepšeným komponentům, které se nyní používají při jejich montáži.

Nová technologie

Výrobci chillerů a jejich komponent neustále vyvíjejí své produkty tak, aby splňovaly legislativu a cíle v oblasti energetické účinnosti. To vedlo k vývoji nových kondenzátorových spirál, kompresorů řízených invertorem, konstrukcí výparníků, řídicích systémů chladiva a řídicího softwaru.

Konstrukce chladicích jednotek, zejména vzduchem chlazených, se výrazně změnila, aby splňovala současné předpisy. Jedním z největších dopadů na dodržování nařízení je fyzická velikost moderních jednotek ve srovnání s jednotkou vyrobenou v roce 2005.

Příklad:

Chladicí jednotka o výkonu 400 kW vyrobená v roce 2005 měla přibližnou fyzickou stopu 8,8 m², zatímco standardní jednotka účinnosti by dnes mohla mít přibližnou fyzickou stopu 13,2 m². Čím vyšší je energetická účinnost moderní jednotky ve srovnání se stávající jednotkou, tím větší je obecně plocha. Se správným přístupem aplikačního inženýra však lze tento problém výrazně snížit použitím správných technologií.

Požadavek na chladicí zátěž

Změnil se požadavek na zatížení budovy nebo chladicí zátěž od počátečního návrhu a instalace systému?

Moderní počítače obecně generují mnohem menší tepelnou zátěž a mohou také pracovat při vyšších teplotách než ty, které se používaly před 15 lety. Úroveň obsazenosti se také mohla změnit.

Pokud jste výrobcem, který vyžaduje procesní chlazení, přehodnotili jste své požadavky na chladicí zátěž?

Tyto faktory ovlivní velikost jednotky potřebné k zajištění dostatečného výkonu k udržení vašich zařízení trvale chladných nebo k umožnění výroby za ekonomičtější cenu.

Ukončení fáze HFC

EU snižuje dostupnost částečně fluorovaných uhlovodíků (HFC) mezi lety 2015 a 2030 o 79 %.

V rámci tohoto procesu jsou HFC (zejména ty s vysokým potenciálem globálního oteplování) stále dražší. Kolem června 2017 prudce vzrostly náklady na chladiva HFC, jako je R404A, a později v tomto roce R410A a R134a.

Například cena R404A je dnes více než 10krát vyšší než v lednu 2017 a každý měsíc nadále roste přibližně o 30 %.[2]

Při výběru nového zařízení je důležité zvolit chladiva s nízkým GWP, abyste se vyhnuli vysokým nákladům a zajistili své chladicí systémy do budoucna.

Chladiva s velmi nízkým GWP, jako je čpavek, CO2 nebo nedávno představené HFO, jako je R-1234ze, poskytnou mnoho výhod, jako například:

• Nízký GWP <1
• Velmi krátká životnost atmosféry jen několik dní
• Nižší spotřeba energie než chladiva R290 a většina přírodních chladiv HFC
• Nižší kapacita než R134a
• Nejlepší využití energie EER/ESEER
• A2L (mírně hořlavý)
• Ohřev možný na 85⁰C (reverzní cyklus)

Není tak šetrný k životnímu prostředí, ale R531A se mu velmi podobá. R531A není tak šetrný k životnímu prostředí jako R-1234ze, ale poskytuje nákladově efektivní a blízkou náhradu za R134a, která nabízí:

• GWP 572 řekl:
• A1 nehořlavá směs HFO/HFC
• <1% rozdíl v sezónní účinnosti
• Nízká atmosférická životnost

Tržní očekávání a obchodní tlaky

V minulosti byla jedním z klíčových tržních tlaků při výběru nového chilleru uhlíková stopa, dnes však jeho energetická účinnost.

Provedení auditu energetické analýzy vašeho stávajícího chladicího zařízení a porovnání spotřeby s novou jednotkou s nejnovější technologií vám pomůže pochopit, kolik energie byste mohli ušetřit. Kromě snížení nákladů na energii můžete těžit ze snížených nákladů na údržbu a lepšího provozu při instalaci nového zařízení.

Pokud jde o specifikaci zařízení, stojí za zmínku, že mnoho komponent, které byly kdysi považovány za standard, je nyní volitelných a často mohou být přehlíženy – což má vliv na výkon a životnost jednotky. Nezapomeňte to zkontrolovat u každého návrhu, který obdržíte, abyste měli jistotu, že budete mít z nového chladicího zařízení plný prospěch.

Výše uvedené je velmi stručný přehled některých změn, ke kterým došlo v posledních letech. Díky konzultaci s technikem ICS Cool Energy Applications si můžete být jisti, že vaše specifikace chladicí jednotky bude energeticky účinná, komerčně efektivní a co nejvíce připravená na budoucnost. Můžeme také poskytnout školení na širokou škálu témat, abychom zajistili, že vy nebo vaše týmy budete moci s jistotou specifikovat.

Zavolejte nám na číslo 0800 774 7426 pro více informací nebo technickou radu.

[1] https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/list_of_ecodesign_measures.pdf

[2] http://www.refcom.org.uk/media/1275/price-rises-june-2018.pdf