Chicago, som er den “blæsende” by, det er, er ikke fremmed for ekstreme temperaturer. Klimaet kan blive temmelig hårdt – vintersæsoner kan blive temmelig kølige, mens somre kan bestemt bliver brændende varmt.

Ikke desto mindre betyder det ikke, at det er et forfærdeligt sted at bo. Takket være forskellige kølesystemer og et par kølecentre kan Chicago-borgere søge hjælp i de varme sommermåneder. Et af de mest bemærkelsesværdige initiativer til at bekæmpe varmen er brugen af køleanlæg.

Få et energieffektivitetsdesign til dit køleanlæg, og spar på elregninger.

En introduktion til Chicago Køleanlæg

Mens HVAC-systemer er ansvarlige for at regulere komfortniveauerne i de fleste indendørs miljøer, fungerer et køleanlæg som et centraliseret kølesystem, der giver køling til en bygning eller et antal bygninger. Derudover giver det en del af klimaanlægget ved hjælp af HVAC – systemer Energy Star-webstedet, omkring 39% af bygningerne, der er mere end 100.000 kvadratfod i størrelse, har et koldtvandssystem.

Selvom køleanlæg lyder som en ny innovation, er konceptet faktisk ikke nyt. Optegnelser har vist, at de gamle romere allerede brugte køling til deres indendørsmiljøer. Imidlertid brugte de ikke et centraliseret anlæg, men brugte i stedet vand til at løbe gennem deres bygnings vægge for at afkøle temperaturen indeni.

I det 19. århundrede begyndte folk at eksperimentere i et forsøg på at skabe et moderne klimaanlæg ved hjælp af elektriske blæsere til at blæse luft over kolde overflader. Desværre nåede sådanne systemer ikke rigtig frem i lyset på grund af deres enorme omkostninger og ineffektivitet.

Det var først i 1922, at en centrifugalkøler blev opfundet af Willis Carrier, hvilket gjorde det muligt for offentligheden at få let adgang til aircondition.

Komponenter

Selvom kølere, ligeledes kendt som kondenserende enheder, primært anvendes til airconditionformål, er køleanlæg derimod lavet af flere mekaniske udstyr. Kølig luft fordeles gennem bygningen ved hjælp af et distributionssystem, der består af et metalkanal til transport af luften og en ventilator til at skubbe den.

I dag leveres de fleste køleranlæg også med et drev med variabel hastighed, der er i stand til at køre flere kondenserende enheder på én gang, hvilket er mere effektivt end bare at tænde eller slukke for dem alle. I nogle tilfælde bruges køletårne til afkøling af luften, før den endda kan komme ind i køler.

Hvor effektive er de?

Ifølge Department of Energy er 10-15% af den energi, der forbruges af bygninger, afsat til aircondition. Selvom kondenseringsenheder bliver mere og mere effektive med introduktionen af nyere teknologier, er det stadig muligt at spare mere energi ved at reducere størrelsen på anlægget sammen med forbedring af distributionssystemerne.

I betragtning af at køleskabe er blandt de største forbrugere af energi i en bygning, kan det have en massiv indvirkning på driftsomkostningerne. Derfor er det vigtigt at overvåge kølere i et anlæg for at vide, hvor effektivt systemet er.

Det er faktisk simpelt at beregne en køleres effektivitet ved at måle dens CoP eller Performance Coefficient.

Grundlæggende er det forholdet mellem kølerens køleeffekt og den mængde elektrisk energi, der kræves for at producere den. Disse to enheder måles i kilowatt (kW). Lad os have et eksempel:

En køler producerer 3.000 kW køling, hvilket svarer til 10.236.423 BTU’er / h, mens det kræver en elektrisk energi på 500 kW for at producere en sådan effekt. CoP kan beregnes ved hjælp af denne formel:

Køleeffekt / elektrisk energibehov

Således ved hjælp af den givne formel:

3.000kW / 500 kW = 6 Ydeevneskoefficienten er i dette tilfælde 6, hvilket kun betyder, at der produceres 6 kW køling for hver 1kW brugt elektrisk energi.

Husk dog, at en køler’s CoP vil afhænge af dens kølebelastning, for ikke at nævne, at hver køler har sin egen forskellige effektivitet. Producenter af køler leverer normalt CoP-designdata for at gøre en præstationssammenligning mellem køler hurtigere og lettere.

Optimering af køleanlæg og dens indvirkning på bygningerne i Chicago

Da køleanlæg ofte omtales som “hjertet” af et HVAC-system i bygninger, er det vigtigt at optimere dem for at opnå bedre ydelse. Bortset fra at et køleranlæg er den vigtigste kølekilde, bruger det meget af en bygnings energibehov, hvilket resulterer i enorme strømomkostninger.

For eksempel i et typisk Chicago-hotel, HVAC-systemet kan bruge op til 50% af den samlede elektriske belastning, og et køleanlæg optager en stor del af det.

En af de virkelige udfordringer ved køleanlæg er, at mange af dem ikke gør det køre ved deres designede temperaturforskel.Dette er forskellen i temperatur mellem kølet vandretur (delta T) og koldt vandforsyning. Chiller planter, der kører på mindre end optimale niveauer, er faktisk almindelige, og i de fleste tilfælde har de en måde lavere delta T end hvad der er nødvendigt. Dette skyldes flere faktorer, såsom metoden, der anvendes til styring af udstyret og den måde, airside-systemerne fungerer på.

Optimering af et køleanlæg muliggøres ved at starte med kølede vandpumper og kølere. Det mest effektive køleanlægsarrangement, der er anvendt, er det kølende vandsystem med variabel primær, da det kun bruger et enkelt sæt pumper til distribution af vand gennem bygningen. Et andet effektivt arrangement er primær-sekundært, der bruger to sæt pumper til kølerne og bygningssystemerne.

Det er yderst vigtigt at kontrollere udstyret såsom pumper, køle- og køletårne korrekt, især når det kombineres med et kvalitetskontrolsystem. Et kvalitetssystem muliggør koordinering af alle aspekter af systemet og giver adgang til kølerens interne data.

Dette gør det muligt at bruge data som input til oprettelse af et effektivt kontrolprogram. Ved at have en dyb forståelse af, hvordan køleren fungerer, er det muligt at kontrollere køleanlægget på den mest effektive måde. Hvis der ikke er nok ekspertise til rådighed til effektivt at kontrollere anlægget, er det den mest ideelle mulighed for at opnå optimering at ansætte en pålidelig kontrolpartner.

Sådan fungerer køleanlæg ikke kun i Chicago, men i alle stater generelt. Optimeringsprocessen gør det muligt for bygninger at levere effektiv afkøling midt i det varme klima i staten uden at tage for meget af dets elektriske belastning. Men det kan naturligvis kun opnås ved at ansætte de rigtige personer til jobbet.