62
энергоэффективность
Влияние микроклимата
на энергоэффективность
оборудования
М
ы привыкли к электроэнергии, как
к воздуху, и это не только мое субъ-
ективное мнение: раньше при стро-
ительстве жилья закладывали всего
одну или две розетки на комнату, а сейчас нам
требуется только у спального места не менее
двух штук. Промышленность развивается еще
быстрее: наращивается производство, увели-
чиваются мощности, открываются новые пло-
щадки. Опережающими темпами развивается
IT-направление, где потребление электроэнер-
гии составляет ключевую долю расхода на экс-
плуатацию.
Как хорошо известно, любое устройство,
потребляющее или пропускающее через себя
электроэнергию, выделяет тепло. Особенно
ощутимо это в закрытых пространствах, та-
ких как корпус двигателя, распределительный
шкаф или даже целое производственное поме-
щение.
При этом любое оборудование имеет тре-
бования по допустимой температуре эксплу-
атации, а выход за пределы этого диапазона
приводит к нарушению функционирования
и аварийной остановке. Кроме того, значитель-
но сокращается срок службы самого оборудо-
вания, что чревато скорым капитальным ре-
монтом или его полной заменой.
Компания Rittal существует на рынке уже
более 60 лет и известна по всему миру своими
передовыми и надежными решениями как для
промышленности, так и для IT-сферы. И это от-
носится не только к распределительным и се-
тевым шкафам, но и к направлению электро-
распределения, а также системам контроля
микроклимата. Кстати, в этом году представлено
решение для НКУ на токи до 6300 А включитель-
но (полностью совместимо с активным оборудо-
ванием известных производителей и сертифи-
цировано по стандарту IEC 61439-1/2).
Предлагаю подробнее рассмотреть именно
системы контроля микроклимата, но назревает
«…
Применение
решений
от
Rittal
поз
воляет
повысить
энергоэффектив
–
ность
охлаждаемого
оборудования
…»
Ежов
А
.
Н
.,
менеджер по продукции
Системы контроля микроклимата
ООО «РИТТАЛ»
невольный вопрос: как это связано с энергоэф-
фективностью?
Вспомним, что энергоэффективность — это
рациональное использование энергетических
ресурсов, с помощью которого достигается
уменьшение потребления энергии при том же
уровне нагрузочной мощности. При этом КПД
двигателя, а следовательно, и его энергетиче-
ская эффективность зависят не только от ко-
эффициента загрузки и применяемых техно-
логий, но и от окружающей температуры. Дело
в том, что в процессе преобразования энергии
в работу в любом двигателе часть ее выделя-
ется в виде тепла. А в случае высокой темпе-
ратуры окружающей среды, эта энергия не рас-
сеивается, а нагревает двигатель и его части:
происходит интенсивный рост температуры,
повышается сопротивление витков изоляции
и увеличивается давление на подшипники. При
этом, чем больше окружающая температура —
тем выше потери, а следовательно, — ниже
энергоэффективность.
Подобная проблема снижения энергоэф-
фективности касается не только двигателей, но
и любых других устройств, например, частот-
ного преобразователя, контроллера, сервера,
пус кателя и даже простого провода. Но есть
63
и обратная сторона медали — сами систе-
мы контроля микроклимата: они также яв-
ляются потребителями электроэнергии и их
энергоэффективность имеет прямое влия-
ние на ежемесячные счета за энергоресур-
сы. Особенно ощутимо это в IT-сфере, где
сис темы контроля микроклимата потребля-
ют до 40% от всей электроэнергии.
Компания Rittal использует в своих ре-
шениях передовые технологии, и системы
контроля микроклимата — не исключение.
Самые «простые» устройства этого на-
правления — системы подогрева и осуше-
ния воздуха в распределительных шкафах.
Это устройства измерения и управления
(термостаты и гигростаты), а также линейка
обогревателей различной мощности. При
этом обогреватели мощнее 200 Вт осна-
щены вентилятором, который позволяет
максимально равномерно и быстро про-
гревать воздух в шкафу, что, с одной сторо-
ны, не создает локальных точек перегрева,
а с другой — позволяет минимизировать
время работы обогревателя и потребляе-
мую электроэнергию.
Системы принудительной вентиляции
(воздушного охлаждения) — это устрой-
ства для организации внутренней цирку-
ляции воздуха, фильтрующие вентилято-
ры настенного и потолочного исполнения
для прямого охлаждения окружающим
воздухом, а также воздухо-воздушные те-
плообменники для агрессивных сред, где
попадание окружающего воздуха в шкаф
недопустимо. Все вентиляторы Rittal могут
похвастаться высокой энергоэффективно-
стью — при равном расходе воздуха энер-
гопотребление ниже, чем у конкурентов,
более чем на 20%. Например, если рас-
сматривать один конкретный вентилятор
с потреблением 40 Вт, то экономия в 8 Вт
кажется ерундой, но в масштабах предпри-
ятия, где их используется около 1000 шт. —
экономия 15,8 МВт в год при работе по
8 часов в день и 5 дней в неделю. А если
производство круглосуточное и вентилято-
ры с потреблением более 150 Вт, то речь
уже о 250 МВт в год. При этом наиболь-
шую энергоэффективность демонстрируют
вентиляторы с регулировкой оборотов, на-
пример, электронно-коммутируемые (EC-
технология) или стандартные с внешним
регулятором. Они отличаются минималь-
ными пусковыми токами и низким энерго-
потреблением, так как у любого вентилято-
ра пик энергоэффективности приходится
именно на 40–70% мощности.
Системы охлаждения с фреоновым кон-
туром гораздо сложнее, и разница в энер-
гопотреблении еще заметнее. Например,
моноблочные кондиционеры Rittal серии
«Blue e+» внешне отличаются промыш-
Чиллер
и
кондиционер
серии
Blue e+
EC-
вентилятор
в
потолочном
и
настенном
исполнении
№
6 (69) 2021
64
ленным 4,3
”
сенсорным диспле-
ем с мультиязычным меню и бес-
проводной технологией NFC. Но
главное их отличие — внутри: это
электронный терморегулирующий
вентиль (ЭРВ), дополнительный
пассивный фреоновый контур,
инверторный компрессор, EC-
вентиляторы и микроканальный
конденсатор.
Регулирующий вентиль обес-
печивает необходимый уровень
заполнения испарителя фреоном
для эффективного охлаждения
воздуха. Менее известный факт:
электродвигатель компрессора
охлаж дается всасываемыми па-
рами фреона из испарителя, по-
этому его энергопотребление
и срок службы также зависит от
правильной работы этого венти-
ля. При этом классический ме-
ханический терморегулирующий
вентиль (ТРВ) регулируется дав-
лением газа в термочувствитель-
ном баллоне, обладает большой
инерцией, малой точностью и на-
дежностью.
А
использование
ЭРВ, благодаря многопозицион-
ной электромагнитной катушке,
а также электронным датчикам
температуры и давления, позво-
ляет быстрее и точнее регулиро-
вать расход фреона, а также не
допускать перегрева двигателя
компрессора.
Дополнительный контур охлаж-
дения представляет из себя пол-
ностью независимый фреоновый
контур, без компрессора и регули-
рующего вентиля. Данный контур
работает по принципу тепловых
трубок и эффективен при тем-
пературе окружающего воздуха
ниже установленной. Это позво-
ляет значительно экономить элек-
троэнергию и охлаждать воздух
без использования компрессора,
так как именно он является основ-
ным потребителем электричества
в кондиционере.
Такие компоненты, как инвер-
торный компрессор и электрон-
но-коммутируемые
вентилято-
ры (EC-технология) испарителя
и конденсатора, позволяют избе-
гать пусковых токов, плавно ре-
гулировать производительность,
поддерживать необходимую тем-
пературу воздуха в шкафу и дав-
ление фреона в конденсаторе.
Применение
микроканального
конденсатора позволяет не толь-
ко уменьшить необходимый объ-
ем фреона, но и использовать
менее мощные компрессоры, что
еще больше снижает энергопо-
требление при сохранении холо-
допроизводительности.
Чиллеры для охлаждения жид-
кости серии Blue e+ (до 6 кВт)
также обладают всеми преиму-
ществами технологии «е+». От-
мечу, что в 2022 году планируется
полный переход линеек промыш-
ленных чиллеров в напольном
и шкафном исполнении (до 50 кВт)
на технологию «e+». Напоминаю,
что все чиллеры Rittal комплекту-
ются встроенным гидромодулем,
а по запросу устанавливаются ин-
верторные насосы, системы пря-
мого охлаждения «Free cooling»
и прочие опции, позволяющие со-
кратить энергопотребление.
Компания Rittal также предла-
гает энергоэффективные сис темы
контроля микроклимата для IT:
моноблочные наружные или мон-
тируемые внутрь стойки кондици-
онеры, EDGE-решения с высокой
степенью защиты, а также рядные
водяные, фреоновые или гибрид-
ные кондиционеры. Последние
имеют встроенный гидромодуль
с инверторным насосом и поз-
воляют
использовать
прямое
ООО «РИТТАЛ»
125252, Москва,
ул. Авиакон струк-
тора Микояна,
д.12, 4 этаж
+7 (495) 775-02-30
info@rittal.ru
www.rittal.ru
Гибридный
рядный
кондиционер
LCP DX/FC
со
встроенным
гидромодулем
для
прямого
охлаждения
без
использования
чиллера
охлаждение без чиллера. Все
описанные модели уже в стан-
дартной версии оснащены пере-
довыми
энергосберегающими
компонентами, такими как инвер-
торный компрессор, вентиляторы
с плавной регулировкой оборотов
(EC-технология),
электронный
расширительный вентиль и ми-
кроканальный конденсатор, что
позволяет заметно сократить рас-
ходы на электроэнергию.
Таким образом, применение
решений от Rittal позволяет по-
высить энергоэффективность не
только охлаждаемого оборудова-
ния, но и снизить энергозатраты
непосредственно на сам процесс
охлаждения. А применение техно-
логии «e+» позволяет в годовом
значении экономить до 75% энер-
гии по сравнению с продукцией
других производителей, что осо-
бенно важно при условии роста
цен на энергоресурсы и квотиро-
вания их потребления.
Р
ЭНЕРГО
ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Оригинал статьи: Влияние микроклимата на энергоэффективность оборудования
…Применение решений от Rittal позволяет повысить энергоэффективность охлаждаемого оборудования…
Ежов А.Н., менеджер по продукции Системы контроля микроклимата ООО «РИТТАЛ»
Мы привыкли к электроэнергии, как к воздуху, и это не только мое субъективное мнение: раньше при строительстве жилья закладывали всего одну или две розетки на комнату, а сейчас нам требуется только у спального места не менее двух штук. Промышленность развивается еще быстрее: наращивается производство, увеличиваются мощности, открываются новые площадки. Опережающими темпами развивается IT-направление, где потребление электроэнергии составляет ключевую долю расхода на эксплуатацию.
Как хорошо известно, любое устройство, потребляющее или пропускающее через себя электроэнергию, выделяет тепло. Особенно ощутимо это в закрытых пространствах, таких как корпус двигателя, распределительный шкаф или даже целое производственное помещение.
При этом любое оборудование имеет требования по допустимой температуре эксплуатации, а выход за пределы этого диапазона приводит к нарушению функционирования и аварийной остановке. Кроме того, значительно сокращается срок службы самого оборудования, что чревато скорым капитальным ремонтом или его полной заменой.
Компания Rittal существует на рынке уже более 60 лет и известна по всему миру своими передовыми и надежными решениями как для промышленности, так и для IT-сферы. И это относится не только к распределительным и сетевым шкафам, но и к направлению электрораспределения, а также системам контроля микроклимата. Кстати, в этом году представлено решение для НКУ на токи до 6 300 А включительно (полностью совместимо с активным оборудованием известных производителей и сертифицировано по стандарту IEC 61439-1/2).
Предлагаю подробнее рассмотреть именно системы контроля микроклимата, но назревает невольный вопрос: как это связано с энергоэффективностью?
Вспомним, что энергоэффективность — это рациональное использование энергетических ресурсов, с помощью которого достигается уменьшение потребления энергии при том же уровне нагрузочной мощности. При этом КПД двигателя, а следовательно, и его энергетическая эффективность зависят не только от коэффициента загрузки и применяемых технологий, но и от окружающей температуры. Дело в том, что в процессе преобразования энергии
в работу в любом двигателе часть ее выделяется в виде тепла. А в случае высокой температуры окружающей среды, эта энергия не рассеивается, а нагревает двигатель и его части: происходит интенсивный рост температуры, повышается сопротивление витков изоляции и увеличивается давление на подшипники. При этом, чем больше окружающая температура — тем выше потери, а следовательно, — ниже энергоэффективность.
Подобная проблема снижения энергоэффективности касается не только двигателей, но и любых других устройств, например, частотного преобразователя, контроллера, сервера, пускателя и даже простого провода. Но есть и обратная сторона медали — сами системы контроля микроклимата: они также являются потребителями электроэнергии и их энергоэффективность имеет прямое влияние на ежемесячные счета за энергоресурсы. Особенно ощутимо это в IT-сфере, где системы контроля микроклимата потребляют до 40% от всей электроэнергии.
Компания Rittal использует в своих решениях передовые технологии, и системы контроля микроклимата — не исключение. Самые «простые» устройства этого направления — системы подогрева и осушения воздуха в распределительных шкафах. Это устройства измерения и управления (термостаты и гигростаты), а также линейка обогревателей различной мощности. При этом обогреватели мощнее 200 Вт оснащены вентилятором, который позволяет максимально равномерно и быстро прогревать воздух в шкафу, что, с одной стороны, не создает локальных точек перегрева, а с другой — позволяет минимизировать время работы обогревателя и потребляемую электроэнергию.
Системы принудительной вентиляции (воздушного охлаждения) — это устройства для организации внутренней циркуляции воздуха, фильтрующие вентиляторы настенного и потолочного исполнения для прямого охлаждения окружающим воздухом, а также воздухо-воздушные теплообменники для агрессивных сред, где попадание окружающего воздуха в шкаф недопустимо. Все вентиляторы Rittal могут похвастаться высокой энергоэффективностью — при равном расходе воздуха энергопотребление ниже, чем у конкурентов, более чем на 20%. Например, если рассматривать один конкретный вентилятор с потреблением 40 Вт, то экономия в 8 Вт кажется ерундой, но в масштабах предприятия, где их используется около 1 000 шт. — экономия 15,8 МВт в год при работе по 8 часов в день и 5 дней в неделю. А если производство круглосуточное и вентиляторы с потреблением более 150 Вт, то речь уже о 250 МВт в год. При этом наибольшую энергоэффективность демонстрируют вентиляторы с регулировкой оборотов, например, электронно-коммутируемые (EC-технология) или стандартные с внешним регулятором. Они отличаются минимальными пусковыми токами и низким энергопотреблением, так как у любого вентилятора пик энергоэффективности приходится именно на 40–70% мощности.
Системы охлаждения с фреоновым контуром гораздо сложнее, и разница в энергопотреблении еще заметнее. Например, моноблочные кондиционеры Rittal серии «Blue e+» внешне отличаются промышленным 4,3” сенсорным дисплеем с мультиязычным меню и беспроводной технологией NFC. Но главное их отличие — внутри: это электронный терморегулирующий вентиль (ЭРВ), дополнительный пассивный фреоновый контур, инверторный компрессор, EC-вентиляторы и микроканальный конденсатор.
Гибридный рядный кондиционер LCP DX/FC со встроенным гидромодулем для прямого охлаждения без использования чиллера 
EC-вентилятор в потолочном и настенном исполнении
Регулирующий вентиль обеспечивает необходимый уровень заполнения испарителя фреоном для эффективного охлаждения воздуха. Менее известный факт: электродвигатель компрессора охлаждается всасываемыми парами фреона из испарителя, поэтому его энергопотребление и срок службы также зависит от правильной работы этого вентиля. При этом классический механический терморегулирующий вентиль (ТРВ) регулируется давлением газа в термочувствительном баллоне, обладает большой инерцией, малой точностью и надежностью. А использование ЭРВ, благодаря многопозиционной электромагнитной катушке, а также электронным датчикам температуры и давления, позволяет быстрее и точнее регулировать расход фреона, а также не допускать перегрева двигателя компрессора.
Дополнительный контур охлаждения представляет из себя полностью независимый фреоновый контур, без компрессора и регулирующего вентиля. Данный контур работает по принципу тепловых трубок и эффективен при температуре окружающего воздуха ниже установленной. Это позволяет значительно экономить электроэнергию и охлаждать воздух без использования компрессора, так как именно он является основным потребителем электричества в кондиционере.
Такие компоненты, как инверторный компрессор и электронно-коммутируемые вентиляторы (EC-технология) испарителя и конденсатора, позволяют избегать пусковых токов, плавно регулировать производительность, оддерживать необходимую температуру воздуха в шкафу и давление фреона в конденсаторе. Применение микроканального конденсатора позволяет не только уменьшить необходимый объем фреона, но и использовать менее мощные компрессоры, что еще больше снижает энергопоребление при сохранении холодопроизводительности.
Чиллеры для охлаждения жидкости серии Blue e+ (до 6 кВт) также обладают всеми преимуществами технологии «е+». Отмечу, что в 2022 году планируется
полный переход линеек промышленных чиллеров в напольном и шкафном исполнении (до 50 кВт) на технологию «e+». Напоминаю, что все чиллеры Rittal комплектуются встроенным гидромодулем, а по запросу устанавливаются инверторные насосы, системы прямого охлаждения «Free cooling» и прочие опции, позволяющие сократить энергопотребление.
Компания Rittal также предлагает энергоэффективные системы контроля микроклимата для IT: моноблочные наружные или монтируемые внутрь стойки кондиционеры, EDGE-решения с высокой степенью защиты, а также рядные
водяные, фреоновые или гибридные кондиционеры. Последние имеют встроенный гидромодуль с инверторным насосом и позволяют использовать прямое охлаждение без чиллера. Все описанные модели уже в стандартной версии оснащены передовыми энергосберегающими компонентами, такими как инверторный компрессор, вентиляторы с плавной регулировкой оборотов
(EC-технология), электронный расширительный вентиль и микроканальный конденсатор, что позволяет заметно сократить расходы на электроэнергию.
Таким образом, применение решений от Rittal позволяет повысить энергоэффективность не только охлаждаемого оборудования, но и снизить энергозатраты непосредственно на сам процесс охлаждения. А применение технологии «e+» позволяет в годовом значении экономить до 75% энергии по сравнению с продукцией других производителей, что особенно важно при условии роста цен на энергоресурсы и квотирования их потребления.
