Niższe zużycie energii i wyższa wydajność dzięki optymalizacji temperatury wody

Korzyści wodnych systemów klimatyzacji jest wiele. Woda może transportować do 3500 razy więcej energii cieplnej niż powietrze o tej samej objętości. Oznacza to ograniczenie gabarytów instalacji HVAC i zmniejszenie ilości izolacji na kanałach wentylacyjnych.

Wykorzystanie wodnych systemów klimatyzacji często pozwala zastosować mniejszą centralę wentylacyjną. Jest to możliwe dlatego, że nie trzeba dodatkowo forsować przepływu powietrza w celu zwiększenia wydajności, tak jak ma to miejsce w przypadku powietrznych systemów klimatyzacji. Znaczną część zapotrzebowania na ciepło i chłód można zapewnić po stronie wodnej systemu HVAC, gdy strona powietrzna odpowiada za utrzymanie odpowiedniej jakości powietrza. Dzięki temu możemy utrzymać stosunkowo wysoką temperaturę nawiewu powietrza, ograniczając wielkość agregatu chłodniczego.

Dodatkowo, odpowiednio zaprojektowany wodny system klimatyzacji może w energooszczędny sposób wykorzystać zróżnicowane zapotrzebowanie na energię z różnych części budynku. Na przykład w budynku biurowym w okresie przejściowym można wykorzystać powrót wody z instalacji z części południowej/południowo-wschodniej do zasilania urządzeń klimatyzacyjnych w części północnej.

Dzięki temu wodny system klimatyzacji będzie wysoce energooszczędnym wyborem. Optymalizując temperaturę czynnika na zasileniu instalacji klimatyzacji możemy uzyskać dodatkowe oszczędności energii.

Przeanalizujmy przykład

Jednym z podstawowych parametrów wody lodowej w instalacji z modułami indukcyjnymi lub aktywnymi belkami grzewczo-chłodzącymi jest temperatura 14/17 C°. Jednak przez większość dni w roku zapotrzebowanie na chłód jest mniejsze, a dostosowanie temperatury zasilania instalacji do aktualnych potrzeb temperaturowych pomieszczeń zapewni niemałe oszczędności energii. Przykładowo, zamiast utrzymywać parametry wody 14/17 C°, układ sterowania może zebrać dane z instalacji i zmienić parametr wody np. na 16/18 C°. Dzięki automatycznej optymalizacji temperatury wody w instalacji można zaoszczędzić do 15% całkowitego zużycia energii cieplnej i chłodniczej w budynku. Według obliczeń, na każdy stopień wzrostu temperatury wody lodowej przypada o 3% niższy koszt produkcji energii chłodniczej. Analogicznie w przypadku wody grzewczej, każdy stopień obniżenia temperatury zasilania to o 2,5% niższy koszt energii cieplnej.

Oprócz oczywistych oszczędności w zużyciu energii, optymalizacja parametrów wody w instalacji klimatyzacji ma też inne korzyści. Według przeprowadzonych badań i symulacji systemy ogrzewania i klimatyzacji budynków tylko przez 10 dni w roku pracują ze swoją pełną mocą. W wielu przypadkach nie ma potrzeby, przewymiarowania źródeł ciepła i chłodu, gdyż przez większość czasu będzie mniejsze zapotrzebowanie niż maksymalna moc źródeł energii. Dzięki temu możliwe jest zastosowanie mniejszych urządzeń.

Optymalizując temperaturę wody możemy również ograniczyć ryzyko kondensacji wilgoci na instalacji. W dni o wysokiej wilgotności powietrza ryzyko kondensacji jest duże. Normalnie w sytuacji, gdy wilgotność zbliża się do punktu rosy, zamykany jest zawór zasilania wody lodowej. Możemy jednak podnieść temperaturę wody lodowej, przesuwając punkt rosy zamiast zamykać dostawę chłodu. Tym samym zawór zostaje otwarty, a pomieszczenie jest dalej chłodzone - jednocześnie oszczędzamy energię i zachowujemy komfort w pomieszczeniu.

Jeszcze jedną zaletą wynikającą z regulacji temperatury zasilania zarówno wody lodowej, jak i grzewczej jest fakt, że dzięki mniejszej różnicy temperatury otrzymujemy efektywniejsze mieszanie się powietrza w pomieszczeniu z powietrzem nawiewanym. W ten sposób zmniejsza się ryzyko powstania zimnego przeciągu i wysokiej prędkości powietrza w strefie przebywania ludzi, co zwiększa komfort. Poprzez zwiększenie komfortu zwiększa się wydajność osób przebywających w budynku, gdyż komfort i wydajność są ze sobą silnie powiązane.

Podsumowując, optymalizacja parametrów czynnika w wodnych systemach klimatyzacji przynosi lepszy komfort ludziom pracującym w budynku, co daje wyższą wydajność pracy, a wszystko razem zmniejsza zużycie energii i koszty, generując większe zyski.