Chicago, som er den «vindfulle» byen det er, er ikke fremmed for ekstreme temperaturer. Klimaet kan bli ganske tøft – vintersesongen kan bli ganske kjølig, mens somrene definitivt kan blir brennende varmt.

Ikke desto mindre betyr det ikke at det er et forferdelig sted å bo i. Takket være forskjellige kjølesystemer, og et par kjølesentre, kan Chicago-folk søke lettelse i løpet av de varme sommermånedene. En av de mest bemerkelsesverdige tiltakene for å bekjempe varmen er bruken av kjøleanlegg.

Få et energieffektivitetsdesign for kjøleanlegget ditt og spar på strømregningene.

En introduksjon til Chicago Chiller Plants

Mens HVAC-systemer er ansvarlige for å regulere komfortnivået i de fleste innendørsmiljøer, fungerer et chiller-anlegg som et sentralisert kjølesystem som gir kjøling til en bygning eller en rekke bygninger. del av klimaanlegget med HVAC-systemer Nettstedet Energy Star, rundt 39% av bygningene som er mer enn 100.000 kvadratmeter store, har et kjølevannssystem.

Selv om kjøleanlegg høres ut som en ny innovasjon, er ikke konseptet egentlig nytt. Opptegnelser har vist at de gamle romerne allerede brukte kjøling til innendørsmiljøene sine. Imidlertid brukte de ikke et sentralisert anlegg, men brukte i stedet vann for å løpe gjennom bygningens vegger for å kjøle ned temperaturen inne.

På 1800-tallet begynte folk å eksperimentere i et forsøk på å lage et moderne klimaanlegg ved å bruke elektriske vifter til å blåse luft over kalde overflater. Dessverre gjorde slike systemer ikke virkelig søkelyset på grunn av de enorme kostnadene og ineffektiviteten.

Først i 1922 ble en sentrifugalkjøler oppfunnet av Willis Carrier, slik at publikum fikk lett tilgang til klimaanlegg.

Komponenter

Selv om kjølere, også kjent som kondenserende enheter, primært brukes til klimaanlegg, er kjøleanlegg derimot laget av flere mekaniske utstyr. Kjølig luft fordeles gjennom hele bygningen ved hjelp av et distribusjonssystem som består av et metallkanal for å transportere luften og en vifte for å skyve den.

I dag kommer de fleste kjøleanlegg også med en variabel hastighet som kan kjøre flere kondenseringsenheter samtidig, som er mer effektivt enn å bare slå dem alle av eller på. I noen tilfeller brukes kjøletårn til å kjøle luften før den til og med kan komme inn i kjøleren.

Hvor effektive er de?

Ifølge departementet for energi er 10-15% av energien som forbrukes av bygninger avsatt til klimaanlegg. Selv om kondenserende enheter blir mer og mer effektive med innføring av nyere teknologier, er det fortsatt mulig å spare mer energi ved å redusere størrelsen på anlegget sammen med å forbedre distribusjonssystemene.

Med tanke på at kjølere er blant de største forbrukerne av energi i en bygning, kan det ha en enorm innvirkning på driftskostnadene. Derfor er det viktig å overvåke kjølere i et anlegg for å vite hvor effektivt systemet er.

Å beregne effektiviteten til en kjøler er faktisk enkel ved å måle dens COP eller ytelseskoeffisient.

I utgangspunktet er det forholdet mellom kjølerens kjøleeffekt og mengden elektrisk energi som kreves for å produsere den. Disse to enhetene måles i kilowatt (kW). La oss ha et eksempel:

En kjøler produserer 3000kW kjøling, noe som tilsvarer 10,236,423 BTU / t mens den krever en elektrisk energi på 500kW for å produsere en slik effekt. CoP kan beregnes ved hjelp av denne formelen:

Kjøleeffekt / elektrisk energibehov

Dermed bruker vi den gitte formelen:

3000kW / 500 kW = 6 Ytelseskoeffisienten er i dette tilfellet 6, som bare betyr at for hver 1kW elektrisk energi som brukes, produseres 6kW kjøling.

Husk imidlertid at en kjølers COP vil være avhengig av kjølebelastningen, for ikke å nevne at hver kjøler har sin egen forskjellige effektivitet. Chiller-produsenter vil normalt gi CoP-designdataene for å gjøre en ytelses sammenligning mellom kjølere raskere og enklere.

Optimalisering av kjøleanlegg og dens innvirkning på bygningene i Chicago

Siden kjøleanlegg ofte blir referert til som «hjertet» til et VVS-system i bygninger, er det viktig å optimalisere dem For å oppnå bedre ytelse. Bortsett fra at et kjøleanlegg er den viktigste kjølekilden, bruker det mye av bygningens energibehov, noe som resulterer i store strømkostnader.

For eksempel på et typisk Chicago-hotell, HVAC-systemet kan bruke opptil 50% av den totale elektriske belastningen, og et kjøleanlegg tar opp en stor del av det.

En av de virkelige utfordringene med kjøleanlegg er at mange av dem ikke gjør det kjøres med den utformede temperaturforskjellen.Dette er temperaturforskjellen mellom returvannet for kaldt vann (delta T) og tilførsel av kaldt vann. Chiller planter som kjører på mindre enn optimale nivåer er faktisk vanlige, og i de fleste tilfeller har de en måte lavere delta T enn det som er nødvendig. Dette er forårsaket av flere faktorer, for eksempel metoden som brukes til å kontrollere utstyret og måten airside-systemene fungerer på.

Optimalisering av et kjøleanlegg er mulig ved å starte med kjølte vannpumper og kjølere. Det mest effektive kjøleanleggsarrangementet som er brukt, er det kjølevannssystem med variabel primær, da det bare bruker et enkelt sett med pumper for å distribuere vann gjennom hele bygningen. En annen effektiv ordning er primær-sekundær som bruker to sett med pumper til kjølere og bygningssystemer.

Det er av største betydning å kontrollere utstyret som pumpene, kjølere og kjøletårn riktig, spesielt når det kombineres med et kvalitetskontrollsystem. Et kvalitetssystem tillater koordinering av alle aspekter av systemet og gir tilgang til kjølerens interne data.

Ved å gjøre dette kan du bruke data som input for å lage et effektivt kontrollprogram. Ved å ha en dyp forståelse av hvordan kjøler fungerer, er det mulig å kontrollere kjøleanlegget på en mest mulig effektiv måte. Hvis ikke nok kompetanse er tilgjengelig for effektivt å kontrollere anlegget, er det det mest ideelle alternativet for å oppnå optimalisering å ansette en pålitelig kontrollpartner.

Slik fungerer kjøleranlegg ikke bare i Chicago, men i hele staten generelt. Optimaliseringsprosessen tillater bygninger å gi effektiv kjøling midt i det varme klimaet i staten uten å ta opp for mye av den elektriske belastningen. Men selvfølgelig kan det bare oppnås ved å ansette de riktige menneskene til jobben.