Ingyenes hűtés - Free cooling
A szabad hűtés gazdaságos módszer az alacsony külső levegő hőmérsékletének felhasználására a víz hűtésének elősegítésére, amelyet aztán ipari folyamatokhoz vagy légkondicionáló rendszerekhez lehet használni . A hűtött víz azonnal felhasználható, vagy rövid vagy hosszú távon tárolható. Ha a kültéri hőmérséklet alacsonyabb, mint a beltéri hőmérséklet, ez a rendszer a hűvös kültéri levegőt használja szabad hűtési forrásként. Ily módon a rendszer a hagyományos légkondicionáló rendszerekben a hűtőt helyettesíti, miközben ugyanazt a hűtési eredményt éri el. Ilyen rendszerek készülhetnek egyetlen épülethez vagy távhűtési hálózathoz.
Művelet
Az ember által működtetett verziót lásd a yakhchal-ban .
Amikor a környezeti levegő hőmérséklete egy beállított hőmérsékletre csökken, egy moduláló szelep lehetővé teszi, hogy a hűtött víz egésze vagy egy része megkerülje a meglévő hűtőt, és áthaladjon a szabad hűtőrendszeren, amely kevesebb energiát használ fel, és az alacsonyabb környezeti levegő hőmérsékletét használja hűtésre a víz a rendszerben.
Ezt úgy érhetjük el, hogy bármilyen meglévő vagy önálló légrobbantó hűtőt telepítünk. Alacsony környezeti hőmérséklet esetén a létesítmény megkerülheti a meglévő hűtőt, amely akár 75% -os energiamegtakarítást eredményez , anélkül, hogy veszélyeztetné a hűtési követelményeket.
A téli hónapokban a fűtés, szellőzés és légkondicionálás ( HVAC ) esetén a nagy kereskedelmi épületek belső terei hűtésre szorulhatnak, még akkor is, ha a kerületi helyiségek fűtésre szorulhatnak. Szabad hűtés előállításához hűtött víz használata nélkül egy folyadékhűtő , és fel lehet használni általában a késő ősszel, télen és kora tavasszal, mérsékelt égövi . Az ingyenes hűtés nem teljesen ingyenes, mivel a hűtő még mindig működik.
Mód
Ha feltételezzük, hogy a rendszer képes kihasználni az ingyenes hűtést, az ingyenes hűtés háromféleképpen használható:
Szűrő ciklus
A hűtőtorony vize közvetlenül összeköthető az áramlásba a hűtöttvíz körön keresztül. Ha a hűtőtorony nyitva van, akkor szűrőre van szükség a toronyban felhalmozódó törmelék eltávolításához. A költségmegtakarítás kapcsolódó korlátozott használata a víz hűtő energiát. Ezzel a módszerrel fokozott a korrózió veszélye.
Lemezes és keretes hőcserélő
A hőcserélő a hőt közvetlenül a hűtöttvíz hurokból a hűtőtorony hurokba továbbítja. A hőcserélő külön tartja a hűtőtorony vizet a hűtőtekercseken átfolyó hűtőfolyadéktól. A hűtővizet így előre lehűtik, és az épületet folyadékhűtéssel látják el . Az energiatakarékosság a hűtőberendezés csökkentett terhelésének és így az energiafogyasztás csökkenésének köszönhető. Növekszik a költség, mivel a szivattyúnak kompenzálnia kell a nyomáskülönbségeket.
Hűtési migráció
A vízhűtőben található szelepelrendezés közvetlen utat nyit a kondenzátor és a párologtató között . A hűtőkörben található viszonylag meleg folyadék elpárologtatja a hűtőközeget, és az energiát közvetlenül a kondenzátorba viszik, ahol a hűtőtoronyból származó víz lehűti és kondenzálja. Ezt a módszert az az elképzelés vezérli, hogy a hűtőközeg hajlamos a hűtőkör leghidegebb pontja felé mozogni. Az ehhez a módszerhez kapcsolódó költségmegtakarítás a kompresszor inaktivitásának köszönhető, mivel a ventilátor, a ventilátorok és a szivattyúk működőképesek.
Évszakok
Magas környezeti hőmérséklet
Ha a folyamat visszatérő víz hőmérséklete megegyezik vagy alacsonyabb, mint a környezeti levegő hőmérséklete, a szabad hűtés nem megfelelő. A rendszer háromutas szelepe megkerüli a szabadhűtéses hőcserélőt, és a hűtőberendezéseken keresztül a folyadék áramlását a kívánt előírt hőmérsékletre irányítja.
Évközi működés
A szezon közepén történő működéshez a vizet részben a kompresszor, részben pedig a környezeti hőmérséklet hűti. A szezon közepén elért szabad hűtés százalékos aránya az évszakok hőmérsékletétől függ, bár a részleges szabad hűtés akkor kezdődik, amikor a környezeti levegő hőmérséklete 1 ° C-kal alacsonyabb a folyamat visszatérő víz hőmérsékleténél. A vizet a Free Cooler segítségével részben lehűtik, majd átfolyik a hűtőkön, hogy elérjék a kívánt beállított hőmérsékletet.
Téli működés
Télen, amikor a külső hőmérséklet elég alacsony, a vizet kizárólag a Free Cooling tekercs hűti. Ez lehetővé teszi a hűtők kompresszorainak működésének leállítását, jelentős energiamegtakarítást eredményezve. A téli üzemben az egyetlen elektromos áram a ventilátoros üzem. Ezt úgy lehet elérni, ha a környezeti levegő hőmérséklete 3 ° C és 5 ° C alatti a folyamat betáplált víz hőmérséklete.
Korlátozások
Fagyás akkor fordulhat elő, ha a környezeti levegő hőmérséklete 0 ° C alá csökken . Egy másik korlátozás a hőcserélő közötti hőmérséklet-különbség. Az a hőcserélő, amelynek nagyon alacsony a hőmérséklet-különbsége, gazdaságilag irreálissá válhat. A hőcserélő gazdaságossága lehetővé teszi a minimális szabad hűtővíz hőmérsékletének körülbelül 5 ° C-ot .
Adatközpontok és kiszolgáló helyiségek
Energiahatékonyság
Az adatközpontok a globális villamosenergia-fogyasztás 2% -át teszik ki.
Egyesült Királyság : 2013-ban George Osborne kancellár beleegyezett abba, hogy engedményt tegyen az adatközpontok számára, hogy mentesüljenek a széndioxid-csökkentési kötelezettség alól (CRC), és lehetővé teszi számukra, hogy elkészítsék saját éghajlatváltozási megállapodásukat. Ezt egy új Európai Bizottság is elismeri, amely 2030-ig 40% -kal csökkenti az EU üvegházhatásúgáz-kibocsátását. Az adatközpontok vagy a kiszolgáló helyiségek hűtése sok energiát igényel, ezért az ingyenes hűtés ideális megoldás lehet az energiatakarékosság szempontjából.
Típusok
Két ingyenes hűtési lehetőség áll rendelkezésre egy adatközpont vagy szerver szoba számára, az első egy integrált szabad hűtőtekercs vagy egy hűtő, amely egy ingyenes hűtőegység mellett működik. Az integrált hűtőberendezések ideálisak olyan helyszínekhez, amelyek helye korlátozott, és amelyek magas energiahatékonysági szintet kínálnak . Ezek az egységek kiváló minőségű alkatrészeket tartalmaznak, köztük tekercses és csavaros kompresszorokat, axiális ventilátorokat és háromutas modulációs szelepeket.
A másik lehetőség egy független ingyenes hűtő, amely nagyobb hőcserélő képességgel rendelkezik, mivel a hatékonyság maximalizálása érdekében méretezik, amely nagyobb teret tesz lehetővé a hőenergia átadásához. A független ingyenes hűtők akár 70% -os energiamegtakarítást mutattak.