Энергоэффективный режим «Даичи»

Б. П. Харитонов, технический
директор компании «Даичи»
Ведущие мировые производители систем кондиционирования, в том числе и компания DAIKIN (Япония), при разработке новой техники отдают приоритет энергоэффективности. Компания «Даичи», поставляющая в Россию продукцию Daikin, вносит свой посильный вклад в решение проблемы энергосбережения и предлагает своим партнерам рецепт повышения эффективности использования климатического оборудования.

Энергоэффективный режим «Даичи» (ЭРД) подходит и для схем «чиллер-фэнкойл», и для бытовых кондиционеров. Причем он применим не только для вновь проектируемых систем, но и для оборудования, эксплуатирующегося длительное время.

Система кондиционирования в режиме «Даичи» в рабочее время потребляет на 23% меньше электроэнергии, а ее холодопроизводительность повышается на 26%. При этом суммарные расходы на оплату электричества сокращаются на 13%.

В чем же заключается этот режим?

Чтобы понять его преимущества, достаточно проанализировать работу климатической системы в ночной период (см. рис. 1).

В стандартном режиме работы (нижний график) кондиционеры офисного здания включаются в 8.00 и выключаются в 19.00. «Даичи» предлагает дополнительно включать их с 23.00 до 7.00.

Казалось бы, где же здесь экономия? Давайте разберемся.

Ночью в большей части России действует льготный тариф оплаты электроэнергии. Например, в Москве с 23.00 до 7.00 киловатт-час стоит лишь 0,61 рубля, днем же — 2,42 рубля. Но какой смысл включать кондиционер в офисе ночью, когда там нет людей?

График работы системы кондиционирования в стандартном режиме
Рис. 1. График работы системы
кондиционирования в стандартном режиме
и в энергоэффективном режиме «Даичи»
Ответ прост: так можно накопить дешевый холод. Ночью кондиционер охлаждает ограждающие конструкции, аккумулируя холод в стенах, перекрытиях, мебели и других предметах. Днем эти поверхности выполняют функцию дополнительного кондиционера, повышая общую холодопроизводительность. Конкретные цифры зависят от конструктивных особенностей помещения, и чем больше теплоемкость ограждающих конструкций, тем больше холода может быть запасено ночью.

Стоимость такого холода значительно ниже, чем у вырабатываемого днем, ведь он аккумулируется в период действия льготного тарифа. Кроме того, его использование позволяет днем снизить холодопроизводительность основного кондиционера и, соответственно, уменьшить количество потребляемой им энергии, а следовательно, и затраты на ее оплату.

На рис. 2 показано изменение требуемой холодопроизводительности кондиционера днем в стандартном режиме и в режиме ЭРД. В стандартном режиме работы (красные столбцы) средняя холодопроизводительность за 11 часов работы составляет 1950 Вт. В режиме же ЭРД она равняется 1500 Вт, то есть на 23% меньше.

В данном примере мы рассматривали случай, когда кондиционер подобран с запасом и может обеспечить поддержание комфортных условий днем при высокой температуре наружного воздуха.

Холодопроизводительность кондиционер
Рис. 2. Холодопроизводительность кондиционер,
требуемая для поддержания заданных
параметров в стандартном и энергоэффективном режиме
Если же производительности кондиционера недостаточно, режим ЭРД позволяет повысить ее и обеспечить комфорт, который нельзя было создать в стандартном режиме.

Может возникнуть вопрос: откуда ночью в офисе возникнут теплопритоки, если температура наружного воздуха меньше +20 °С? Что будет охлаждать кондиционер? Ответ прост: он будет отводить тепловую нагрузку от ограждающих конструкций, которые за день успели накопить тепло.

На рис. 3 видно, что режим ЭРД повышает энергоэффективность работы кондиционера как днем, так и ночью. Это объясняется тем, что холодильный коэффициент инверторных кондиционеров достигает максимума при понижении производительности до 40–60% от номинала. Ночью же холодильный коэффициент увеличивается еще и за счет более благоприятных условий, поскольку наружный воздух имеет меньшую температуру.

В табл. 1 приведены результаты расчетов стоимости энергии, потребляемой системой кондиционирования офисного здания в Москве с общей площадью обслуживаемых помещений 8000 м2.

Таблица1. Результаты расчетов стоимости потребляемой электроэнергии для офисного здания в Москве с площадью кандиционируемых помещений 800 м2
РежимМесяцХолод день
кВт•час
Электроэн. день
кВт•час
Стоимость, рубХолод ночь кВт•часЭлектроэн. ночь
кВт•час
Стоимость, руб
стандартиюнь25101844809108438
Даичииюнь1968353468183928101754150199162
стандартиюль27709951427124453
Даичииюль22100840373977031202141850711289
стандартдва м52802796236232891
Даичидва м417843750541816312219683352620451
Всего Даичи639811108580202082
Экономия    30809 руб.

Расчеты проводились по программе VRV PRO фирмы Daikin, которая позволяет моделировать работу системы VRV. В качестве исходных данных были использованы реальные характеристики офисных зданий. Средняя тепловая нагрузка составляла около 100 Вт/м2 при средней площади помещения 20 м2. Вычисления проводились для двух наиболее жарких месяцев — июня и июля.

Изменение холодильного коэффициента
Рис. 3. Изменение холодильного коэффициента при
работе кондиционера в стандартном режиме
и в энергоэффективном режиме «Даичи»
Системы VRV обеспечивали поддержание заданной комфортной температуры воздуха +23 °С в офисных помещениях в течение 99% рабочего времени. Расчеты показали, что режим охлаждения в режиме ЭРД можно отключать за час до окончания работы. При этом температура в помещении повышается не более чем на градус, что позволяет дополнительно экономить электроэнергию. Роль кондиционера в течение последнего рабочего часа выполняют ограждающие конструкции.

Из расчетов видно, что потребление электроэнергии днем в здании за два месяца при работе в режиме ЭРД снизилось на 21182 кВт•час по сравнению со стандартным режимом. Это очень важно, поскольку именно днем возникают пиковые нагрузки, вызывающие дефицит электрической мощности в здании. Режим ЭРД позволяет перераспределить часть мощности, потребляемой системой кондиционирования, для других потребителей в здании.

Общая стоимость электроэнергии, израсходованной системой кондиционирования, уменьшилась на 30809 рублей. При этом днем количество израсходованной электроэнергии уменьшилось, а ночью увеличилось, и ее общее потребление выросло с 96236 кВт•час в стандартном режиме до 108580 кВт•час в режиме ЭРД.

Для того, чтобы окончательно решить, можно ли предлагаемый режим называть энергоэффективным, рассмотрим также и особенности эксплуатации тепловых электростанций.

Эффективность их работы сильно зависит от нагрузки. Ночью она существенно снижается, и КПД электростанции уменьшается более чем на 30%. Это означает, что ночью для получения 1 кВт•час электроэнергии требуется сжигать больше топлива, чем днем. Чтобы повысить эффективность работы электростанций, необходимо увеличивать ночную нагрузку и выравнивать график потребления энергии в течение суток. Это важная государственная задача, решение которой стимулируется льготными тарифами для ночного времени. Способствует этому и режим «Даичи».

В заключение обращаем ваше внимание на тот факт, что все расчетные цифры, приведенные в статье, легко проверить на практике. Будем рады, если энергоэффективный режим «Даичи» поможет вам.

Статью подготовил Б. П. Харитонов, технический директор компании «Даичи»



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест