Vplyv optimalizácie izolácie rozvodov chladenej vody v klimatizačných systémoch na energetické úspory (II)

Postup výpočtov

Pre akýkoľvek priemer rúrky a hrúbku izolácie možno vypočítať priebežné tepelné zisky z okolitého vzduchu v budove na bežný meter (W/m). Tepelné zisky vedú k miernemu zvýšeniu teploty chladenej vody (okrem vyššieho zvýšenia teploty o 5 až 6 K vo fancoilových jednotkách). Voda sa potom musí v centrálnej chladiacej jednotke energeticky najúčinnejším možným spôsobom znovu ochladiť na pôvodných +7 °C. Aj keď tento nárast teploty nie je veľmi vysoký, a to ani v prípade stoviek metrov potrubia, v rade cyklov sa zráta a po niekoľkých klimatizačných sezónach spôsobuje značné energetické straty.

V typických prípadoch sa väčšinou reguluje teplota výstupnej vody na približne +11 až 12 °C, nie teplota vstupnej vody na +6 až 7 °C. Spôsob regulácie systému však nie je pre energetickú náročnosť veľmi dôležitý. Dôležitá je len skutočnosť, že tepelné zisky do chladenej vody sa musia kompenzovať v centrálnej chladiacej jednotke, čo vedie k vyššej spotrebe energie (najmä kompresora).

Len čo poznáme tepelné zisky (W/m) pre rôzne hrúbky izolácie, možno pre rad AF-1 vypočítať rozdiel oproti najvyšším tepelným ziskom, a tak zistiť úspory v porovnaní s najmenšou hrúbkou izolácie (minimálna požiadavka na zabránenie kondenzácii). Keď tieto úspory z tepelných ziskov ďalej vynásobíme príslušným časovým obdobím, môžeme vypočítať úspory tepelnej energie (kWh/m) za dané obdobie (napr. jednu alebo viac klimatizačných sezón). Uvedené výpočty vychádzajú z predpokladu, že klimatizačná sezóna trvá šesť mesiacov. V prípade klimatizačnej sústavy sú smerodajné potenciálne úspory elektrickej energie spotrebované centrálnou chladiacou jednotkou za dané obdobie. Tieto úspory môžeme vypočítať pomocou koeficientu energetickej účinnosti (EER), ktorý berie do úvahy kompresory, ventilátory a regulačné prístroje. EER závisí od pracovných podmienok chladiacej jednotky: teploty okolitého vzduchu a teploty chladenej vody vychádzajúcej z jednotky (teplota vstupnej vody). Môže sa pohybovať v rozsahu od 1,7 do 3,0. Na tieto výpočty sa pre celú vykurovaciu sezónu predpokladá koeficient energetickej účinnosti 2,6.

Ak poznáme úspory elektrickej energie, môžeme vypočítať aj zníženie emisií CO₂:

úspory emisií CO₂ = emisný faktor CO₂ x úspory elektrickej energie (kgCO₂)

Emisný faktor CO₂ závisí od štruktúry elektrickej energie v konkrétnom štáte, ktorá odráža spotrebu rôznych palív (plyn, olej, uhlie, jadrové palivo) v elektrárňach, a teda aj emisie CO₂ pri výrobe elektrickej energie. V Nemecku dosahuje tento faktor hodnoty 0,683 kgCO₂/kWh.

V tab. 3a a tab. 3b sú uvedené výsledky energetických výpočtov pre rúrky s priemermi DN 40 (48,3 mm) a DN 80 (88,9 mm) prevedené na bežný meter. Tieto výsledky môžu byť zaujímavé, ale samy o sebe toho veľa nepreukazujú. Je zrejmé, že ak sa zvýši hrúbka izolácie, mali by sa znížiť tepelné zisky, a tak by sa mali dosiahnuť úspory tepelnej a elektrickej energie a zníženie emisií CO₂. Nabudúce budeme pokračovať otázkou, ktorá sa ešte nespomínala, a to investíciou do izolačných prác.

Tab. 3a Energetické úspory pri rozvodoch chladenej vody s priemerom DN 40 (48,3 mm) na bežný meter

Tab. 3b Energetické úspory pri rozvodoch chladenej vody s priemerom DN 80 (88,9 mm) na bežný meter