Zużycie energii przez chiller zależy od mocy chłodniczej, sprawności urządzenia i warunków, w jakich pracuje. Ta sama maszyna może pobierać wyraźnie więcej prądu przy brudnym skraplaczu, zbyt niskiej nastawie wody lub taktujących sprężarkach. Pewną odpowiedź daje pomiar mocy elektrycznej i chłodniczej na pracującej instalacji. Zadzwoń: +48 536 577 385, mierzymy na terenie całej Polski.
Ile prądu zużywa chiller w praktyce
Najpierw rozdziel dwa pojęcia. Moc elektryczna to chwilowy pobór w kW. Zużycie energii to kWh, czyli moc pomnożona przez czas pracy. Na rachunku widzisz kWh, a na tabliczce i w karcie katalogowej widzisz kW.
Moc elektryczną przy pełnym obciążeniu szacujesz z prostej zależności. Dzielisz moc chłodniczą przez współczynnik EER podany przez producenta dla danych warunków. Przykład ilustracyjny: chiller o mocy chłodniczej 200 kW i EER równym 3 pobiera w warunkach nominalnych około 67 kW. Do tego dochodzą pompy obiegowe, jeśli nie są wliczone w dane urządzenia.
Takie wyliczenie ma jedną wadę. Chiller rzadko pracuje w warunkach nominalnych. Przez większą część roku obciążenie jest częściowe, a temperatura powietrza przy skraplaczu inna niż w katalogu. Dlatego roczne zużycie energii przez chiller trudno wiarygodnie policzyć z samej tabliczki. Trzeba znać profil pracy, czyli ile godzin urządzenie pracuje przy jakim obciążeniu.
EER, ESEER i SEER: co mówią wskaźniki
Wskaźniki sprawności opisują, ile kW chłodu dostajesz z jednego kW prądu. Każdy z nich liczony jest jednak w innych warunkach, więc nie porównuj ich między sobą wprost.
- EER: sprawność w jednym punkcie pracy, zwykle przy pełnym obciążeniu i warunkach nominalnych
- ESEER: starszy wskaźnik sezonowy według Eurovent, ważony dla czterech poziomów obciążenia
- SEER: wskaźnik sezonowy dla chillerów komfortowych według wymagań ekoprojektu
- SEPR: wskaźnik sezonowy dla chillerów procesowych, pracujących przez cały rok
- Moc chłodnicza i EER zmierzone na obiekcie: punkt odniesienia dla Twojej instalacji
ESEER przypisywał wagi obciążeniom 100, 75, 50 i 25 procent, odpowiednio 3, 33, 41 i 23 procent. Widać z tego, że największy wpływ na zużycie energii ma praca przy obciążeniu częściowym. W nowszych kartach katalogowych zobaczysz raczej SEER lub SEPR. Niezależną weryfikację tych danych prowadzi program certyfikacji Eurovent dla agregatów wody lodowej i pomp ciepła, w którym sprawdzane są między innymi moc chłodnicza, EER, SEER i SEPR.
Katalogowy wskaźnik dotyczy nowego, czystego urządzenia. Po kilku latach eksploatacji rzeczywista sprawność bywa niższa. Pomiar na obiekcie pokazuje, ile z tej różnicy da się odzyskać.
Jak zmierzyć zużycie energii przez chiller
Pomiar składa się z dwóch części. Mierzymy moc elektryczną, którą chiller pobiera, i moc chłodniczą, którą oddaje do instalacji. Dopiero zestawienie obu daje rzeczywisty EER.
Moc elektryczną mierzymy analizatorem sieci podłączonym w rozdzielnicy zasilającej chiller. Rejestrujemy napięcia, prądy, współczynnik mocy i moc czynną na każdej fazie. Same cęgi prądowe dają tylko przybliżenie, bo nie uwzględniają współczynnika mocy. Jeśli zakład ma podlicznik na zasilaniu chillera, jego odczyty też wykorzystujemy.
Moc chłodniczą liczymy z przepływu wody i różnicy temperatur zasilania i powrotu. Przepływ mierzymy przepływomierzem nakładanym, a temperatury czujnikami przykładanymi do rur, porównując je ze wskazaniami sterownika. Metody pomiaru przepływu i wzór opisaliśmy w tekście o tym, jak sprawdzić przepływ wody lodowej w chillerze. Przy glikolu uwzględniamy jego ciepło właściwe i gęstość z karty produktu.
Pojedynczy odczyt niewiele mówi. Rejestracja trwa zwykle od kilku dni do kilku tygodni, żeby objąć dzień, noc, weekend i zmiany obciążenia produkcji. Równolegle zapisujemy temperaturę powietrza przy skraplaczu, ciśnienia czynnika i liczbę startów sprężarek. Z tych danych powstaje profil pracy i realne zużycie energii przez chiller w kWh na dobę lub tydzień.
Co podnosi zużycie energii chillera
Temperatura wody lodowej i skraplania
Sprężarka pracuje tym ciężej, im większa jest różnica między ciśnieniem skraplania a ciśnieniem parowania. Obniżenie nastawy wody lodowej o każdy kelwin obniża ciśnienie parowania i podnosi pobór mocy. Orientacyjnie chodzi o kilka procent na kelwin, a dokładną wartość pokazują tabele wydajności producenta. Często nastawa jest niższa, niż wymaga proces, bo ktoś ją kiedyś obniżył i tak zostało.
Po stronie skraplacza działa to samo w drugą stronę. Wyższa temperatura skraplania oznacza wyższe ciśnienie tłoczenia i większy pobór prądu przy tej samej mocy chłodniczej.
Brudny skraplacz i zaniedbany wymiennik
Kurz, pyłki, tłuste osady i liście na lamelach skraplacza powietrznego ograniczają wymianę ciepła. Temperatura skraplania rośnie, sprężarki pobierają więcej, a latem chiller zaczyna wypadać na zabezpieczeniu wysokiego ciśnienia. W skraplaczu wodnym podobnie działa kamień i osad. Czyszczenie lamel, kontrola wentylatorów i ocena wymiennika są częścią przeglądów i konserwacji chillerów.
Taktowanie sprężarek i obciążenie częściowe
Taktowanie to częste załączanie i wyłączanie sprężarki. Każdy rozruch to prąd rozruchowy, zużycie styczników i praca w niestabilnych warunkach. Przyczyną bywa za mała pojemność wodna instalacji, zbyt wąska histereza na sterowniku albo chiller przewymiarowany względem obciążenia. Na zużycie energii wpływa też zły przepływ i zbyt mała różnica temperatur, które opisaliśmy wyżej.
Taktowanie łatwo przeoczyć, bo instalacja utrzymuje temperaturę. Ślad zostaje w sterowniku: licznik startów i godzin pracy każdej sprężarki. Porównujemy te liczby z zaleceniami producenta dotyczącymi maksymalnej liczby startów na godzinę. W układach z kilkoma sprężarkami sprawdzamy też, czy sterownik równo rozkłada pracę, czy jedna maszyna pracuje za wszystkie.
Zużycie prądu warto zestawić z rzeczywistą mocą chłodniczą, bo dopiero wtedy wychodzi EER rzeczywisty. Jak to zmierzyć, pokazujemy w tekście pomiar wydajności chillera.
Audyt i modernizacja etapowa chillera
Audyt zaczyna się od danych: model, moc, rok produkcji, czynnik chłodniczy, schemat instalacji i wymagania procesu. Każda naprawa u nas jest poprzedzona diagnostyką albo przeglądem zerowym, więc najpierw mierzymy, potem rekomendujemy. Szerzej o zakresie piszemy przy usłudze audytu energetycznego instalacji HVAC.
W protokole dostajesz zmierzony pobór mocy, moc chłodniczą, rzeczywisty EER, profil pracy oraz porównanie z danymi producenta. Wskazujemy przyczyny podwyższonego zużycia energii przez chiller i układamy działania według kolejności. Najpierw te, które nie wymagają zakupów: nastawy, histereza, czyszczenie, odpowietrzenie, regulacja przepływu.
Dopiero potem przychodzą zmiany sprzętowe, na przykład falownik na pompie lub wentylatorach skraplacza czy wymiana zużytego podzespołu. Robimy je etapami, żeby po każdym kroku zmierzyć efekt. Takie decyzje opisujemy przy modernizacji agregatów wody lodowej. Remont nie zmienia parametrów urządzenia, dlatego odnosimy się do danych tabliczki i producenta.
Pracujemy jako niezależny serwis pogwarancyjny, z certyfikowanymi technikami F-gaz. Główny oddział mamy w Wałsnowie 22b, a oddziały w Warszawie i Szczecinie. Koszt audytu zależy od liczby urządzeń, czasu rejestracji, dostępu do rozdzielnicy i rur oraz dojazdu.
Pytania i odpowiedzi
Czy da się policzyć zużycie energii chillera bez pomiaru?
Da się je oszacować z mocy chłodniczej, wskaźnika EER lub SEER i liczby godzin pracy. To jednak przybliżenie, bo urządzenie pracuje w zmiennych warunkach i z różnym obciążeniem. Przy decyzji o modernizacji lepiej oprzeć się na rejestracji z obiektu.
Czy pomiar wymaga zatrzymania chillera?
Nie. Analizator podłączamy w rozdzielnicy, a przepływomierz i czujniki temperatury montujemy na zewnątrz rur. Instalacja pracuje normalnie przez cały czas rejestracji. Podłączenie w rozdzielnicy wykonuje osoba z uprawnieniami elektrycznymi.
Który wskaźnik porównywać przy wyborze nowego urządzenia?
Dla chłodzenia komfortu porównuj SEER, a dla chłodzenia procesowego SEPR, liczone według tych samych zasad. EER pokazuje tylko jeden punkt pracy. Sprawdź też, czy dane pochodzą z certyfikacji niezależnej, na przykład Eurovent.
Czy podniesienie temperatury wody lodowej zmniejszy pobór prądu?
Zwykle tak, bo sprężarka pracuje przy wyższym ciśnieniu parowania. Warunek jest jeden: proces lub odbiorniki muszą dalej dostawać wymaganą moc i temperaturę. Zmianę nastawy robimy stopniowo i sprawdzamy jej skutek pomiarem.
Czy falownik zmniejszy zużycie energii przez chiller?
Może je zmniejszyć, ale nie w każdym układzie. Falownik na pompie obiegowej lub wentylatorach skraplacza daje efekt tam, gdzie urządzenia długo pracują z obciążeniem częściowym. Zanim go zaproponujemy, sprawdzamy profil pracy z rejestracji i oceniamy, czy różnica będzie zauważalna.
Co przygotować przed telefonem
Kilka informacji pozwoli od razu ocenić, czy wystarczy krótki pomiar, czy potrzebna jest dłuższa rejestracja.
- Model, moc i rok produkcji chillera oraz zdjęcie tabliczki znamionowej
- Wymaganą temperaturę wody lodowej i rodzaj odbiorników
- Opis problemu: wysokie rachunki, alarmy, częste starty sprężarek
- Informację o podliczniku energii i schemat lub zdjęcia instalacji
Zadzwoń: +48 536 577 385. Napisz: info@coldway.pl. Możesz też użyć formularza kontaktowego. Odbieramy w dni robocze od 8:00 do 16:00.
