30.5.2014
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů
Ing. Marek Begeni
[email protected]
O společnosti Haier • Společnost Haier dosáhla v roce 2012 celkového zisku 25,8 miliard USD 25,8 mld USD 557k USD
Euromonitor podíl na světovém trhu(%) Rok Haier
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
3.9
4.5
4.9
5.9
6.8
7.8
8.6
V roce 2012 byl podíl na trhu s bílými spotřebiči 14,8 % - absolutní první místo na světě.
* zdroj: Euromonitor
•Přítomnost v 165 zemích světa (ve 30 v Evropě) •80,000 zaměstnanců po celém světě •Prodejní síť s 143 330 prodejci •44 výrobních závodů •5 R&D (výzkumných) center (centrum v Lyonu) Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
1
30.5.2014
O společnosti Haier Haier obsadil 8 místo v žebříčku nejvíce inovativních společností na světě v roce 2012.
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Haier ACG
Divize rezidenčních klimatizací
Divize komerčních klimatizací
Divize Mitsubishi Heavy-Haier
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
2
30.5.2014
Haier ACG ECO design Nabízené klimatizační jednotky splňují evropský akční plán 20/20/20 (směrnice 2010/30/EU, 2010/31/EU) -
Snížení spotřeby energií o 20% v roce 2020 vs 2005 Snížení produkce skleníkových plynů o 20% vs 1990 Zvýšení využití OZE o 20%
EUROVENT certifikace • • •
AC1 (do 12 kW) – ANO AC2 (nad 12 kW) – během roku 2014 VRF – začátek roku 2015
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Rezidenční jednotky Zaměřeno na: -
Maximální komfort (nízký hluk apod.) Přídavné funkce (filtrace, ionizace, vlhčení vzduchu nano-aqua, WiFi ovládání, čidla pohybu pro plně automatický provoz jednotky) Energetická úspora (SEER až 8,5 A+++) Design jednotek Univerzálnost 09 – 24 kBtu/h
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
3
30.5.2014
Komerční jednotky multisplit Zaměřeno na: -
Maximální komfort (nízký hluk apod.) Přídavné funkce (filtrace, ionizace, vlhčení vzduchu nano-aqua, WiFi ovládání, čidla pohybu pro plně automatický provoz jednotky) Provozuschopnost a životnost Univerzálnost vnitřních jednotek
30 Pa Nízká výška 185 mm !!
70 Pa
25 Pa
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Komerční jednotky multisplit R410A DC inverter Provedení tepelné čerpadlo Provozní rozsah teplot: chlazení -10°C až 46°C, vytápění -15°C – 24°C Dlouhé potrubní trasy
1:2
1:3
1:4
Qchl = 5,1 kW Qtop = 5,8 kW
Qchl = 5,4 kW Qtop = 6,5 kW
Qchl = 7,6 kW Qtop = 8,6 kW
1:4
Qchl = 8,8 kW Qtop = 9,8 kW
1:5
Qchl = 10 kW Qtop = 10,7 kW
1:5
Qchl = 12,2 kW Qtop = 13 kW
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
4
30.5.2014
Komerční jednotky supermatch kW
3,6
5,2
7,0
8,2
10,5
12,5/14,0
16,0
Univerzální venkovní jednotka Kazetové Konvertibilní Kanálové 25 Pa Kanálové nízké 30 pa Kanálové 70/100 Pa Kanálové 150 Pa Sloupové
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Komerční jednotky supermatch Optimalizace z hlediska komfortu Nízký průtok
Plný průtok
Nízký průtok
Plný průtok
- Single split - Twin split - Triple split - Double twin split
5 kW
16 kW 5 kW
16 kW 16 kW Nízký průtok
Nízký průtok
R410A 100m² (6 x 16 m) open space DC inverter Provedení tepelné čerpadlo Provozní rozsah teplot: chlazení -10°C až 46°C, vytápění -15°C až 24°C
5 kW
Plný průtok
Plný průtok
100m² (6 x 16 m) open space
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
5
30.5.2014
Komerční jednotky supermatch Optimalizace z hlediska investice Plný průtok
Plný průtok
Plný průtok
Plný průtok
5 kW
5 kW 5 kW
5 kW
5 kW 5 kW
16 kW 5 kW
5 kW Plný průtok
5 kW Plný průtok
Plný průtok
Plný průtok
Řešení maxi split je investičně méně náročné oproti systémům single split a multisplit Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Systémy MRV (VRF) MRV – modulated refrigerant value Systémy MRV-S („malé“ VRF)
Systémy MRV-C („velké“ VRF)
Systémy MRV-RC (3-trubkové VRF)
Systémy MRV-WC (vodou chlazené VRF)
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
6
30.5.2014
Systémy MRV-S Haier MRV-S systém je jedinečným řešením pro optimalizaci chladivových klimatizačních systémů. Qchl,nom = 8 kW
Qchl,nom = 15, 18 kW
Qchl,nom = 23, 28 a 33,5 kW
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Systémy MRV-S I při zachování velkého výkonu je venkovní jednotka kompaktních rozměrů
Zastavěná plocha pouze 0,42 m2 Oproti konvenčním jednotkám stejného výkonu úspora místa o 43 % ! -Snadno umistitelné na fasádu domu či do světlíku -Řešení pro památkově chráněné budovy -Řešení pro centra měst či budovy bez ploché střechy -Nižší investiční a provozní náklady - OPTIMALIZACE Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
7
30.5.2014
Systémy MRV-S 1 DC motor ventilátoru
4 Vektorové řízení •Velmi precizní řízení výkonu jednotky a celého systému.
• Plynulá regulace otáček ventilátoru • Zvýšení účinnosti systému o 45% FULL DC TECHNOLOGIE
1
2 Oběžné kolo ventilátoru
5 Dvojitá tlaková ochrana 5
2
• 570mm průměr oběžného kola • Zigzag design, zvýšení průtočného množství vzduchu a snížení hluku
4
• Vysoko a nízko napěťová • Zdvojené senzory •Přímý vztah na řízení systému díky přesné znalosti hodnoty jednotlivých tlaků.
Lp (1m) = 55 dB(A) AV08NMSETA
3 Vysoce účinný výměník • Vnitřně vroubkované trubky Ф8
6 Rotační DC Inverter kompresor
3 6
•Nízké vibrace a hlučnost, vysoká účinnost • Vysoká účinnost i při částečném zatížení
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Systémy MRV-S Vybrané vlastnosti
Vysoké hodnoty EER / COP
Konveční jednotky stejného výkonu dosahují: 4,29 / 4,24 3,8 / 3,95 3,35 / 3,75 Dlouhé trasy chladivového potrubí
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
8
30.5.2014
Systémy MRV-C Venkovní jednotka MRVIII-C Patentovaný tvar vrtule DC motor ventilátoru
Výkon HP
MRV-C, MRV-RC
8 , 10 12, 14, 16 18, 20
4-cestný kondenzátor
22, 24, 26 28, 30, 32
DC Inverter kompresor
34, 36
Elektronický box
38, 40, 42 44, 46, 48
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Systémy MRV-C Vybrané přednosti Dvoustupňový výměník tepla (chladivo / vzduch)
Sání vzduchu čtyřmi směry
Vnitřní instalace
Více technických informací viz katalog Haier 2014. Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
9
30.5.2014
Systémy MRV-RC • Systém s rekuperací kondenzačního tepla pro kontinuální chlazení a vytápění. • Vhodné pro budovy s fasádami orientovanými na různé světové strany apod. Vysoký tlak plyn Nízký tlak plyn Kapalina Bez průtoku chladiva
VP box
Pouze chlazení
Vytápění
Vytápění
Vytápění
Stop
Chlazení
Chlazení
Chlazení
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Systémy MRV-RC • 3-trubkový systém Haier MRVIII-RC • Provoz : výkon chlazení = výkon vytápění
Zásobník
4-cestný ventil Odlučovač oleje
Komp. Komp. Sběrač kapalného chladiva
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
10
30.5.2014
Návrh Pro návrh MRV systémů Haier je k dispozici projekčním organizacím a technickým pracovníkům ZDARMA selekční a návrhový software, který umožňuje snadnou a rychlou práci při projektování. Software je v ČJ.
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Úvaha / optimalizace 1. Projektant „zná“ tepelnou zátěž / ztrátu kterou musí pokrýt. (výpočtem dle ČSN 73 0548 resp. ČSN EN 12831). 2. Na základě dílčích tepelných zisků provede návrh vnitřních jednotek v závislosti na průtoku cirkulačního vzduchu a pracovního rozdílu teplot. 3. Následně přistoupí k dimenzaci venkovní jednotky. Jak venkovní jednotku „optimálně“ navrhnout? Tak, aby byl celý systém v odpovídajícím výkonu po celé roční období a současně byly splněny požadavky investora na provozní a investiční náklady? Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
11
30.5.2014
Úvaha / optimalizace Výtah z výkonových tabulek: °C DB
TC – celkový výkon chlazení PI – el. příkon
V případě že venkovní teplota vzduchu je vyšší než výpočtová teplota, roste hodnota příkonu = vyšší provozní náklady. Naopak pokud venkovní teplota vzduchu je nižší než výpočtová teplota, hodnota příkonu klesá = nižší provozní náklady. Systém musí překonat vyšší rozdíl tlaků v chladivovém okruhu a to mezi kondenzačním tlakem a tlakem na sání kompresoru, který je konstantní – dodává větší práci. Klesá EER. Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Úvaha / optimalizace Zobrazení v p-h diagramu log p (MPa)
pk
log p (MPa) 3
4
2
pk´
1
3´
4´
1´ h (kJ/kg)
h (kJ/kg) qo = (h1 - h4) aie = (h2 – h1) EER = qo / aie
2´
qo´ = (h1´- h4´) aie = (h2´ – h1´) EER = Qo / aie Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
12
30.5.2014
Úvaha / optimalizace Stanovení chladicího výkonu v závislosti na korekčních faktorech Chladicí výkon venkovní jednotky: Qchl = Množství chladiva v okruhu x (A x B x C x D x E) [W]
A
Korekční faktor [-]
Korekční faktor [-]
Korekční faktor [-]
E
C
Pro topný výkon je postup obdobný. Změna průtoku vzduchu [%] (pouze kanálové j.)
ti (WB) [°C]
Délka potrubní trasy [m]
D
Korekční faktor [-]
Korekční faktor [-]
B
Te(DB) [°C]
Zatížení venkovní jednotky [%] Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Úvaha / optimalizace Závislost chladicího faktoru na venkovní teplotě 10
Haier MRVIII-C AV08NMVESA
9
te,WB = 20 °C
EER [-]
8
7
6 80% 90%
5
100% 110%
4
120% 130%
3 -10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
te [°C]
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
13
30.5.2014
Úvaha / optimalizace RV = 33 % Teplota suchý teploměr
Teplota mokrý teploměr
h = 58 kJ/kg
Dle ASHRAE Handbook z roku 1997 je teplota mokrého teploměru např. pro Prahu v rozmezí 17,8 – 19,7°C. (dle kumulativní četnosti výskytu). Toto odpovídá přibližně měrné vlhkosti 25%. Použitý h-x diagram je od společnosti CIC – Jan Hřebec. Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Úvaha / optimalizace RV = 26 % Teplota suchý teploměr
Teplota mokrý teploměr
Pozn.: V praxi běžně používané hodnoty pro ČR: TM=21°C, TS=35°C Použitý h-x diagram je od společnosti CIC – Jan Hřebec. Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
14
30.5.2014
Úvaha / optimalizace RV = 42 % Teplota suchý teploměr
Teplota mokrý teploměr
Použitý h-x diagram je od společnosti CIC – Jan Hřebec. Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Úvaha / Optimalizace Teplota te [°C]
Klimatická data pro Prahu rok 2010 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25
Relativní vlhkost [%]
100
Průběh teploty venkovního vzduchu
Čas [h] Průběh relativní vlhkosti venkovního vzduchu
90 80 70 60 50
RV = 50%
40 30 20
Čas [h] Zdroj: Marek Begeni - Diplomová práce: Využití absorpčního chlazení pro klimatizaci budovy Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
15
30.5.2014
Úvaha / optimalizace
Využití návrhového softwaru.
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
Děkuji za pozornost V případě jakýchkoliv dotazů se na nás neváhejte kdykoliv obrátit.
[email protected]
Optimalizace decentrálních chladivových klimatizačních systémů s využitím návrhových programů Ing. Marek Begeni
16