Dziś jest wtorek, 15 październik 2019 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 3.8958 -0.48% 1EUR 4.2969 -0.3% 1GBP 4.8998 +0.14%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
32 edycja targów Energetab 2019 juz za cztery tygodnie
więcej
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej
Nowy cykl szkoleń praktycznych związanych z programowaniem sterowników marki Siemens
więcej
Cykl szkoleń z zakresu programowania sterowników SIMATIC S7-300, S7-1200
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
17 październik 2019
72 edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu 
więcej
23 październik 2019
LUMENexpo Targi Techniki Świetlnej  
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