Проблемы энергосбережения

Задача энергосбережения во всём мире становится первостепенной. Ведутся поиски альтернативных и возобновляемых источников электроэнергии. устанавливаются новые требования к энергоэффективности транспортных средств, промышленных энергопотребителей, бытовых электроприборов, ужесточаются требования к теплопотерям зданий, внедряются системы рекуперации энергии, создаются средства тригенерации (одновременное производство трёх видов энергии: электричества, тепла и холода, например - в бромистолитиевых холодильных установках).

После энергетического кризиса 70-х годов энергосбережение стало одним из основных направлений энергетической политики развитых государств. Так в Японии нормативы энергосбережения для жилых и общественных зданий сейчас предусматривают сокращение на 60% потребления энергии на отопление и кондиционирование. Как показали исследования, ежедневные добровольные выключения кондиционеров на 1 час в августе, на который приходится пик потребления электричества, позволит достичь более чем 10% экономии электроэнергии в жилом и общественном секторе.

Одна из местных компаний Японии продемонстрировала экспериментальную систему электросбережения в частных домах. Система включает комнатные датчики, фиксирующие расход электроэнергии. При отсутствии в помещениях людей датчики отключают свет, а также изменяют режим работы кондиционеров в соответствии с указаниями электрокомпании, связь с которой поддерживается с помощью передачи данных по GSM мобильной связи. Подсчитано, что за год такая система позволяет сократить потребление электроэнергии в доме на 20%.

Европейский союз в 2005 году принял директиву о продуктах конечного энергопотребления (EuP – Energy using Products-Directive, с 2009 годо - директива продукции, связанной с энергопотреблением - ErP - Energy related Products-Directive). Эта директива служит основой для определения возможностей повышения экономичности различных объектов, связанных с энергопотреблением и для закрепления минимальных требований к таким объектам. В июне 2010 года были установлены обязательные предельные показатели эффективности для вентиляторов, вне зависимости от того, работают ли они самостоятельно или являются составной частью прибора или установки. Под действие этих нормативов подпадают многочисленные области применения вентиляторов: от холодильных установок и техники для кондиционирования воздуха до машиностроения и вычислительной техники.

Эти примеры говорят о том внимании, которое уделяет мировое сообщество вопросу энергосбережения.

Поскольку существенную долю в энергопотреблении развитых стран составляют системы кондиционирования и вентиляции, предпринят ряд международных мер по регулированию показателей энергоэффективности применяемой в этих странах климатической техники.

Энергоэффктивность систем кондиционирования определяется холодильным коэффициентом: отношением холодопроизводительности к затраченной мощности и аналогичным тепловым коэффициентом (для «тепловых насосов», работающих на охлаждение и обогрев). Чем выше эти коэффициенты, тем энергетически более эффективна система.

До недавних пор основными и, пожалуй, единственными показателями энергоэффективности являлись коэффициенты EER (для режима охлаждения) и COP (для режима нагрева), которые характеризовали работу системы при установленных номинальных условиях: по температуре и влажности наружного воздуха, заданной температуре и влажности в помещении, максимальной скорости вентилятора. Для бытовых кондиционеров согласно ISO 5151 такими условиями были:

в режиме нагрева — температура в помещении DB 20О С (температура по сухому термометру), — температура снаружи DB 7О С, WB 6О С (температура по влажному термометру);

в режиме охлаждения — температура в помещении DB 27О С, WB 19О С, — температура снаружи DB 35О С, WB 24О С.

Таким образом параметры EER и COP являются «мгновенными» и соответствуют одной точке в области энергоэффективности аппарата.

Значения коэффициентов энергоэффективности разделены на 7 классов, от класса А, соответствующего наибольшей эффективности, до класса G — наименьшей (см. таб.). Класс А может быть расширен до А+, А++, А+++ при появлении систем с показателями, значительно превышающими уровень А класса. Обозначению классов для наглядного графического представления придана различная расцветка.

Класс A B C D E F G
ERR >3.2 3.0-3.2 2.8-3.0 2.6-2.8 2.4-2.6 2.2-2.4 <2.2
COP >3.6 3.4-3.6 3.2-3.4 2.8-3.2 2.6-2.8 2.4-2.6 <2.4

Дополнительно к "мгновенным" значениям энергоэффективности в специальной технической документации приводятся таблицы производительности при иных условиях измерений и поправочные коэффициенты, учитывающие напор вентилятора, длину трасс, значения температуры и влажности, отличные от номинальной. Однако, в большинстве случаев выбор кондиционера базировался на мгновенных значениях показателей производительности и коэффициентов энергоэффективности. Это однозначно вносило некорректность в результаты подбора оборудования, которую часто компенсировали выбором кондиционера заведомо большей мощности.

Совершенно не учитывался фактор неравномерности условий работы систем в течении всего сезона использования кондиционера в режимах его работы на обогрев и охлаждение.

Появление в ряде стран жёстких требований по энергосбережению привело к необходимости внедрения новых подходов к оценке энергоэффективности систем кондиционирования и вентиляции, выработке интегральных сезонных показателей энергоэффективности для всего годового периода использования климатических систем и нормирования этих показателей применительно к разным климатическим зонам.

Статистические значения нагрузки систем кондиционирования в течении года условно представляются плавной кривой. Примерный характер этого изменения показан на рисунке:

Объективным обобщённым показателем энергоэффективности системы кондиционирования является значение, равное интегралу (площади) функции нагрузки, поделённой на длительность периода. Для упрощения расчётов принято четырёх ступенчатое осреднение этой зависимости. Величины таких показателей являются сезонными коэффициентами энергоэффективности.

Расчёт обобщённых показателей с четырёх ступенчатым осреднением производится по стандартной формуле:

Index = W1•EER (A1%, B1 °C) + W2•EER (A2%, B2 °C) + W3•EER (A3%, B3 °C) + W4•EER (A4%, B4 °C),

где Wi — относительная длительность i-го периода с загрузкой Аi% при соответствующей средней температуре Bi наружного воздуха или температуре охлаждающей воды (для систем с водяным охлаждением конденсатора). При этом сумма W1+W2+W3+W4 всегда равна 1.

Сезонные коэффициенты энергоэффективности разрабатывались национальными ведомствами применительно к характерным климатическим условиям, статистическим данным по нагрузкам системы кондиционирования в течении года, стоимости энергоносителей и преобладающему классу климатических систем.

В настоящее время известны следующие национальные сезонные показатели:

ESEER — Европейский сезонный показатель энергетической эффективности;

EMPE - Итальянский сезонный показатель энергетической эффективности;

IPLV — Американский интегральный показатель энергоэффективности при частичной нагрузке;

SEER - Американский сезонный показатель энергетической эффективности.

Показатели ESEER, EMPE. IPLV вычисляются по стандартной формуле, но имеют разные значения относительной длительности периода (Wi), нагрузки (Ai) и соответствующей температуры (Bi).

Так, например, показатель ESEER расчитывается по формуле:

ESEER =0.03•EER (100%, 35°C)+0,33•EER (75%, 30°C)+0,41•EER (50%, 25°C)+0,23•EER (25%, 20°C).

с параметрами, приведёнными в таблице (в том числе для систем с водяным охлаждением конденсатора)

Нагрузка, % Температура наружного воздуха, °C Температура охлаждающей воды, °C Длительность периода при данной нагрузке, %
100 35 30 3
75 30 26 33
50 25 22 41
25 19 18 23

Для Московского региона применительно к системе из двух чиллеров с водяным охлаждением конденсатора по данным компании Trane характерны параметры:

Нагрузка/температура 100%, 29,4 °C 75%, 23,9 °C 50%, 18,3 °C 25%, 18,3 °C
Длительность, % 16 38 16 30

Способ определения SEER описан в стандарте ANSI/AHRI 210/240–2008.

Сезонным коэффициентам устанавливаются минимальные уровни энергоэффективности и их выполнению придаётся государственное значение. Обозначение классов энергоэффективности для сезонных показателей аналогично принятому ранее для «мгновенных».

Учёт сезонных показателей становится обязательным как для производителей, так и для поставщиков этой техники. Их обозначение должно присутствовать на этикетках товаров. На рисунке в качестве примера приведён вид этикетки для сплит-системы MSZ FH25VE/MUZ FH25VE производства Mitsubishi Electric, поставляемых в Европу.

На этикетке указываются: изготовитель, модель кондиционера, энергопотребление, значения сезонных показателей энергоэффективности для разных регионов Евросоюза.

Выполнение требований энергоэффективности вынуждает производителей вносить существенные конструктивные изменения в выпускаемую технику, а поставщиков и заказчиков следовать определённым правилам оснащения объектов климатическими системами.

Так, например, в Евросоюзе выработано требование к мультисистемам, обязывающее поставщиков и заказчиков такой техники обеспечивать не менее чем 100% нагрузку наружных блоков. С одной стороны это способствует применению систем с меньшим количеством потенциально опасного фреона, с другой — энергосбережению, связанному с исключением переразмеренных наружных блоков. Это потребовало от производителей модернизировать системы кондиционирования и производить внутренние и наружные блоки промежуточных типоразмеров, с тем, чтобы выполнялись варианты 100% загрузки систем.

Предстоящие поставки кондиционерного оборудования главных мировых производителей в Россию будут сопровождаться подобными этикетками. И, несмотря на то, что в РФ в настоящее время не введены нормы по сезонным показателям энергоэффективности, представляется рациональным учитывать при выборе оборудования этот фактор.

Статья подготовлена по материалам интернет-изданий и Директивы «ErP2015 превосходит нормы».mb-papst, Multingen GmbH & Co. KG. 2010 ErP

Читайте также:
Новость
Обновленная программа подбора AUX ARV
Вышла обновленная программа подбора оборудования «AUX Selection»
13.10.2019 17:20:00 Подробнее
Статья
Программа подбора Electrolux SF
Программа SF предназначена для подбора VRF-системы Electrolux SF. Пользование данным программным обеспечением существенно облегчает процесс проектирования, позволяет сэкономить время и защищает от случайных ошибок при подборе оборудования.
14.08.2019 10:07:00 Подробнее
Статья
Бытовой кондиционер вместо полупромышленного
Полупромышленные кондиционеры массивнее, чем бытовые, производительность у них выше, функционал шире, цена дороже. И в целях экономии многие отказываются от таких сплит-систем в пользу более простых моделей. Но не всегда такая экономия допустима.
01.08.2019 10:07:00 Подробнее
Статья
Зачем нужна вентиляция
Система вентиляции является необходимым и крайне важным элементом жизнеобеспечения человека. Для создания комфортного климата в помещении важно решить не только вопрос регулирования температуры, но и проблему подачи свежего воздуха.
09.08.2018 Подробнее
Статья
AUX - новый бренд кондиционеров в России
На рынке климатической техники представлено немало качественной продукции от всемирно известных брендов. В 2015 году в России появился новый игрок – китайская компания AUX. На выставке «Мир Климата — 2015» завод презентовал своё оборудование.
08.08.2018 Подробнее
Статья
«Компания Хиконикс» на юбилейной выставке «Мир климата-2014»
В Москве прошла 10-я Международная специализированная выставка «Мир климата-2014». Это масштабное мероприятие ознаменовало начало сезона для всей климатической отрасли. В «Экспоцентре» собралось около 400 компаний из 29 государств.
07.08.2018 Подробнее
Статья
Вентиляционные системы с переменным расходом воздуха (VAV)
Системы с переменным расходом воздуха (VAV – Variable Air Volume), которыми лишь в последнее время начинают интересоваться в России, уже в течение нескольких лет широко используются в Америке и Западной Европе.
06.08.2018 Подробнее
Статья
Системы технологического кондиционирования MrSlim
Устройство систем технологического кондиционирования является одной из наиболее сложных и востребованных задач в климатотехнике. По существующей классификации такие системы отнесены к 1 группе систем кондиционирования воздуха.
05.08.2018 Подробнее
Статья
Универсальные сплит-системы Nordic
В 2013 году компания Хиконикс начала продажу сплит-систем Electrolux серии Nordic. За это врем сплит-система стала очень популярна. Получилась модель с хорошим соотношением цена\качество.
04.08.2018 Подробнее
Статья
KOMFOVENT Приглашает На Семинар!
Компания-производитель приточных установок под брендом KOMFOVENT приглашает всех желающих принять участие в семинаре: «Вентиляционное оборудование KOMFOVENT - прогрессивные энергосберегающие решения по принципу «все включено: включай и пользуйся»
03.08.2018 Подробнее
Статья
Модифицированная cерия компактных мультизональных систем производства Mitsubishi Electric.
С декабря 2014 года корпорация Mitsubishi Electric начала поставку модифицированных наружных блоков мультизональной системы PUMY-P112/125/140 V/YKM1 с номинальной холодо/тепло производительностью соответственно 12,5/14,0; 14,0/16,0 и 15,5/18,0 кВт.
02.08.2018 Подробнее
Статья
Сезонные показатели эффективности Mitsubishi Electric
Mitsubishi Electric вводит сезонные показатели эффективности в характеристики поставляемой техники.
16.08.2018 12:33:00 Подробнее
Статья
KOMFOVENT - новое оборудование
3 декабря 2012 года наша компания стала официальным дистрибьютором по продаже вентиляционного оборудования KOMFOVENT на территории Российской Федерации.
Вентиляционное оборудование KOMFOVENT создано для того, чтобы обеспечивать здоровый микроклимат в помещениях и делать это максимально экономно.
03.08.2018 13:16:00 Подробнее
Статья
Новая книга Mitsubishi Electric «М-Серия: Технические Данные 2018»
Опубликована новая книга на русском языке по проектированию и сервисному обслуживанию кондиционеров Mitsubishi Electric бытовой серии «М-серия: Технические данные 2018» (хладагент R410A и R32).
06.08.2018 13:36:00 Подробнее
Статья
Новый каталог Mitsubishi Electric 2019 года!
Уважаемые коллеги!Мы предлагаем вашему вниманию новый каталог систем кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления Mitsubishi Electric.
06.08.2018 13:41:00 Подробнее
Статья
Первое крещение Германского Института Пассивного Дома
Институт Пассивного Дома Германии оценил вентустановки Komfovent. Первая сертифицированная вентустановка – DOMEKT RECU400.
13.08.2018 13:57:00 Подробнее
Ваше имя
Ваш email
Ваш вопрос
Нажимая на кнопку вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности