Введение.
Главным потребителем электроэнергии в административно-торговых зданиях является система кондиционирования воздуха. Потребность в холоде в такого рода зданиях возникает в течение всего года ввиду высоких значений теплопоступлений от людей, оборудования (компьютеры, оргтехника, кассовое оборудование), солнечной радиации (большая часть таких зданий имеет наружные ограждающие конструкции в качестве сплошного остекленного фасада), источников искусственного освещения. В классической схеме охлаждения находятся компрессор и конденсаторные агрегаты. Важнейшим шагом к оптимизации и малозатратной в виде энергии системе охлаждения стал отказ от компрессора, конденсаторных агрегатов, помимо этого, в системе применили холод наружного воздуха. Такая схема охлаждения называется система свободного охлаждения. Климатические особенности России позволяют масштабно применять технологию охлаждения естественным холодом. Однако в первоначальном приближении принято решение рассмотреть не северные районы РФ, а центральный с локализацией в г. Москве.
Материалы и методы.
Задача решается расчетным путем на примере 35-этажного административно-офисного здания в г. Москве. Рассматриваются различные варианты температуры наружного воздуха для перехода на свободное охлаждение. Сравниваются различные варианты установки сухих охладителей, что, в свою очередь, влияет на длину трассировки холодильных контуров. Для всех рассматриваемых вариантов проводится расчет годовой потребности в холоде.
Результаты.
Некоторые результаты представлены в виде таблиц годового энергопотребления различными вариантами системы охлаждения воздуха.
Выводы.
Установлено, что расположение сухих охладителей сильно влияет на потребление электроэнергии системы холодоснабжения. Из оценки электропотребления системами охлаждения получено, что переход на машинное охлаждение при более высокой наружной температуре +8 °C энергетически более выгоден, чем переход при +5 и 0 °C.
Introduction.
The air conditioning system is the main consumer of electricity inside office and shopping buildings. The cooling needs arise inside such buildings all over the year due to high amounts of heat emitted by people and equipment (computers, office equipment, cash registers), solar radiation (the envelopes of the majority of these buildings have continuous glazed facades) and sources of artificial lighting. A conventional cooling system has a compressor and condensers. The most important step towards an optimized and low-energy cooling system is the abandonment of compressor and condensers; in addition, the cold extracted from the outdoor air, is used in the system. This cooling technique is called an atmospheric cooling system. The climatic features of Russia allow for a large-scale application of the cooling technology that uses natural cold. However, for a start, a decision was made to focus on a central region of the Russian Federation, namely, Moscow, rather than any northern areas of the country.
Materials and methods.
The problem is solved by the calculation method applied to the case of a 35-storey office building in Moscow. Various outdoor temperature options were considered as the bases for a transition to an atmospheric cooling system. The co-authors also compare different installation options for dry coolers, which in turn affect the routing length of refrigeration circuits. The annual demand for cold is calculated for all analyzed options.
Results.
Some results are presented in the form of tables of annual energy consumption by different types of air cooling systems.
Conclusions.
The co-authors have found that the location of dry coolers strongly affects the power consumption by a cooling system. Power consumption by cooling systems was analyzed, and it was found out that transition to machine refrigeration at the higher outdoor temperature of +8 °C is more efficient from the standpoint of energy efficiency than the same transition at +5 and 0 °C.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.