Chicago, die „windige“ Stadt, die es ist, ist kein Unbekannter für extreme Temperaturen. Das Klima kann ziemlich hart werden – die Wintersaison kann ziemlich kalt werden, während die Sommer definitiv können sengend heiß werden.

Trotzdem bedeutet dies nicht, dass es ein schrecklicher Ort zum Leben ist. Dank verschiedener Kühlsysteme und einiger Kühlzentren können die Chicagoer in diesen heißen Sommermonaten Erleichterung suchen. Eine der bemerkenswertesten Initiativen zur Bekämpfung der Hitze ist der Einsatz von Kälteanlagen.

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Eine Einführung in Chicago Kälteanlagen

Während HLK-Systeme für die Regulierung des Komforts in den meisten Innenräumen verantwortlich sind, fungiert eine Kälteanlage als zentrales Kühlsystem, das die Kühlung eines Gebäudes oder einer Reihe von Gebäuden bereitstellt Teil der Klimaanlage durch HLK-Systeme Auf der Energy Star-Website verfügen rund 39% der Gebäude mit einer Größe von mehr als 100.000 Quadratfuß über ein Kühlwassersystem.

Obwohl Kälteanlagen wie eine neue Innovation klingen, ist das Konzept nicht wirklich neu. Aufzeichnungen haben gezeigt, dass die alten Römer bereits Kühlung für ihre Innenräume verwendeten. Sie verwendeten jedoch keine zentralisierte Anlage, sondern Wasser, um durch die Wände ihrer Gebäude zu fließen und die Innentemperatur abzukühlen.

Im 19. Jahrhundert begannen die Menschen zu experimentieren, um ein modernes Klimasystem zu entwickeln, indem elektrische Ventilatoren verwendet wurden, um Luft über kalte Oberflächen zu blasen. Leider haben es solche Systeme aufgrund ihrer massiven Kosten und Ineffizienz nicht wirklich ins Rampenlicht geschafft.

Erst 1922 erfand Willis Carrier einen Radialkühler, der der Öffentlichkeit einen einfachen Zugang zur Klimaanlage ermöglichte.

Komponenten

Obwohl Kältemaschinen, auch als Verflüssigungssätze bekannt, hauptsächlich für Klimatisierungszwecke verwendet werden, bestehen Kälteanlagen dagegen aus mehreren mechanischen Geräten. Die kühle Luft wird im gesamten Gebäude verteilt, indem ein Verteilungssystem verwendet wird, das aus einem Metallkanal zum Transport der Luft und einem Ventilator zum Schieben besteht.

Heutzutage verfügen die meisten Kälteanlagen auch über einen Frequenzumrichter, mit dem mehrere Verflüssigungssätze gleichzeitig betrieben werden können. Dies ist effizienter, als nur alle ein- oder auszuschalten. In einigen Fällen werden Kühltürme verwendet, um die Luft zu kühlen, bevor sie überhaupt in den Kühler gelangen kann.

Wie effizient sind sie?

Nach Angaben des Energieministeriums werden 10-15% der von Gebäuden verbrauchten Energie für die Klimatisierung bereitgestellt. Obwohl Verflüssigungssätze mit der Einführung neuer Technologien immer effizienter werden, ist es dennoch möglich, mehr Energie zu sparen, indem die Größe der Anlage reduziert und die Verteilungssysteme verbessert werden.

Angesichts der Tatsache, dass Kältemaschinen zu den größten Energieverbrauchern in einem Gebäude gehören, kann dies massive Auswirkungen auf die Betriebskosten haben. Daher ist die Überwachung der Kältemaschinen in einer Anlage wichtig, um zu wissen, wie effizient das System ist.

Die Berechnung des Wirkungsgrads eines Kühlers ist eigentlich einfach, indem sein CoP oder Leistungskoeffizient gemessen wird.

Grundsätzlich ist dies das Verhältnis zwischen dem Kühleffekt des Kühlers und der Menge an elektrischer Energie, die zur Erzeugung benötigt wird. Diese beiden Einheiten werden in Kilowatt (kW) gemessen. Nehmen wir ein Beispiel:

Ein Kühler erzeugt 3.000 kW Kühlung, was 10.236.423 BTU / h entspricht, während eine elektrische Energie von 500 kW erforderlich ist, um einen solchen Effekt zu erzielen. Der CoP kann unter Verwendung dieser Formel berechnet werden:

Kühleffekt / elektrischer Energiebedarf

Somit wird unter Verwendung der angegebenen Formel:

3.000 kW / 500 kW = 6 Der Leistungskoeffizient beträgt in diesem Fall 6, was nur bedeutet, dass pro 1 kW verbrauchter elektrischer Energie 6 kW Kühlung erzeugt werden.

Beachten Sie jedoch, dass der CoP eines Kühlers von seiner Kühllast abhängt, ganz zu schweigen davon, dass jeder Kühler seinen eigenen Wirkungsgrad hat. Kältemaschinenhersteller stellen normalerweise die CoP-Konstruktionsdaten zur Verfügung, um einen Leistungsvergleich zwischen Kältemaschinen schneller und einfacher zu ermöglichen.

Optimierung von Kälteanlagen und ihre Auswirkungen auf die Gebäude in Chicago

Da Kälteanlagen in Gebäuden häufig als „Herz“ eines HLK-Systems bezeichnet werden, ist es wichtig, sie zu optimieren Um eine bessere Leistung zu erzielen. Abgesehen davon, dass eine Kälteanlage die Hauptkühlquelle ist, verbraucht sie einen Großteil des Energiebedarfs eines Gebäudes, was zu massiven Stromkosten führt.

Zum Beispiel in einem typischen Hotel in Chicago. Das HLK-System kann bis zu 50% der gesamten elektrischen Last verbrauchen, und eine Kälteanlage nimmt einen großen Teil davon auf.

Eine der wirklichen Herausforderungen von Kälteanlagen besteht darin, dass viele von ihnen dies nicht tun mit der vorgesehenen Temperaturdifferenz laufen lassen.Dies ist die Temperaturdifferenz zwischen dem Kaltwasserrücklauf (Delta T) und der Kaltwasserversorgung. Kälteanlagen, die auf weniger als optimalen Niveaus laufen, sind tatsächlich üblich, und in den meisten Fällen haben sie ein viel niedrigeres Delta T als erforderlich. Dies wird durch verschiedene Faktoren verursacht, wie beispielsweise die Methode zur Steuerung der Ausrüstung und die Funktionsweise der luftseitigen Systeme.

Die Optimierung einer Kälteanlage wird ermöglicht, indem mit den Kaltwasserpumpen und Kältemaschinen begonnen wird. Die effizienteste Kälteanlagenanordnung ist das Kühlwassersystem mit variabler Primärversorgung, da nur ein einziger Satz Pumpen zur Wasserverteilung im gesamten Gebäude verwendet wird. Eine andere effiziente Anordnung ist die Primär-Sekundär-Anordnung, bei der zwei Pumpensätze für die Kältemaschinen und Gebäudesysteme verwendet werden.

Es ist äußerst wichtig, die Geräte wie Pumpen, Kältemaschinen und Kühltürme ordnungsgemäß zu steuern, insbesondere in Kombination mit einem Qualitätskontrollsystem. Ein Qualitätssystem ermöglicht die Koordination aller Aspekte des Systems und gewährt Zugriff auf die internen Daten des Kühlers.

Auf diese Weise können Daten als Eingabe für die Erstellung eines effektiven Steuerungsprogramms verwendet werden. Durch ein tiefes Verständnis der Funktionsweise des Kühlers ist es möglich, die Kühlanlage so effektiv wie möglich zu steuern. Wenn nicht genügend Fachwissen zur Verfügung steht, um die Anlage effizient zu steuern, ist die Einstellung eines zuverlässigen Steuerungspartners die idealste Option, um eine Optimierung zu erreichen.

So funktionieren Kälteanlagen nicht nur in Chicago, sondern in allen Bundesstaaten im Allgemeinen. Der Optimierungsprozess ermöglicht es Gebäuden, in dem heißen Klima des Staates effizient zu kühlen, ohne zu viel von ihrer elektrischen Last aufzunehmen. Dies kann natürlich nur erreicht werden, indem die richtigen Mitarbeiter für den Job eingestellt werden.