بازده انرژي سيستمهاي تهويه مطبوع مهندس نادر حاتمی مهندس مهدی طهماسبی
22
بازده انرژي در سيستمهاي سرمايشي از كميتهاي بسيار مهم عملكردي اين سيستمها بهش��مار ميآيد كه ميتواند تاثير چشمگيري در هزينههاي عملكردي اين سيس��تمها داش��ته باشد .در برخي از كش��ورها از جمله ايالت متحده و كانادا، پمپه��اي حرارتي و سيس��تمهاي تهوي��ه مطبوع با اس��تفاده از کميتهاي به نام نسبت بازده انرژي دورهاي يا فصلي يا (Seasonal Energy Efficiency Ratio) SEERردهبن��دي ميگردن��د .ب��ا اين حال SEERتنها نش��ان دهنده بخشي از عملکرد دس��تگاه ميباشد .لذا کميتهي ديگري نيز تحت عنوان نسبت بازده انرژي ،(Energy Efficiency Ratio) EER ،وجود دارد که به همان اندازه داراي اهميت ميباشد.
مهکوه تهویه
تولید کننده دستگاههای تهویه مطبوع تلفن10( :خط) 66903533
مل تک
اين معيارها چه اطالعاتي به شما ميدهند؟ معيار SEERنش��ان دهنده بازده متوسط سيس��تم سرمايشي در طول دوره اس��تفاده از سيستم ميباش د (فصل تابستان) .در كشور ايالت متحده ،اين معيار بر اس��اس استاندارد ملي بار سرمايش��ي و مناطق آب و هوايي اندازهگيري ميشود. استاندار د دماي طرح خارج در انجام تستها و اندازهگيري اين معيار برابر 82 oF در نظر گرفته مي شود. در مناطقي كه تعداد روزهاي فصل تابستان آنها كه دماي طرح خارج آنها باالتر از دماي مبناي ياد ش��ده ميباشد ،اين معيار نميتواند بيانگر مناسبي براي بازده انرژي عملكردي سيستم باشد .براي مثال در ايالت کاليفرنيا تقريبا يک سوم يدهد ،بنابراين تقاضاي بار سرمايش��ي ساليانه در دماي خارج باالي 95 oFرخ م ارزيابي عملکر د سيس��تمهاي تهويه مطبوع در اي��ن منطقه در دماهاي باالتر نيز بسيار مهم ميباشد. در تعيي��ن معيار ،EERعملکرد سيس��تم سرمايش��ي در دم��اي طرح خارج 95 oFمور د ارزيابي قرار ميگيرد .اين معيار بازده انرژي يك سيس��تم را در روز پيک تقاضاي انرژي سرمايشي و گرمترين روز سال ،يعني زماني که سيستم شما بار س��نگيني را متحمل ميش��و د بيان ميکند EER .داراي بيان رياضي بس��يار سادهاي ميباشد: Btu __ معيار EERعبارت اس��ت از بار بيش��ينه سرمايشي بر حسب [ ] hrتقسيم بر توان الکتريکي ورودي به سيس��تم بر حس��ب ( .)Wمقدار باالتر EERبدين معناس��ت که به ازاي واحد توان ورودي ،س��رمايش بيشتري توسط سيستم توليد
تولید کنند ه و وارد کنند ه د ستگاه های تهویه مطبوع تلفن22040376 :
چرا دو معيار ر دهبندي (از ديدگاه مصرف انرژي) وجود دارد؟ همانگونه که مصرف سوخت اتومبيل شما در اتوبان و داخل شهر با هم برابر نيست و جدا از هم مور د بررسي قرار ميگيرند ،عملکرد سيستمهاي سرمايشي نيز در دو حالت دماي نس��بتا پايين در فصل گرم ( SEERدر دماي )82 oFو دماي باالي فصل تابستان ( EERدر دماي ) 95 oFسنجيده ميشود. بازده انرژي سيستمهاي سرمايشي در تمامي شرايط كاري يكسان نميباشد. برخي از سيس��تمهاي تهويه مطبوع و پمپه��اي حرارتي هنگام کار در يک روز گرم (ش��رايط دمايي باال) از نظر مصرف انرژي پربازدهتر از بقيه ميباشند (داراي EERباالتري ميباش��ند) و برخي نيز ممکن اس��ت در دماهاي کمتر ،بهتر کار کنن�� د (داراي SEERباالتري ميباش��ند) .اما از آنجاييکه سيس��تمهاي تهويه مطبوع در تمامي روزهاي فصل تابستان كار ميكنند ،لذا انتخاب يكي از اين دو پارامتر بهعنوان معيار عملكر د دستگاه مناسب نيست و سيستمي پرباز دهتر از ساير سيستمها ميباشد كه هردو پارامتر مذكور در عملكرد آن مناسب باشد .به عنوان مثال بر اساس طبقهبندي صورت گرفته در اياالت متحده صورت ،براي ناحيهاي با مشخصات دمايي فصل تابستان ايالت كاليفرنيا ،يک سيستم سرمايشي با مقدار SEERب��اال (14يا باالتر) و مقدار EERباال ( 12يا باالتر) داراي بازدهي انرژي بااليي از نظر کاركرد ميباشد.
23
ميگر دد. نحوه آگاهي خريدار از بازده انرژي در كش��ورهاي مختلف ،خريداران ميتوانند از روي برچس��بهاي انرژي كه داراي انواع مختلفي نيز ميباش��ند ،از عملكرد سيس��تمهاي سرمايش��ي (از نظر مصرف انرژي) آگاهي يابند .براي مثال در ايالت متحده ،ميزان SEERبه عنوان شاخصي براي مصرف انرژي سيستم ،بر روي برچسب زر د رنگ راهنماي انرژي نش��ان داده شده ،در دفترچه راهنماي دس��تگاه نيز آورده ميشود .ولي به منظور آگاهي از ميزان EERدس��تگاه ميبايست از س��ازنده سيستم درخواست گر دد تا مش��خصات كام��ل محصول را ارايه کند .در مناطقي ب��ا آب و هواي خيلي گرم، يک سيس��تم با SEERمناس��ب ولي با EERپايين ،احتماال ميزان صرفهجويي در مصرف انرژي و هزينهاي که انتظار داريد را برآورده نخواه د كرد .متاسفانه در حال حاضر در ايران اس��تفاده از معيارهاي مذكور متداول نشده است و خريداران نيز به علت پايين بودن بهاي انرژي برق ،با معيارهاي بازده انرژي سيس��تمهاي تهويه مطبوع آشنا نبوده و توجهي بدان ندارند.
ملزم به رعايت آن ميباش��ند .اين ميزان حداقل براي سيستمهاي تهويه مطبوع مرکزي و/يا پمپهاي حرارتي برابر 10ميباشد .با اين وجود SEERسيستمهاي پربازدهتر موجود به ع د د 19و بيش��تر نيز ميرسد .باالترين ميزان EERبا توجه به تکنولوژيهاي موجو د 14ميباش��د .معموال مقدار ،SEERحداقل برابر 13و مقدار EERبيشتر از 11مناسب ميباشند. يک سيس��تم با EERباال عالوه بر صرفهجوي��ي در مصرف انرژي ،قادر به ايجاد س��رمايش بيشتر نيز ميباشد .ش��کل ( )1ظرفيت برودتي دو سيستم 3تن يدهد (دماي طرح خارج 95 oFميباشد). تبريدي را در مقايس��ه با هم نش��ان م مطابق ش��کل ( ،)1سيس��تم پربازدهتر ( SEER=14و )EER=11.4معادل 18% س��رمايش بيشتري را نسبت به سيس��تم کم بازدهتر ( SEER=10و )EER=9.2 ايجاد ميکند. بازدهي بيشتر در مقايسه با هزينه اوليه عموما يک سيس��تم با بازدهي بيشتر گرانتر ميباش��د .با اين وجود ممکن است صورت حس��ابهاي کمتر برق مصرفي ،پولي بيش از ميزان سرمايهگذاري اوليه اضافي را برگرداند .ايجاد موازنه بين صرفهجويي در هزينه انرژي ناش��ي از بازدهي باالي سيستم و قيمت باالتر خريد ،به فاکتورهاي زيادي بستگي دارد؛ از قبيل محل زندگي يا کار ،اندازه و عمر خانه ،نحوه جذب حرارت توس��ط پنجرهها و ديوارهاي خانه و زمان حضور س��اکنان در خانه يا محل كار .ش��کل ( )2هزينه تقريبي س��اليانه سرمايش براي دو سيس��تم با بازدهي کم و زياد (اشاره شده در بخش قبل) در دو شهر Stocktonو Fresnoايالت كاليفرنيا و در يک خانه با بيست سال عمر و 2000فوت مربع را مورد مقايسه قرار داده است.
يک تركيب بهينه؟ مقادير SEERو EERدر سيس��تمهاي تهويه مطبوع ممكن اس��ت بسيار يدهد كه مقدار باالي SEERلزوما متفاوت از همديگر باش��ند .اين امر نش��ان م بهمعناي مقدار باالي EERسيستم نيست و برعکس .بهعنوان مثال ،دو سيستم تهويه مطبوع با SEERهاي يكس��ان در جدول ( )1نشان داده شدهاند كه داراي EERهاي کامال متفاوتي ميباشند .با توجه به اين جدول سيستم «ب» بهخاطر EERباالت��ر ع�لاوه ب��ر اينکه ظرفيت برودتي بيشتري را تامين ج دول ()1 مينمايد ،توان الكتريكي کمتري را ني��ز نياز دارد .ب��ه عبارت ديگر سيستم «الف» سيستم «ب» اين سيس��تم براي تامين برودت 14 14 SEER بيش��تر انرژي الكتريكي كمتري را ني��ز مص��رف مينماي�� د و در 11.37 10.52 EER نتيجه هزينه كمتري را نيز نتيجه 37800 36000 ظرفيت برودتي ()Btu يدهد. م 3320 3420 توان الكتريكي مصرفي ()Watt بايد به خاطر داش��ت هميشه ع�� د د مرب��وط ب��ه EERکمتر از SEERميباشد .چراکه EERدر ش��رايط عملکردي سختتري (با ج دول ()2 دماي طرح خارج باالتر) محاسبه ميگ��ر دد .در واق��ع ه��دف باي د EER گروه بازده مصرف انرژي دس��تيابي به ترکيبي با SEER EER>10.2 A و EERنسبتا باال باشد. معيارهاي مذکور چقدر بايد باشند؟ در ح��ال حاض��ر در كش��ور اي��االت متح��ده از معيار SEER بهعنوان ش��اخص بازدهي انرژي سيستمهاي تهويه مطبوع استفاده ميش��ود ،بدين ترتيب كه ميزان حداقل��ي ب��راي آن تعريف ش��ده اس��ت و تمام��ي توليدكنن��دگان 24
مهکوه تهویه
B
EER>9.52>10.2
C
EER>8.84>9.52
D
EER>8.16>8.84
E
EER>7.48>8.16
F
EER>6.8>7.48
G
EER>6.05>6.8
سيس�تمهاي تهويه مطبوع اتاق�ي (Room Air )Conditioners برخالف سيستمهاي تهويه مطبوع مرکزي ،سيستمهاي تهويه مطبوع اتاقي تنها از برچسب معيار EER اس��تفاده ميکنند .مق��دار حداقل معيار بازدهي در آمريکا با ظرفيت سرمايش��ي متغي��ر اس��ت .مقدار بيش��تر EERب��ر روي برچس��ب ندهنده زر د راهنماي انرژي نش��ا بازدهي بيشتر دستگاه ميباشد. در اي��ران ني��ز موسس��ه استاندارد و تحقيقات صنعتي اقدام به تدوي��ن معيار مصرف انرژي در كولره��اي گازي نموده اس��ت كه بر اين اساس محصوالت توليدي رتبهبن��دي ميگردن��د .جدول ()2 يدهد. معيار مذكور را نشان م اطالعات ضروري درخصوص سيس�تمهاي تهويه مطبوع كه باي د مورد توجه قرار داد مطمئن ش��وي د ک��ه مهندس تاسيس��ات بر اساس محاسبات بار
تولید کننده دستگاههای تهویه مطبوع تلفن10( :خط) 66903533
شکل ()1
مل تک تولید کنند ه و وارد کنند ه د ستگاه های تهویه مطبوع تلفن22040376 :
شکل ( )2
سرمايشي خانه يا محل کار شما ،مناسبترين سايز تجهيزات را انتخاب مينمايد. يک سيس��تم تهويه مطبوع يا پمپ حرارتي با اندازه بيش از حد الزم ،براي ايجاد س��رمايش ،انرژي بيش��تري را در مقايسه با يك سيس��تم با سايز مناسب مصرف ميکن د و ممکن اس��ت ضمن ايجاد آلودگياي صوتي ،زودتر نيز فرس��وده ش��ود. مطمئن ش��ويد که داکتهاي شما نسبت به نشتي تست شده باشن د و آنها را در صورت نياز عايقبندي کنيد .داکتي که نشتي دار د انرژي را هدر خواهد داد.
مهکوه تهویه
بنابراين توليدكنندگان (با درج اين اطالعات در مش��خصات فني محصوالت خود) ،مش��اورين و ش��ركتهاي معتبر تاسيساتي تاييد شده در زمينه سيستمهاي تهوي��ه مطبوع كه ب��ه اهميت پارامترهاي SEERو EERآش��نايي كامل دارند، ميتوانن د در انتخاب بهينه اين سيس��تمها ،با در نظر گرفتن شرايط آسايش و نيز مسايل اقتصادي ،به خريداران و ساكنان منازل کمک شاياني نمايند. 46
تولید کننده دستگاههای تهویه مطبوع تلفن10( :خط) 66903533
25