Výhody invertorové technologie v klimatizační technice ing. Pavel Chyský

Potřeba regulace výkonu u klimatizací Klimatizační zařízení pracují za různých podmínek průběh venkovní teploty tepelné zisky/ ztráty větracím vzduchem, infiltrací… proměnlivá zátěž osluněním tepelné zisky od oslunění se v průběhu roku mění ( až 680 W/m2) proměnlivá vnitřní zátěž počet osob zapnutá technologie (PC, tiskárny…) osvětlení Proměnlivá potřeba chladicího/ topného výkonu v průběhu roku

Potřeba regulace výkonu u klimatizací Provoz při částečném zatížení Aplikace: Podle zapnutí: Když pracuje jen část vnitřních jednotek Příklad: kanceláře běží - ON, zasedací místnost vypnuta - OFF. OFF Podle teploty a oslunění: Venkovní teplota je nižší než předpokládají standardní podmínky Příklad: noční provoz Byt, obytný dům Podle tepelné zátěže: Vnitřní tepelná zátěž je někdy vyšší, někdy v určitou dobu klesá. Příklad: kanceláře mimo pracovní dobu Kancelářský objekt

Potřeba regulace výkonu u klimatizací Provoz při částečném zatížení Roční souhrn četnosti teplot- střední Evropa, kanceláře 50 100 150 200 250 300 350 400 450 -20 -15 -10 -5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Provoz topení Provoz chlazení Bez úpravy teploty Počet provozních hodin Venkovní teplota (°C)

Potřeba regulace výkonu u klimatizací Historie řízení výkonu klimatizačních zařízení dnes 1982 1994 2001 RISC Vektorově řízený DC inverter Fix speed AC inverter DC inverter

Potřeba regulace výkonu u klimatizací Kompresor ON/OFF – regulace výkonu spínáním a vypínáním kompresoru (bez regulace výkonu) Důsledky: časté starty kompresorů=> opotřebení vysoká proudová zátěž při startu=> zatížení sítě nízká výstupní teplota => diskomfort kolísání teploty v místnosti => diskomfort kompresor nepracuje v optimálním režimu => vyšší spotřeba elektřiny

Potřeba regulace výkonu u klimatizací Kompresor s proměnným výkonem Možnosti regulace výkonu kompresoru „přepouštěním“ chladiva - obtokem (přes pulsní ventil) - odtlačováním šroubovic a přepouštěním mezi kompresními komůrkami (digital scroll) po stránce řízení technologicky jednodušší, ale méně účinné změnou otáček kompresoru - měničem frekvence – AC Invertor - úpravou amplitudy – DC Invertor - nebezpečí nedostatečného mazání kompresoru při nízkých otáčkách (scroll kompresor) složitější regulačně (elektronika), ale s nejlepšími výsledky

Používané typy kompresorů u klimatizací Rotační kompresory použití pro menší výkony ( Qch=2,2 ÷ 23 kW) jednoduchá konstrukce vysoká schopnost regulace výkonu kompresoru otáčkami SCROLL kompresory použití pro výkony od Qch= 7 kW ÷ 90 kW vynikající účinnost při plném výkonu při nízkých otáčkách problematické mazání

Používané typy kompresorů u klimatizací POROVNÁNÍ KONSTRUKCE KOMPRESORŮ TWIN ROTARY kompresor SCROLL kompresor

Používané typy kompresorů u klimatizací POROVNÁNÍ ÚČINNOSTI KOMPRESORŮ TWIN ROTARY A SCROLL Výhoda rotačního kompresoru Twin Rotary kompresor Scroll kompresor Celková účinnost Twin Rotary: vyšší účinnost při nízkých i při vysokých otáčkách Twin Rotary: širší rozsah výkonu Otáčky Hz

INVERTOROVÉ ŘÍZENÍ ŘÍZENÍ KOMPRESORU Fixed Speed Standard DC Inverter Hybrid DC Inverter Rychlejší dosažení požadované teploty za velmi krátkou dobu Přesnější a stabilní teplota v prostoru

Porovnání fix-speed x invertor Porovnání v provozu: Přesné porovnání příkonu zařízení mezi RAV FixSpeed a RAV Super-Digital Invertor je možné v konkrétních stejných podmínkách, tj. měřením za stejných provozních podmínek a při stejných výkonových požadavcích.  Tento test provedla Toshiba v Japonsku na jedné konkrétní stanici mobilního operátora.

Testovací provoz na jedné komunikační stanici (Leden 2004) Porovnání fix-speed x invertor Porovnání v provozu: Testovací provoz na jedné komunikační stanici (Leden 2004) Porovnání: přesným měřením spotřeby energie za provozu (24 hodin/denně & 365 dní/ročně chlazení) testováním parametrů chlazení při nízkých teplotách (pod 0°C)

Test provozu přímo na komunikačním SITE (leden 2004) Porovnání fix-speed x invertor Porovnání v provozu: TOSHIBA Japonsko Místo - Asahikawa, Hokkaido (severní Japonsko) Měřené zařízení - Super Digital Inverter 5 PS (12.5kW) Srovnávací zařízní - Fix speed model R22 (12.5kW) Test provozu přímo na komunikačním SITE (leden 2004)

Super Digital Inverter (R410A) Porovnání fix-speed x invertor Porovnání v provozu: Metoda: měření celkového a okamžitého odběru proudu klimatizačního zařízení na stejném místě, se stejným technologickým zařízením, po dobu 39 dnů Přepínání SDI a Fix Speed prováděno pomocí modulu dálkového zapnutí/vypnutí (TCB-IFCB-4E). Jednotka Období 1 Období 2 Období 3 Super Digital Inverter (R410A) 28/květen - 2/červen 9/červen - 16/červen 23/červen - 30/červen Fix Speed Type (R22) 2/červen - 9/červen 16/červen - 23/červen 30/červen - 5/červenec Stejná provozní doba zařízení: SDI : 19.5 dne + 2 hod Fix Speed : 19.5 dne – 2 hodiny

Porovnání fix-speed x invertor Výsledky testu Celkové hodnoty za celé období (28/květen – 6/červenec) Denní průměr EER* = Celkový příkon zařízení stanice (kWh) Celkový příkon klimatizačního zařízení (kWh)

(měřená a dopočtená data) Porovnání fix-speed x invertor Závislost mezi venkovní teplotou a EER* (pro každý den testu) (měřená a dopočtená data) EER* Venkovní teplota (°C) SDI Fix. Sp EER* = Celkový příkon zařízení stanice (kWh) Celkový příkon klimatizačního zařízení (kWh)

Porovnání fix-speed x invertor Vyhodnocení roční spotřeby energie až o 49% nižší spotřeba !

Porovnání fix-speed x invertor Shrnutí naměřených dat Nasazení invertorové technologie přináší enormní úspory elektrické energie při celoročním provozu chlazení na SITE mobilního operátora. Úspory energie až - 49% podle přímého měření v terénu! Invertorová technologie přináší delší životnost a vyšší spolehlivost (žádné cyklické zapínání/vypínání). Invertorová technologie zajistí menší kolísání teploty prostoru. Toshiba Super Digital Inverter zajistí stabilní & spolehlivý provoz také při nižších venkovních teplotách.

KOEFICIENTY ÚČINNOSTI EER & COP Normované hodnoty EER & COP – za přesně daných podmínek Dříve hlavní srovnávací hodnota účinnosti klimatizačních zařízení Z dob FIX-SPEED zařízení (100% výkonu) EER = Chladicí výkon (kW) Příkon při chlazení (kW) COP = Topný výkon (kW) Příkon při topení (kW) Normované podmínky: n chlazení : Venkovní teplota 35ºC, vnitřní 27ºC ST/19ºC MT n topení : Venkovní teplota 7ºC ST/6ºC MT, Vnitřní teplota 20ºC

NORMA vs. SKUTEČNOST O ČEM DNES VYPOVÍDAJÍ EER & COP VENKOVNÍ TEPLOTY V PRŮBĚHU ROKU Srovnání EER (100%) NORMA: 100% výkon venkovní teplota 35ºC 4,15 3,95 Jednotka 8 PS- MMY-MAP0804HT8-E INVERTOROVÁ TECHNOLOGIE: Parametrem je spotřeba energie během celého roku! INVERTORY A VRF pracují při částečném zatížení při různých venkovních teplotách a při rozdílných požadavcích na výkon vnitřních jednotek Venkovní teploty většinou nižší než 35ºC !! Výkon zařízení většinou nižší než 100% !!

EER PŘI ČÁSTEČNÉM ZATÍŽENÍ Účinnost při částečném zatížení - chlazení MMY-MAP0804HT8-E   30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Chladicí výkon 6,72 8,96 11,20 13,44 15,68 17,92 20,16 22,40 20 ° venkovní teplota Příkon 0,9 1 1,24 1,53 1,88 2,31 2,82 3,4 EER 7,47 8,62 9,03 8,78 8,34 7,76 7,15 6,59 25 ° venkovní teplota 0,95 1,10 1,34 1,66 2,06 2,54 3,10 3,75 7,07 8,15 8,36 8,10 7,61 7,06 6,50 5,97 30 ° venkovní teplota 1,07 1,26 1,54 1,93 2,42 3,00 3,68 4,47 6,28 7,11 7,27 6,96 6,48 5,48 5,01 35 °venkovní teplota 1,19 1,43 1,79 2,27 2,87 3,60 4,44 5,40 5,65 6,27 6,26 5,92 5,46 4,98 4,54 4,15

EER PŘI ČÁSTEČNÉM ZATÍŽENÍ Účinnost při částečném zatížení - chlazení MMY-MAP0804HT8-E 9,03 +118% EER 4,15 Údaje v servisních datech: EER = 4,15 Vnitřní teplota 27°C ST/19° MT Venkovní teplota 35°C ST 100% výkon

SEER SEERon - Základní SEZÓNNÍ KOEFICIENT ÚČINNOSTI CHLAZENÍ „sezónním chladicím faktorem v aktivním režimu“ (SEERon) se rozumí průměrný chladicí faktor jednotky v aktivním režimu pro funkci chlazení, složený z koeficientu částečného zatížení a chladicího faktoru specifického pro daný statistický teplotní interval (bin) (EERbin(Tj)) a vážený počtem hodin daného intervalu (bin), kdy nastane podmínka tohoto intervalu; SEERon=(koef A x EERA) + (koef B x EERB) + (koef C x EERC) + (koef D x EERD) Hodnoty účinnosti EERX (Pro COPX je metodika podobná) EERA : 100% / 35ºC - EER při výkonu 100% a venkovní teplotě 35ºC EERB : 75% / 30ºC - EER při výkonu 75% a venkovní teplotě 30ºC EERC : 50% / 25ºC - EER při výkonu 50% a venkovní teplotě 25ºC EERD : 25% / 20ºC - EER při výkonu 25% a venkovní teplotě 20ºC Provozní koeficienty SEER(ON) pro EU („poměrná četnost provozu“) Koeficient KoefA KoefB KoefC KoefD Váha 4% 26% 40% 30% EERx 100% / 35°C 75% / 30°C 50% / 25°C 25% / 20°C

Hodnoty SEER (chlazení) EER/SEER - Porovnání ZNÁMÝCH parametrů Pdesignc je potřebný chladicí výkon při 35°C. Jmenovitý chladící výkon je výkon zařízení při 35°C. Pro určení SEER je jmenovitý výkon totožný s Pdesignc. (V tabulce jsou uvedeny předběžné hodnoty) Venkovní Vnitřní EER (en. třída) SEER (en. třída) Pdesignc (kW) / 35°C RAS-13SAVP2-E RAS-13SKVP2-E 4.19 (A) 5.28 (A) 3.52 kW RAS-22SAV2-E RAS-22SKV2-E 3.01 (B) 5.60 (A+) 6.00 kW RAS-M18UAV-E RAS-M13SKV-E RAS-M16SKV-E 3.61 (A) 5.90 (A+) 5.20 kW RAS-5M34UAV-E1 (5 jednotek) 3.42 (A) 5.29 (A) 10.00 kW RAV-SP564AT-E RAV-SM566KRT-E 3.47 (A) 5.49 (A) 5.00 kW RAV-SP804AT-E RAV-SM806KRT-E 3.21 (A) 5.35 (A) 7.10 kW -

Norma EUP LOT10 (Energy using product) základní požadavky Normy (Nařízení komise 206/2012) Platnost normy pro: Klimatizační zařízení s chladicím výkonem nižším než 12.0 kW Norma požaduje: minimální hodnoty SEER a SCOP maximální hlučnost zařízení Energetický štítek venkovní jednotky s údaji údaje v kombinaci s reprezentantem možných vnitřních jednotek na www stránkách s volným přístupem uvedené ostatní kombinace Minimální SEER a SCOP 1. Leden 2013 1. Leden 2014 Minimální SEER 3.60 (do 12.0 kW) 4.60 (do 6.0 kW) 4.30 (do 12.0 kW) Minimální SCOP 3.40 (do 12.0 kW) 3.80 (do 12.0 kW)

Norma EUP LOT10 (Energy using product) ENERGETICKý ŠTÍTEK I Název výrobce nebo značka II Model III Symbol SEER - oblast chlazení Symbol SCOP - oblast topení IV Značka energetické třídy V Výkon zařízení (Pdesignc, Pesignh) VI Hodnota SEER resp. SCOP VII Roční spotřeba energie (kWh) VIII Označení příslušné oblasti (standardní, chladná nebo teplá oblast) IX Akustický výkon vnitřní jednotky X Akustický výkon venkovní jednotky XI Mapa Evropy se 3 teplotními oblastmi SCOP: Pro standardní oblast je údaj povinný, pro ostatní nepovinný.

Děkuji za pozornost