Одночасне нагрівання й охолодження: помилка керування чи корисна рекуперація?

У серверній потрібне охолодження, а в офісах поряд — опалення. На екрані диспетчеризації одночасно видно два режими. Це не обов’язково марнотратство.

Питання в іншому: чи використовує система тепло, яке вже потрібно видалити, або просто викидає його назовні й окремо виробляє нове?

Не плутаємо рекуперацію з боротьбою систем

Якщо радіатор без потреби нагріває одну кімнату, а кондиціонер цю саму кімнату охолоджує, варто перевірити узгодження уставок та алгоритмів.

Інша ситуація — різні обґрунтовані потреби окремих зон. VRF із рекуперацією може переносити тепло із зони охолодження до зони нагрівання. Таку можливість мають спеціальні конфігурації, а не будь-який мультизональний кондиціонер. ¹

Потрібно також перевіряти допустимі поєднання внутрішніх блоків, контролерів і режимів. Напис Heat Recovery — початок підбору, а не його заміна.

Звідки береться корисне тепло

Для спрощеного стаціонарного балансу холодильного контуру без тепловтрат:

Q₍конд₎=Q₍вип₎+P₍компр₎

Припустімо, у заданому розрахунковому режимі система відводить від серверної 12 кВт тепла, а робота компресора додає до балансу 3 кВт. Тоді на стороні конденсації отримуємо близько 15 кВт.

Якщо одночасна потреба приміщень в опаленні — 18 кВт, ці 15 кВт можуть покрити частину навантаження за умови, що вибрана система здатна передати їх за потрібних параметрів. Решту 3 кВт має забезпечити інше передбачене джерело або дозволений режим роботи системи.

Це баланс заданого сценарію, а не паспортна характеристика конкретного агрегату.

Чому це не «опалення без електрики»

Компресор продовжує працювати. Більше того, необхідність подавати тепло за певної температури може змінити його режим порівняно з простим відведенням тепла назовні.

Тому економію визначають порівнянням двох повних схем: окремого охолодження й опалення та суміщеної роботи. Сам факт використання конденсаційного тепла не дорівнює гарантованому відсотку економії. Архітектура холодильного контуру й температурний рівень рекуперації мають значення. ²

Не слід також двічі рахувати одну енергію: 12 кВт тепла серверної й 15 кВт на конденсаторі — не два незалежні джерела, які можна скласти.

Сезонний ефект визначає збіг навантажень

Припустімо, усі 15 кВт корисно використовуються протягом 1500 еквівалентних годин. Тоді:

E₍корисне тепло₎=15×1500=22 500 кВт·год

Це обсяг корисно переданого тепла. Якщо він заміщує котел із прийнятим ККД 90%, еквівалент заміщеного палива становить 25 000 кВт·год за його теплотою згоряння. Для грошового ефекту ще потрібно врахувати зміну електроспоживання компресора, допоміжні витрати й вартість джерел енергії.

Влітку серверна продовжить виділяти тепло. Але без споживача відповідного температурного рівня ця частина сезонної вигоди зникне. Саме тому ми б починали з суміщених графіків навантаження.

Рекуперація цінна не тому, що дає красиву суму кіловатів. Вона корисна тоді, коли реальному теплу знаходиться реальний споживач у той самий час.