Влияние микроклимата на энергоэффективность оборудования




Page 1


background image







Page 2


background image

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 







Page 3


background image

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







Page 4


background image

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



Читать онлайн

…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.

Регулирующий вентиль обеспечивает необходимый уровень заполнения испарителя фреоном для эффективного