Adaptive Function Plus - rewolucja w zakresie niskiego zużycia energii

Adaptive Function Plus obiektywnie optymalizuje pracę chillera pompy ciepła poprzez stałe zbieranie informacji w profilu obciążenia cieplnego (np. budynku), regulując następnie temperaturę wody wyjściowej w dół lub w górę w zależności od aktualnego zapotrzebowania.

RHOSS – włoski producent agregatów wody lodowej i pomp ciepła – opiera filozofię swojej produkcji na podstawowej idei: przetestować zachowanie produkowanych urządzeń w różnorodnych warunkach otoczenia, w jakich będą musiały pracować. Odpowiedzialny producent musi dostarczyć swym projektantom prawidłowe dane dotyczące pracy urządzeń we wszystkich możliwych warunkach roboczych, ponieważ każda instalacja klimatyzacyjna musi osiągać potrzebną wydajność energetyczną, zmienną – w zależności od obszaru geograficznego, charakterystyki budynku oraz celu swego przeznaczenia.
Laboratorium R&D Lab firmy Rhoss, dzięki swym pracowniom do prób technicznych, zapewnia szereg gwarancji niezbędnych do świadomego projektowania:
• gwarancję osiągów w warunkach rzeczywistych, zazwyczaj innych od warunków nominalnych Eurovent;
• gwarancję wydajności przy pełnym obciążeniu (EER, COP) lub przy obciążeniu częściowym (ESEER);
• gwarancję ciągłej pracy, zwłaszcza w krytycznych warunkach roboczych: mowa tu o surowych klimatach, w których temperatura otoczenia może przekraczać 50˚C lub spadać poniżej -15˚C;
• możliwość, dawaną zarówno projektantom, jak i klientom końcowym, przeprowadzenia testów indywidualnych.
Rhoss jest więc w stanie zaoferować urządzenia zaprojektowane dla instalacji o dużej i małej mocy, gwarantując, że wszystkie komponenty są ze sobą zintegrowane perfekcyjną logiką sterowania. Taki rezultat może zostać osiągnięty wyłącznie w laboratoriach takich, jak R&D Lab firmy Rhoss, czyli w nowoczesnych obiektach, zaawansowanych pod względem technologicznym, których jednak większość dzisiejszych
producentów nie posiada.


Adaptive Function Plus to patent firmy Rhoss – nowatorskie oprogramowanie kontroli typu przewidującego, powstałe przy współpracy z wydziałem Fizyki Technicznej i Inżynierii Informacji Uniwersytetu w Padwie. Nowa logika pozwala zespołowi chłodzącemu na pozyskanie informacji z instalacji, odnośnie jego obciążenia i inercji, na przetworzenie i optymalizację parametrów roboczych w celu zmniejszenia zużycia energii przez agregaty chłodnicze i pompy ciepła.
Tradycyjna logika sterowania adaptacyjnego, stosowana w chillerach i pompach ciepła, ignoruje dynamikę wewnętrznych obciążeń cieplnych, gdyż reguluje wg temperatury wody powracającej z instalacji, zapewniając stabilną, lecz nie energooszczędną pracę chillera. Innowacyjny Adaptive Function Plus działa inaczej. Obiektywnie optymalizuje pracę chillera pompy ciepła poprzez stałe zbieranie informacji w profilu obciążenia cieplnego (np. budynku), regulując następnie temperaturę wody wyjściowej w dół lub w górę w zależności od aktualnego zapotrzebowania. Specjalny algorytm adaptacyjny i formuła matematyczna jest używana do zmiany tych wartości, poprzez zarządzanie pracą każdej sprężarki z osobna.
AF+ oferuje ponadto unikalną funkcję tzw. „wirtualnego bufora” („Virtual Tank”), pozwalając chillerom i pompom ciepła na pracę ze znacznie zmniejszonym zładem wody na kW mocy chłodniczej i grzewczej. AF+ pozwala na pracę już przy władzie równym 21/kW poprzez „tłumienie” sygnału sterującego kiedy osiągnięta zostanie docelowa temperatura, zapobiegając przed ciągłym załączaniem/wyłączaniem się sprężarki redukując średnią fluktuację wartości zadanej (setpoint). W związku z tym sprężarka jest załączania rzadziej,
oszczędzając w ten sposób energię, podczas gdy mniejszy zład wody oznacza możliwość zaprojektowania mniejszego bufora, oszczędzając miejsce, czas montażu, koszt glikolu, czy uzdatniania wody.


Zespoły chłodzące w instalacjach klimatyzacyjnych pracują z pełnym obciążeniem tylko przez niewielką liczbę godzin, natomiast przez większą część sezonu pracują z obciążeniem częściowym. Istnieje więc zapotrzebowanie na projektowanie ich i zarządzanie w taki sposób, aby podczas całego okresu eksploatacji zużywana przez nie energia była jak najmniejsza. Adaptive Function Plus reaguje na wielkość zadanej wartości, dostosowując wydajność agregatów do rzeczywistych warunków obciążenia. W ten sposób można znacznie zaoszczędzić na sezonowym zużyciu energii w porównaniu z agregatami chłodniczymi i pompami ciepła o tej samej mocy, pracującymi w oparciu o tradycyjne logiki sterowania. Oszczędność w sezonowym zużyciu energii dochodzi do 36% w sezonie zimowym i 18% w sezonie letnim!


Stosując Adaptive Function Plus maksymalnie optymalizuje się „dopasowanie” energetyczne systemu budynek-instalacja, dzięki jego zdolności do oszczędzania energii. W ten sposób wzrasta wartość nieruchomości, natomiast zmniejsza się emisja substancji zanieczyszczających środowisko.


Uniwersytet w Padwie opracował wskaźnik wydajności sezonowej ESEER+, który uwzględnia przystosowanie zadanej wartości nastaw agregatu chłodniczego do różnych warunków częściowego obciążenia i który z tego względu lepiej charakteryzuje sezonowe zachowanie zespołu chłodzącego z Adaptive Function Plus niż tradycyjny wskaźnik ESEER. Wskaźnik ESEER+ może być więc stosowany do szybkiej oceny sezonowego zużycia energii tylko dla zespołów chłodzących wyposażonych w system Adaptive Function Plus, zamiast
bardziej złożonych rzeczywistych analiz, przeprowadzonych na systemie budynek-instalacja, zazwyczaj trudnych do wykonania w krótkim czasie.


Analizy dynamiczne do obliczenia zużycia energetycznego zespołu chłodzącego systemu budynek-instalacja są zazwyczaj zbyt trudne do szybkiego porównania różnych urządzeń chłodzących, ponieważ wymagają wielu danych, którymi projektanci nie zawsze dysponują.
Aby szybko oszacować, ile może wynosić oszczędność energetyczna korzystając z urządzenia z oprogramowaniem Adaptive Function Plus w porównaniu z urządzeniem z tradycyjnym systemem sterowania, proponujemy uproszczoną metodę, która opiera się na następujących wzorach:

E = energia elektryczna pobrana przez zespół chłodzący z oprogramowaniem Adaptive Function Plus [kWh]
N = liczba godzin funkcjonowania zespołu chłodzącego
C = nominalna wydajność chłodnicza zespołu chłodzącego [kW]

ESEER+ = średnia wydajność sezonowa zespołu chłodzącego z oprogramowaniem Adaptive Function Plus

E = energia elektryczna pobrana przez zespół chłodzący z tradycyjnym sterowaniem [kWh]
N = liczba godzin funkcjonowania zespołu chłodzącego
C = nominalna wydajność chłodnicza zespołu chłodzącego [kW]
ESEER = (European seasonal EER) – Średni europejski współczynnik efektywności energetycznej

Przy tej samej znamionowej wydajności chłodniczej i przyjmując tą samą liczbę godzin funkcjonowania dwóch zespołów chłodzących z różnymi systemami sterowania, pobrana energia elektryczna będzie tym większa, im mniejsza jest sezonowa wydajność samego zespołu. Aby to wszystko uprościć, proponujemy przykład obliczenia dotyczący urządzenia Rhoss z tradycyjnym systemem sterowania i ze sterowaniem typu
Adaptive Function Plus:

PRZYKŁAD
Model TCAEY 260 ze sterowaniem tradycyjnym:
Znamionowa wydajność chłodnicza = 59,2 kW
N = 8 godz/dzień × (5 miesięcy × 30 dni/miesiąc) = 1200 godzin
ESEER = 4,38


Model TCAEY 260 ze sterowaniem z oprogramowaniem Adaptive Function Plus:
Znamionowa wydajność chłodnicza = 59,2 kW
N = 8 godz/dzień × (5 miesięcy × 30 dni/miesiąc) = 1200 godzin
ESEER+ = 5,04

Oszczędność energetyczna możliwa do uzyskania z systemem Adaptive Function Plus wynosi 13%.


Angielski dystrybutor urządzeń Rhoss – Coolmation, w roku 2010 zgłosił chillery pracujące w oparciu o system Adaptive Function Plus do konkursu Klimatyzacyjny Produkt Roku. W konkursie startowały także produkty tak znamienitych firm jak Cool-Term, Klima-Therm czy Geoclima, łącznie 50 produktów w 18 kategoriach.
Najwyżej, bo pierwszą nagrodą – uhonorowano chiller Rhoss, wyposażony w system AF+. W dniu 29 kwietnia, w hotelu Grosvenor House w Londynie, podczas oficjalnej ceremonii przedstawiciel dystrybutora urządzeń Rhoss odebrał nagrodę dla tego wyjątkowego i nowatorskiego oprogramowania.

Na podstawie materiałów technicznych i promocyjnych producenta agregatów wody lodowej Rhoss SpA www.elektronika-sa.com.pl

Źródło: Elektronika S.A.