Chicago, de “winderige” stad die het is, is geen onbekende voor extreme temperaturen. Het klimaat kan behoorlijk hard worden – winterseizoenen kunnen behoorlijk koud worden, terwijl de zomers zeker verzengend heet worden.

Desalniettemin betekent dit niet dat het een vreselijke plek is om in te wonen. Dankzij verschillende koelsystemen en een paar koelcentra kunnen inwoners van Chicago verlichting zoeken tijdens die hete zomermaanden. Een van de meest opvallende initiatieven om de hitte te bestrijden is het gebruik van koelinstallaties.

Maak een energie-efficiënt ontwerp voor uw koelinstallatie en bespaar op de elektriciteitsrekening.

An Introduction to Chicago Koelinstallaties

Hoewel HVAC-systemen verantwoordelijk zijn voor het regelen van het comfortniveau van de meeste binnenomgevingen, fungeert een koelinstallatie als een gecentraliseerd koelsysteem dat koeling levert voor een gebouw of een aantal gebouwen. Bovendien biedt het een deel van de airconditioning door HVAC-systemen. Volgens de Energy Star-website heeft ongeveer 39% van de gebouwen met een oppervlakte van meer dan 30.000 vierkante meter een gekoeldwatersysteem.

Hoewel koelinstallaties klinken als een nieuwe innovatie, is het concept eigenlijk niet nieuw. Records hebben aangetoond dat de oude Romeinen al koeling gebruikten voor hun binnenomgeving. Ze gebruikten echter geen gecentraliseerde installatie, maar gebruikten in plaats daarvan water om door de muren van hun gebouwen te stromen om de temperatuur binnen te verlagen.

In de 19e eeuw begonnen mensen te experimenteren in een poging een modern aircosysteem te creëren door elektrische ventilatoren te gebruiken om lucht over koude oppervlakken te blazen. Helaas kwamen dergelijke systemen niet echt in de schijnwerpers vanwege hun enorme kosten en inefficiëntie.

Pas in 1922 werd een centrifugale koelmachine uitgevonden door Willis Carrier, waardoor het publiek gemakkelijk toegang kreeg tot airconditioning.

Componenten

Hoewel koelmachines, ook wel condensatie-eenheden genoemd, voornamelijk worden gebruikt voor airconditioningdoeleinden, zijn koelinstallaties daarentegen gemaakt van verschillende mechanische apparatuur. Koele lucht wordt door het hele gebouw verspreid door middel van een distributiesysteem dat bestaat uit een metalen kanaal voor het transporteren van de lucht en een ventilator om deze aan te duwen.

Tegenwoordig worden de meeste koelinstallaties ook geleverd met een frequentieregelaar die in staat is om meerdere condensatie-units tegelijk te laten werken, wat efficiënter is dan ze allemaal aan of uit te zetten. In sommige gevallen worden koeltorens gebruikt om de lucht te koelen voordat deze zelfs de koelmachine kan binnendringen.

Hoe efficiënt zijn ze?

Volgens het Department of Energy wordt 10-15% van de energie die wordt verbruikt door gebouwen toegewezen aan airconditioning. Hoewel condensatie-units met de introductie van nieuwere technologieën steeds efficiënter worden, is het nog steeds mogelijk om meer energie te besparen door de grootte van de installatie te verkleinen en de distributiesystemen te verbeteren.

Gezien het feit dat koelmachines tot de grootste verbruikers van energie in een gebouw behoren, kan dit een enorme impact hebben op de operationele kosten. Daarom is het bewaken van de koelmachines in een fabriek belangrijk om te weten hoe efficiënt het systeem is.

Het berekenen van de efficiëntie van een koelmachine is eigenlijk eenvoudig door de CoP of prestatiecoëfficiënt te meten.

In feite is het de verhouding tussen het koeleffect van de koelmachine en de hoeveelheid elektrische energie die nodig is om het te produceren. Deze twee eenheden worden gemeten in kilowatt (kW). Laten we een voorbeeld nemen:

Een koelmachine produceert 3.000 kW aan koeling, wat overeenkomt met 10.236.423 BTU’s / u, terwijl hij een elektrische energie van 500 kW nodig heeft om een dergelijk effect te produceren. De CoP kan worden berekend met behulp van deze formule:

Koeleffect / vereiste elektrische energie

Dus met behulp van de gegeven formule:

3.000 kW / 500 kW = 6 De prestatiecoëfficiënt is in dit geval 6, wat alleen betekent dat voor elke 1 kW gebruikte elektrische energie 6 kW koeling wordt geproduceerd.

Houd er echter rekening mee dat de CoP van een koelmachine afhankelijk is van zijn koelbelasting, om nog maar te zwijgen van het feit dat elke koelmachine zijn eigen verschillende efficiëntie heeft. Fabrikanten van koelmachines zullen normaal gesproken de CoP-ontwerpgegevens verstrekken om een prestatievergelijking tussen koelmachines sneller en gemakkelijker te maken.

Optimalisatie van koelinstallaties en de impact ervan op de gebouwen in Chicago

Aangezien koelinstallaties vaak het “hart” van een HVAC-systeem in gebouwen worden genoemd, is het belangrijk om ze te optimaliseren om betere prestaties te bereiken. Behalve dat een koelinstallatie de belangrijkste koelingsbron is, verbruikt deze ook veel van de energiebehoeften van een gebouw, wat resulteert in enorme energiekosten.

Bijvoorbeeld, in een typisch hotel in Chicago, het HVAC-systeem kan tot 50% van de totale elektrische belasting gebruiken, en een koelinstallatie neemt daar een groot deel van in beslag.

Een van de echte uitdagingen van koelinstallaties is dat veel van hen dat niet doen. draaien op hun ontworpen temperatuurverschil.Dit is het temperatuurverschil tussen de gekoeldwaterretour (delta T) en de gekoeldwatertoevoer. Koelinstallaties die op minder dan optimale niveaus draaien, komen eigenlijk veel voor, en in de meeste gevallen hebben ze een veel lagere delta T dan nodig is. Dit wordt veroorzaakt door verschillende factoren, zoals de manier waarop de apparatuur wordt aangestuurd en de werking van de airside-systemen.

Het optimaliseren van een koelinstallatie wordt mogelijk gemaakt door te beginnen met de gekoeldwaterpompen en koelmachines. De meest efficiënte opstelling van de koelinstallatie is het variabel-primair gekoeld watersysteem, aangezien het slechts één set pompen gebruikt om water door het gebouw te verspreiden. Een andere efficiënte opstelling is primair-secundair, die twee sets pompen gebruikt voor de koelmachines en gebouwsystemen.

Het is van het grootste belang om de apparatuur, zoals de pompen, koelmachines en koeltorens, goed te regelen, vooral in combinatie met een kwaliteitscontrolesysteem. Een kwaliteitssysteem maakt coördinatie van alle aspecten van het systeem mogelijk en geeft toegang tot de interne gegevens van de koelmachine.

Hierdoor kunnen gegevens worden gebruikt als invoer voor het maken van een effectief besturingsprogramma. Door een diepgaand begrip te hebben van hoe de koelmachine werkt, is het mogelijk om de koelinstallatie op de meest effectieve manier aan te sturen. Als er niet voldoende expertise beschikbaar is om de installatie efficiënt te besturen, is het inhuren van een betrouwbare controlepartner de meest ideale optie om tot optimalisatie te komen.

Dit is hoe koelinstallaties werken, niet alleen in Chicago, maar in alle staten in het algemeen. Dankzij het optimalisatieproces kunnen gebouwen efficiënte koeling bieden te midden van het warme klimaat in de staat zonder al te veel van de elektrische belasting op te nemen. Maar dat kan natuurlijk alleen worden bereikt door de juiste mensen voor de klus in te huren.