Dziś jest środa, 8 lipiec 2020 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.9741 +0.38% 1EUR 4.4573 +0.09% 1GBP 4.9328 -0.45%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
32 edycja targów Energetab 2019 juz za cztery tygodnie
więcej
Cykl szkoleń z zakresu programowania sterowników SIMATIC S7-300, S7-1200
więcej
Targi Pneumatyki, Hydrauliki, Napędów i Sterowań KIELCE FLUID POWER
więcej
75 edycja Seminarium SUR za nami
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
9 wrzesień 2020
Seminarium dla Utrzymania Ruchu - edycja 80 
więcej
15 wrzesień 2020
33. Międzynarodowe Energetyczne Targi Bielskie ENERGETAB 2020 
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
20 luty 2013.

Oszczędności energii w układach klimatyzacyjnych wynikające z utrzymywania prawidłowej wilgotności

Oszczędności energii w układach klimatyzacyjnych wynikające z utrzymywania prawidłowej wilgotności

Celem opracowania jest oszacowanie długofalowych korzyści, wynikających z zastosowania urządzeń pomiarowych firmy ROTRONIC AG, w tym przenośnych kalibratorów wilgotności i temperatury serii HYGROGEN oraz wysokiej klasy (dokładnych i stabilnych w czasie) przetworników wilgotności względnej, przeznaczonych do stosowania w zakładach przemysłowych np. w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, chemicznym itp... .

Jak wynika z niżej prezentowanych wyliczeń, straty powstałe z zastosowania niedokładnych bądź źle wykalibrowanych urządzeń pomiarowych, obarczonych błędem ±1%RH, w centrali o przepływie np. 100tys. m3/h, zasilanej energią elektryczną, kształtują się w przedziale:

C1%365=45'800,00 ¸ 22'700,00 [PLN/rok]

Algorytm Oszacowania Strat

Osuszanie:

Zakładana wydajność centrali wynosi Q=100000 [m3/h].
Zakładamy również, że dopuszczane jest tylko 10% świeżego powietrza, stąd do obliczeń bierzemy tylko q=10000 [m3/h]
W temperaturze t=23[oC], P=1013 [hPa]
- Koncentracja pary wodnej dla 60[%rh] wynosi Dv=12,33 [g/m3]
- Koncentracja pary wodnej dla 55[%rh] wynosi Dv=11,30 [g/m3]
W związku z tym, aby obniżyć wilgotność o 5% należy odprowadzić ok. mv=1[g/m3] pary wodnej.
Całkowita ilość wody jaka powinna być odprowadzona w ciągu 1godz. wynosi: m= q / mv= 10000 [m3/h] / 1[g/m3] =10 [kg/h]

Współczynnik zużycia energii osuszacza określono jako stosunek zużycia mocy do maksymalnej wydajności, na podstawie danych katalogowych podawanych przez producentów np. dla osuszaczy absorpcyjnych serii CRP firmy COTES wynosi :

Do obliczeń przyjmujemy ψo=1,5 [kWh/kg]
Stąd zużycie energii W = m x &psi= 10 [kg/h] x 1,5 [kWh/kg]= 15 [kW]
Cena energii elektrycznej c=0.34 [PLN/kWh]
Zakładamy że układ pracuje tylko przez 100 dni w roku stąd całkowity koszt zużycia energii na osuszenie wyniesie
Co100= (24x100) x c x W =(24x100)[h] x 0.34[PLN/kWh] x 15[kW]=12240,00 [PLN]

Nawilżanie:

W temperaturze t=23[0C], P=1013[hPa]
- Koncentracja pary wodnej dla 40[%rh] wynosi Dv=8,22 [g/m3] zaś entalpia Hv=40,83 [kJ/kg]
- Koncentracja pary wodnej dla 45[%rh] wynosi Dv=9,24 [g/m3] zaś entalpia Hv=43,08 [kJ/kg]
W związku z tym aby podwyższyć wilgotność o 5% należy doprowadzić ok. mv=1[g/m3] pary wodnej.
Całkowita ilość wody jaka powinna być doprowadzona:
m= q / mv= 10000 [m3/h] / 1[g/m3] =10 [kg/h]

Współczynnik zużycia energii nawilżacza określono jako stosunek zużycia mocy do maksymalnej wydajności na podstawie danych katalogowych podawanych przez producentów.

Np. nawilżacze powietrzno - wodne serii MC firmy CAREL mają zużycie energii tylko 70[W] dla rozpylenia 1[l/h] = 1[kg/h] wody stąd współczynnik zużycia energii nawilżacza określono jako stosunek zużycia mocy do maksymalnej wydajności wynosi ψn=0,07 [kWh/kg]

Stąd zużycie energii Wrh = m x ψn= 10 [kg/h] x 0,07 [kWh/kg]= 0,7 [kW]

Należy wziąć pod uwagę, że rozpylenie wody spowoduje obniżenie temperatury powietrza w związku z tym powietrze należy podgrzać tak aby wyrównać różnicę w wartości entalpii, czyli: ΔH=43,08 - 40,83= 2,25 [kJ/kg]

Gęstość powietrza w temp. 20 [°C] wynosi 1,2 [kg/m3] do obliczeń przyjmujemymasę mniejszą czyli 1[kg/m3], w związku z tym należy podgrzać mq=10000 [m3/h] = 10000 [kg/h]

Zużycie energii na podgrzanie
Wt = (mq / ΔH) = 10000[kg/h] / 2,25 [kJ/kg]= 4444,44[kJ/h]= 1,23 [kW]
gdzie: 1[kWh]=3600[kJ]

Cena energii elektrycznej c=0.34 [PLN/kWh]

Zakładamy, że układ pracuje tylko przez 100 dni w roku stąd całkowity koszt zuźycia energii na nawilżenie wyniesie:

Cn100=(24x100) x c x (Wrh + Wt) =(24x100)[h] x 0.34[PLN/kWh] x (0,7 + 1,23)[kW]
Cn100=1632,00 [PLN]

Minimalny koszt nawilżenia lub osuszenia 10 tys.m3, dla okresu pracy 100+100=200 dni w roku wynosi:

Cmin= Co100 + Cn100 =12240 [PLN] + 1632 [PLN] = 13872,00 [PLN]

W dalszej części obliczeń zakładamy, że jest to minimalne zużycie roczne stąd do obliczeń przyjmujemy:

Cmin= 13872,00 [PLN/rok]

Uwagi:

Należy nadmienić, że celowo zaniżono parametry zużycia energii w tym:
a) czas pracy założono 200 dni z 365 ( można więc uzyskany wynik przemnożyć przez a=1,65 zakładając pracę ciągłą w roku);
b) ilość dopuszczanego powierza założono na poziomie 10% (może być trzykrotnie wyższa i dochodzić do 30%);
c) Obliczenia uwzględniają tylko dopuszczane powietrze regeneracyjne i nie uwzględniają całkowitych zmian zachodzących w powietrzu recyrkulowanym (którego masa jest 10-krotnie większa), gdzie na powrocie można zakładać zmiany wartości parametrów powietrza nawet o ±10% w stosunku do wartości na zasilaniu.

d) Ze względu na wygodę w obliczeniach zastosowano zaokrąglenie zaniżając masę powietrza o ok. 15%, co powoduje dodatkowe zaniżenie w obliczeniach faktycznie ponoszonych kosztów na podgrzanie (ochłodzenie) masy powietrza.

Uwzględniając powyższe zależności maksymalny koszt nawilżenia i osuszenia o 5% 10 tys. m3 dla ciągłej pracy tj. 365 dni w roku wynosi:

Cmax = a x Cmin = 1,65[1/rok]x13872 [PLN]=22888,80 [PLN/rok]

gdzie : a - współczynnik uwzględniający pracę ciągła w ciągu roku
C365 - roczny koszt energii przy zmianie wilgotności o 5%

Mając oszacowany minimalny i maksymalny koszt zużycia energii możemy wyznaczyć współczynnik zużycia energii potrzebnej na zmianę wilgotności o 1% jednego m3 powietrza w okresie 1 roku i może kształtować się w przedziale:

λ1%365 = Cmin / 5q ¸ Cmax / 5q
λ1%365 = 0,458 ¸ 0,277 [PLN h/m3 rok]

Na podstawie współczynnika można oszacować roczny koszt energii elektrycznej zużytej na zmianę wilgotności o 1% dla przemysłowych układów wentylacyjnych o liczbie central n:

C1%3651%365ΔQn [PLN/rok]
gdzie :Qn - wydatki poszczególnych central
C1%365 -roczny koszt energii przy zmianie wilgotności o 1%

Wnioski :
W celu zapewnienia prawidłowej i oszczędnej pracy układów klimatyzacyjnych o dużych przepływach należy:
- stosować przetworniki o wysokiej dokładności i stabilności pomiaru - istniejące urządzenia i tory pomiarowe regularnie sprawdzać i kalibrować

Powyższe wnioski powinny skłaniać użytkowników rozbudowanych systemów wentylacyjnych do stosowania sprawdzonych i nowoczesnych rozwiązań firmy ROTRONIC, w tym prostych w obsłudze i serwisie przetworników serii M2, M3 oraz HTS a także przenośnych kalibratorów serii HYGROGEN. Urządzenia te umożliwiają szybką i sprawną kontrolę całych torów pomiarowych co dodatkowo ogranicza koszty serwisu i zwiększa poczynione oszczędności.

Opracował: C. Wronkowski
ROTRONIC AG
Źródło: B&L International Sp. z o.o.
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl