Download - Presentación ClimaCheck (Spanish)
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REFRIGERACIÓN y/o AA SE ENCUENTRA EN TODAS PARTES! Del consumo global de electricidad está estimado que ref y a/a representan un 15-20% del total
Preguntas para meditar
• Los sistemas de Refrigeración y/o aire acondicionado realmente
funcionan de acuerdo a su diseño?
– SÍ NO – Por cual razón?
• Se requiere dificultad y costes para documentar el rendimiento?
• Qué pasos se pueden mejorar en el rendimiento “actual”?
– Si los dueños revisan si recibieron los equipos por los cuales
pagaron.
– Si hay un encargo de análisis realizado correctamente que este
bien documentado.
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Análisis de Rendimiento de un proceso de Refrigeración
• Las mediciones y documentaciones sobre el rendimiento son clave
para mejorar!
• Por qué es poco frecuente documentar el rendimiento -
en encargos, servicios y solución de problemas?
– Es posible?
– Es costoso?
– Si asumimos que para ambas la respuesta es OK - OK?
• Los sistemas de refrigeración y/o AA funcionan como deberían?
– NO – con poco frecuencia!
• Existe dinero que podamos ahorrar?
– SÍ – y el medio ambiente!
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“NUEVO” enfoque – cambio climático - eficiencia
• Calentamiento Global > enfocado en emisiones CO2 (Kyoto)
– Refrigeración/AA/Bombas de calor consumen grandes cantidades de
electricidad
• Requerimientos en la industria HVAC para mejorar
– Directrices, Certificaciones y estándares
» EU – Rendimiento energético en edificios inteligentes (EPBD)
Requerimiento en el “Desarrollo de inspecciones”
• Falta de demanda de Energía
– Precios de la energía van incrementando al igual que los costes de
implementar mayores capacidades
– “Apagones”, corriente alterna causada por sobre cargas en redes de
transmisión
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Rendimientos de Energía en Edificios Inteligentes (EPBD)
Requieren “Inspecciones de Rendimiento” en todos los
sistemas de A/A con capacidad mayor a 12 kw
La inspección debe incluir
“una evaluación de la eficiencia del aire acondicionado y
selección adecuada y comparada con los requerimientos de
enfriamiento del edificio”.
También deben ser previstos consejos al usuario en
“posibles mejoras o reemplazos en el sistema de aire
acondicionado y/o soluciones alternativas”.
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Existe la necesidad!
En una Tesis de Grado realizaron inspecciones a 164
instalaciones
• Realizada por el Real Instituto de Tecnología de Suecia (La
universidad técnica más avanzada en este campo)
• Ahorros de los 164 analizados con Inspecciones de Rendimiento
• Ahorros anuales del 10% tomando acciones de bajo coste
• Promover potenciales/requerimientos para una optimización del
sistema y controles identificados
• Casos individuales con ahorros del 40% y se identificaron problemas
críticos que hubiesen causado mayores complicaciones
• Todos los sistemas documentados habían sido reportados por
los diferentes contratistas “LISTOS” para la inspección
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13% de los 164 sistemas se encontraron OK!
Las inspecciones fueron planeadas por los contratistas
Enormes diferencias entre la teoría y la practica!
Representation of faults for all the sectors
3
51
78
4
27 20
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Nu
mbe
r of
syste
ms
Fuente: Master Thesis by John Arul Mike Prakash, , KTH Stockholm 2006
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Enormes variaciones en el COP
% Variation in COP (vs.) Nominal capacity kW
-40
-30
-20
-10
0
10
0 200 400 600 800 1000
Nominal capacity kW
% variatio
n in
CO
P
Fuente: Master Thesis by John Arul Mike Prakash, , KTH Stockholm 2006
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Variaciones de Capacidad
% Variation in capacity (vs.) Nominal capacity kW
-80
-60
-40
-20
0
20
40
0 200 400 600 800 1000
Nominal capacity kW
% va
ria
tio
n in
ca
pa
city
65% sistemas bajos debido a la insuficiencia de caudal consiguiendo cargas parciales
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Resumen del estudio, sobre las 164 inspecciones mostraron
• 87 % de los sistemas no estaban optimizados
• 10% de ahorro energético realizando
“optimizaciones” simples
• Los sistemas informaron que estaban
preparados para las inspecciones
Fuente: Master Thesis by John Arul Mike Prakash, KTH Stockholm 2006
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Potencial significativo para el ahorro energético
Rendimiento Energético en Edificios Inteligentes (EPBD)
Requieren análisis de rendimiento en todos los sistemas de AA por encima de capacidades
frigoríficas de 12 Kw.
En caso de ahorrar el 10% en Energía consumida en Europa de la
demanda de Refrigeración y A/A
≈ Consumo Eléctrico de Dinamarca o Portugal
O igual a
La generación eólica producida en EU25.
Esto es posible soportándose por
Información recolectada de Master Thesis at the Royal Institute of technology in Stockholm
Energy Optimisation Potential through Improved Onsite Analysing Methods in Refrigeration
Master Thesis by John Arul Mike Prakash,
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El método convencional es difícil de utilizar en el campo
• Las condiciones de ambiente y uso varían continuamente, por lo cual
el seguimiento de la energía es complejo.
• Indicaciones de altos consumos sin una causa obvia – donde
comenzar
• Caudalímetro y diferencias de temperatura
– Complicadas de conectar costosas
– Poco precisas en campo ΔT pequeños, humedad, caudal
– No hay detalles de la causa del problema requieren análisis luego
– Estabilidad insuficiente en el campo retrasos de tiempo crean problemas
• La Información debe ser recolectada con el tiempo para conocer el
comportamiento
Para el rendimiento de análisis el “Método Interno” realza la eficiencia energética en
labores de encargos – servicios - supervisión
Unidad sobre carril DIN para
instalaciones fijas. Con
conexión GSM/GPRS
Unidad para Inspección en Campo
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El “Método Interno” está alcanzando una aceptación internacional
• Mas de 30 fabricantes en 10 países y 3 continentes
– Fabricantes de compresores de ultima tecnología a nivel mundial como
Copeland, Bitzer, Carrier están utilizando el método interno en diferentes
aplicaciones.
– Fabricantes de Suecia, Alemania, UK, Italia, Eslovenia, Republica Checa,
Tailandia, Corea, Finlandia y Australianos utilizan el método en desarrollo de
productos, pruebas de prototipos y solución de problemas
• Instaladores – Contratistas de mantenimiento
• Todas las cadenas lideres de supermercados en Suecia requieren
encargos documentados de supermercados y cámaras de frigoríficas
• TESCO en UK actualmente esta invirtiendo en evaluar una generación de
los futuros sistemas de refrigeración
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Comprobado por mas de 20 años • Experimentado desde el 1986 cuando el método fue patentado
• Validado en 1989 por SP - Swedish National Testing and Research Institute (El Instituto nacional y Desarrollo Sueco)
• Cientos de sistemas para medición en uso
• Método utilizado en educación y desarrollo – 6 Universidades Europeas utilizan el método interno en busca de
desarrollo para la eficiencia
– Suecia, Alemania, Eslovenia, UK, Instituto de entrenamiento, Sevilla (España)
• Utilizado por 30 fabricantes de bombas de calor, deshumificadores, equipos de Refrigeración y aire acondicionado – Laboratorios de Desarrollo – reduce el proceso de detalle en línea
– Controles fabricación en líneas de producción – documentación mejorada y detallada
– Encargos, solución de problemas, inspecciones de garantías y mercado de recambios
• Integración del análisis de rendimiento en – Sistema de control de OEM’s
– Edificios Inteligentes. Building Management system (BMS)
- Presentación del Paquete ClimaCheck
• Software basado en el Método Interno
– Descrito a continuación
• Hardware
– Basado en CLIMACHECK el cual es un controlador de datos a
medida
– Sensores seleccionados/adaptados
• Temperatura
• Presión
• Potencia Eléctrica
• Servicios de Web
– Instalaciones fijas, bancos de pruebas, análisis de problemas
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Análisis en base al proceso “Estándar”
1
2 3
Presión
Entalpía
1. Presión de baja y
temp. de succión.
2. Presión de Alta y
temp. de descarga.
3. Alta presión y
temp.de líquido.
Compresión Ideal
Utilizar la teoría al uso práctico en la industria
Cool cap.
Heat cap.
Power in
P LP
P HP
Flujo masivo = energía de entrada – pérdidas de calor /entalpía diferencia
sobre el compresor
COP = capacidad de Enfriamiento / Energía de entrada
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Teoría del Análisis de rendimiento utilizando el compresor como una “CAJA NEGRA”
Incremento de Entalpía en el refrigerante
Consumo Eléctrico de entrada
Pérdidas por calor
(relativamente pequeñas y predecibles)
Potencia consumida = incremento entalpía x flujo másico + perdidas de calor de la carcasa
El compresor puede ser utilizado para medir caudal
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Pérdidas de calor son reducidas y predecibles
• Investigaciones Extensas y validas muestran que – Pérdidas térmicas de calor de los compresores son relativamente pequeñas
con la potencia consumida y predecibles
T = diferencia entalpía del refrigerante * flujo másico / Potencia consumida
• Pérdidas rondan 3-10% en estudio realizado y experiencia
T es 90 al 97% a pesar de diferentes diseños y condiciones de operación
T = 93% como predeterminado (peor caso el error será del + 3 to - 4%)
• ASERCOM reporta las pérdidas de calor por transmisión alrededor 2-8%
• Para el caso de compresores abiertos o compresores con enfriamiento adicional la información es suministrada manualmente
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Resultados claves del Método Interno
• Capacidad Frigorífica (± 7% precisión) • Capacidad Calorífica (± 7% precisión) • COP (± 5% precisión) • Eficiencia del Compresor • Recalentamiento y Sub enfriamiento • Función habilidad de Control • Toda la información en línea después de 30
minutos en campo.
Esto puede ser comparado con el fabricante y diseño del sistema
Listados se encuentran información clave – análisis detallado de
cada componente es posible sin más datos - tiempo
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Análisis de Rendimiento es posible
PC y/o conexión on-line a través de la web (o manual si se desea): Encargos – minimiza costes de garantías
Inspecciones de Rendimiento – optimización
mantenimiento preventivo
Solución de problemas
Soporte para decisiones – expansiones, estimados de cargas, retrofit
Temporal o Fijo - Local o remoto
DIN-mounted
Instilación fija
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Aplicaciones del “Método Interno”
• Tamaño no hace diferencia – Desde Deshumificadores de 300 Watt hasta Bombas de Calor de 27 MW.
• OEM’s (“Fabricante de Equipos Originales”) – 15+ producción de bancos de pruebas 15+ desarrollos de bancos de
pruebas
– Pruebas prototipo en el campo
– Mercado de Recambios – Solución de problemas
– Integración de soluciones de control. Hardware y Software
• Encargos, inspecciones y solución de problemas – Aprox. 400 en Escandinavia, España, Italia, UK y Alemania
– Inspecciones bajo encargo y finalizaciones de garantías
– Inspecciones de acuerdo a normativas EPBD
• Servicio – Contratistas pueden documentar los encargos + trabajo = CALIDAD
– Usuarios finales pueden especificar encargos y servicios de documentación
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Experiencia de los OEM’s
Deshumificadores - Telecom – Bombas de Calor – Enfriadoras - Escaparates
Desarrollo – Producción – Mercado Recambios
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Medidas en campo desde reducidas a industriales
Inspecciones, solventar problemas, optimización, servicio
preventivo
Tamaño NO importa 4 unidades de doble etapa 20 MW enfriamiento
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Se detectaron problemas serios en el evaporador
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Aplicación de sondas de un sistema estándar (usualmente se tarda en colocar unos 20-30 minutos)
• 2 presiones
• 7 temperaturas
• 1 entrada de potencia
Configuración estándar del PA Pro
• 8 entradas de temperatura
• 7 requeridas para sistemas estándar
• 8 entradas análogas (0-10 V /0-20 mA)
– 2 tomas de presión utilizadas para sistemas estándar
• 10 y 35 Bar(g) estándar
• 50 y 150 Bar(g) bajo pedido
– 6 entradas adicionales gratis para ser configuradas
• Medidor de Potencia RS485/Modbus,
• Pinza transformadora estándar de 100 amp
• Bajo pedido pinzas transformadoras de 250/500/1000 Amp
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Fácil de aplicar – a los puntos de servicio estándar
2 puertos de servicio para presión
Entrada Eléctrica
7 superficies de temperatura
Cuando se requieren plantillas especiales?
• Economizador
• Sistemas Doble etapa
• Enfriamiento de aceite
• CO2 supercrítico
• Evaluación simultanea de una central de
multicompresores
• Evaluación simultanea de sistemas de soble
circuito
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Economizador
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El Método tiene pocas Limitaciones (Sistemas complejos pueden ser presentados de manera amigable)
Planta industrial de amoníaco con comp. tornillos + enfriamiento de aceite
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Análisis y presentación de resultados
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Presentación de los Datos son clave para el análisis
Arranque Carga Parcial Carga Total
Comp. eff
Arranque
Carga Parcial Carga Total
Ultima información en primera
línea
A plena carga por encima de la
linea
Carga parcial por debajo de la linea
Diff. de Temp. 9.3 K Fluido Secundario OUT
– Evaporación Aceptable ≈ 3-5 K
Diff. De Temp. 9.3 K
Fluido secundario OUT – condensación
Aceptable ≈ 1-4 K
COP +10% carga total
Eficiencia Compresor 48% a 64%
De carga parcial a carga completa
Re calentamiento. 0.8 K a cargas parciales - critico
8 compresores no necesitan carga parcial > ahorrando más de 8000 €/año
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Los Controles con poca frecuencia se adaptan al lugar
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Pocas limitaciones
• Plantillas de flujo gramas predefinidos que permiten fácil utilización y análisis precisos en la mayoría de los sistema de refrigeración incluso con configuraciones complejas.
• Precisión en los resultados requeridos: – Subenfriamiento (fácil indicar si no es cumplido) – Recalentamiento (fácil indicar si no es cumplido)
• Compresores abiertos requieren la entrada de la eficiencia del motor
eléctrico.
• Compresores con enfriamiento externo requieren introducir los datos – Enfriados mediante Inyección de líquido, aire, aceite y agua requieren la
entrada de datos. – El desempeño de la mayoría de los sistemas puede ser analizados
precisamente.