Фрикулинг что это такое

Системы охлаждения жидкости (чиллер) с «Free Cooling» — сухие градирни

В регионах с умеренным и холодным климатом наличие фрикулинга помогает существенно экономить электроэнергию в осенне-зимний период. В драйкулере от питания работают только осевые вентиляторы, в то время как в других типах холодильных агрегатов электричество требуется также для работы испарителя. При наличии системы свободного охлаждения компрессор – основной потребитель электроэнергии – работает значительно меньше, что становится дополнительным источником экономии.

Кроме того, большинство современных драйкулеров оснащены частотными преобразователями, которые позволяют регулировать скорость вращения лопастей вентилятора.

Чиллер с естественным охлаждением может использовать фрикулинг полностью или частично. В первом случае охлаждение воздуха происходить при полностью выключенном компрессоре за счет гликолевого контура, во втором – компрессор работает в половину нагрузки, а гликолевый контур используется параллельно для охлаждения воздуха в помещении и конденсатора.

Системы с «Free cooling» в зимний период дают возможность экономить до 80% электроэнергии, а в межсезонье – до 50%. Учитывая значительный рост цен на энергоносители, такая экономия является весьма существенной. Именно поэтому владельцы промышленных предприятий, имеющих постоянную потребность в охлаждении, предпочитают установку систем охлаждения жидкости с «Free cooling».

Наша компания предлагает охладители технических жидкостей с системой фрикулинг, а также занимается производством, поставкой и монтажом драйкулеров («сухих охладителей жидкости» или «сухих градирен»). «Ксирон-холод» занимается выпуском драйкулеров как под чиллеры собственного производства, так и для монтирования в другие системы охлаждения.

Мы предоставляем широкий выбор драйкулеров Guntner, изготовленных на основе качественных комплектующих от известных европейских производителей.

Энергосберегающие схемы охлаждения технических жидкостей

На сегодняшний день наибольшим спросом пользуется оборудование с системой естественного охлаждения «Фрикулинг», которое позволяет в зимний и осенне-весенний период использовать для охлаждения хладагента холодный наружный воздух, не включая компрессор. Поскольку основным потребителем электроэнергии считается именно компрессор, то применение фрикулинга позволяет существенно экономить электроэнергию.

Водоохлаждающая установка на базе воздушного конденсатора с сухой градирней

Принцип работы

При снижении температуры воздуха тосол при помощи трехходового клапана поступает предварительно в градирню, где он частично охлаждается и только после этого подается в холодильную установку. При стабильно низких наружных температурах основной отбор тепла будет происходить в градирне, в то время как компрессор будет отключен.

Преимущества

Когда температура воздуха понижается, и разница между температурой наружного воздуха и температурой воды достигает 5ºС, в работу включается гликолевый контур. Чем холоднее будет на улице, тем большую часть отводимого тепла будет брать на себя контур охлаждения тосолом.

Водоохлаждающая установка на базе жидкостного конденсатора с драйкулером

Принцип работы

В зимний период, когда температура наружного воздуха падает настолько, что градирня может взять на себя всю нагрузку по отбору тепла, охлажденный поток тосола из драйкулера поступает на пластинчатый теплообменник, а компрессор чиллера отключается.

Преимущества

Недостатки

Рассчитываем срок период окупаемости чиллера с системой «Free cooling»

Стоимость градирни вместе с другим дополнительным оборудованием (насосом для тосола, разборным теплообменником, трехходовым клапаном) – 11,5 тыс. евро.

Если считать, что холодильное оборудование будет работать круглосуточно при цене электроэнергии 3 руб за кВт/час, то годовая экономия достигнет – 227 тыс. рублей. Таким образом, можно сделать вывод, что приобретенное оборудование окупит себя немногим более чем за 2 года.

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, вам необходимо зарегистрироваться на сайте.

Источник

Как устроен фрикулинг в дата-центрах Selectel

Пару недель назад выдался жаркий денек, который мы обсуждали в «курилке» рабочего чата. Буквально через несколько минут разговор о погоде перерос в беседу о системах охлаждения дата-центров.

В процессе обсуждения мы решили опубликовать статью о системах охлаждения в дата-центрах Selectel. Сегодняшняя статья — о фрикулинге, технологии, применяющейся в двух наших дата-центрах. Вас ждет подробный рассказ о наших решениях и их особенностях. Техническими деталями поделились руководитель отдела сервисного обслуживания систем кондиционирования и вентиляции Леонид Лупандин и старший технический писатель Николай Рубанов.

Системы охлаждения в Selectel

Здесь коротко о том, какие системы охлаждения используем во всех своих объектах. К фрикулингу перейдем в следующем разделе. У нас несколько дата-центров в Москве, Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Погодные условия в этих регионах разные, поэтому мы используем различные системы охлаждения. Кстати, в московском дата-центре часто поводом для шуток было то, что ответственные за охлаждение — специалисты с фамилиями Холодилин и Мороз. Так получилось случайно, но все же…

Вот список ДЦ с используемой системой охлаждения:

В своих дата-центрах мы стремимся поддерживать температуру воздуха у нижней границы рекомендованного по ASHRAE диапазона. Это 23°C.

О фрикулинге

В двух дата-центрах, Дубровка 3 и Берзарина, мы установили системы фрикулинга, причем разные.

Основной принцип систем фрикулинга — отказ от теплообменников, так что охлаждение вычислительного оборудования происходит за счет обдува при помощи уличного воздуха. Он очищается при помощи фильтров, после чего поступает в машинный зал. Осенью и зимой холодный воздух нужно «разбавлять» теплым, чтобы температура воздуха, которым обдувается оборудование, не менялась. Летом в Москве и Санкт-Петербурге требуется доохлаждение.

Почему фрикулинг? Да потому что это эффективная технология охлаждения оборудования. Системы фрикулинга в большинстве своем дешевле в эксплуатации, чем классические системы охлаждения с кондиционерами. Еще один плюс фрикулинга в том, что системы охлаждения оказывают не такое сильное негативное влияние на окружающую среду, как кондиционеры с фреоном.

Важный момент: фрикулинг используется в наших дата-центрах вместе с системами доохлаждения. Зимой проблем с забором внешнего холодного воздуха нет — за окном прохладно, иногда даже очень, поэтому дополнительные системы охлаждения не нужны. А вот летом температура воздуха повышается. Если бы мы использовали чистый фрикулинг, то температура внутри составляла бы около 27 °C. Напомним, что температурный стандарт у Selectel составляет 23°C.

В Ленинградской области многолетняя среднесуточная температура даже в июле находится у отметки 20°C. И все бы ничего, но в некоторые дни очень жарко. В 2010 году в области был зафиксирован температурный рекорд в +37.8°C. Учитывая это обстоятельство, полностью рассчитывать на фрикулинг нельзя — одного жаркого дня в году с лихвой хватит для выхода температуры за границы стандарта.

Поскольку Санкт-Петербург и Москва — мегаполисы с загрязненным воздухом, мы применяем тройную его очистку при заборе с улицы — фильтры стандартов G4, G5 и G7. Каждый последующий отсеивает пыль все более мелких фракций, так что на выходе у нас чистый атмосферный воздух.

Дубровка 3 и Берзарина — фрикулинг, но разный

По ряду причин мы используем разные системы фрикулинга в этих дата-центрах.

Дубровка 3

Первым ДЦ с фрикулингом была Дубровка 3. Здесь используется прямой фрикулинг, дополненный АБХМ, абсорбционной холодильной машиной, которая работает на природном газе. Машина применяется как доохлаждение на случай летней жары.

Такое гибридное решение позволило добиться PUE

Почему АБХМ? Это эффективная система, где вместо фреона используется вода. АБХМ оказывает минимальное воздействие на окружающую среду.

В качестве источника энергии АБХМ-машина использует природный газ, который подведен к ней трубопроводом. Зимой, когда машина не нужна, газ можно сжигать для подогрева переохлажденного наружного воздуха. Это намного дешевле, чем использовать электричество.

Идея использовать АБХМ в качестве системы доохлаждения принадлежит одному из наших сотрудников, инженеру, который увидел подобное решение и предложил применить в Selectel. Мы сделали модель, протестировали ее, получили отличный результат и решили его масштабировать.

Строилась машина около полутора лет, вместе с системой вентиляции и самим ЦОД. В 2013 году она была введена в эксплуатацию. Проблем с ней практически нет, но для работы нужно пройти дообучение. Одна из особенностей АБХМ в том, что машина поддерживает разность давлений внутри и снаружи помещения ДЦ. Это нужно для того, чтобы горячий воздух выходил через клапанную систему.

Из-за разности давлений пыли в воздухе практически нет, поскольку она просто вылетает наружу, даже если появляется. Избыточное давление выталкивает частицы.

Расходы на техническое обслуживание системы, возможно, чуть выше, чем в случае обычного охлаждения. Но АБХМ позволяет экономить за счет снижения расхода электричества на нагрев воздуха и его доохлаждение.

Берзарина

Здесь используется фрикулинг с адиабатической системой доохлаждения. Она применяется летом, когда воздух становится слишком теплым, с температурой выше 23°C. В Москве это случается нередко. Принцип работы адиабатической системы — охлаждение воздуха при прохождении через фильтры с жидкостью. Представьте себе мокрую тряпку, с которой испаряется вода, охлаждая ткань и прилегающий слой воздуха. Примерно так и работает адиабатическая система охлаждения в дата-центре. На пути воздушного потока распыляются мельчайшие капли воды, что снижает температуру воздуха.

Здесь фрикулинг решили использовать, потому что дата-центр расположен на последнем этаже здания. А значит, выбрасываемый наружу нагретый воздух сразу уходит вверх, а не подавляет другие системы, как это могло бы случиться, будь ДЦ размещен на нижних этажах. Благодаря этому показатель PUE

Когда этот этаж освободился, мы обрадовались, поскольку получили возможность проектировать все, что хотим. Главной задачей было создание ДЦ с эффективной и недорогой системой охлаждения.

Плюс адиабатического охлаждения в простоте самой системы. Она проще, чем системы с кондиционерами и еще проще, чем АБХМ, и позволяет экономить энергию, затраты которой минимальны. Тем не менее, ее необходимо тщательно контролировать, чтобы не получилось, как у Facebook в 2012 году. Тогда из-за проблем с настройкой параметров работы в дата-центре образовалось самое настоящее облако и пошел дождь. Это не шутка.

Щиты управления

Система работает всего второй год, за это время мы выявили ряд небольших проблем, которые устраняем с проектировщиками. Но это не страшно, поскольку в наше время важно постоянно быть в поиске чего-то нового, не забывая проверять уже имеющиеся решения.

Мы постоянно ищем возможности применения новых технологий. Одно из них — оборудование, которое нормально работает при температуре выше 23°. Возможно, расскажем об этом в одной из будущих статей, когда проект выйдет на финальную стадию.

Если хотите узнать подробности о других системах охлаждения в наших ДЦ, то вот статья со всей информацией.

Источник

Фрикулинг в дата-центрах Selectel: как все устроено

Привет, Хабр! Пару недель назад выдался жаркий денек, который мы обсуждали в «курилке» рабочего чата. Буквально через несколько минут разговор о погоде перерос в беседу о системах охлаждения дата-центров. Для технарей, тем более сотрудников Selectel, в этом нет ничего удивительного, мы постоянно говорим на подобные темы.

В процессе обсуждения мы решили опубликовать статью о системах охлаждения в дата-центрах Selectel. Сегодняшняя статья — о фрикулинге, технологии, применяющейся в двух наших дата-центрах. Под катом — подробный рассказ о наших решениях и их особенностях. Техническими деталями поделились руководитель отдела сервисного обслуживания систем кондиционирования и вентиляции Леонид Лупандин и старший технический писатель Николай Рубанов.

Системы охлаждения в Selectel

Здесь коротко о том, какие системы охлаждения используем во всех своих объектах. К фрикулингу перейдем в следующем разделе. У нас несколько дата-центров в Москве, Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Погодные условия в этих регионах разные, поэтому мы используем различные системы охлаждения. Кстати, в московском дата-центре часто поводом для шуток было то, что ответственные за охлаждение — специалисты с фамилиями Холодилин и Мороз. Так получилось случайно, но все же…

Вот список ДЦ с используемой системой охлаждения:

О фрикулинге

В двух дата-центрах, Дубровка 3 и Берзарина, мы установили системы фрикулинга, причем разные.

Система фрикулинга в ДЦ Берзарина

Основной принцип систем фрикулинга — отказ от теплообменников, так что охлаждение вычислительного оборудования происходит за счет обдува при помощи уличного воздуха. Он очищается при помощи фильтров, после чего поступает в машинный зал. Осенью и зимой холодный воздух нужно «разбавлять» теплым, чтобы температура воздуха, которым обдувается оборудование, не менялась. Летом в Москве и Санкт-Петербурге требуется доохлаждение.

Регулируемые воздушные заслонки

Почему фрикулинг? Да потому что это эффективная технология охлаждения оборудования. Системы фрикулинга в большинстве своем дешевле в эксплуатации, чем классические системы охлаждения с кондиционерами. Еще один плюс фрикулинга в том, что системы охлаждения оказывают не такое сильное негативное влияние на окружающую среду, как кондиционеры с фреоном.

Схема прямого фрикулинга с доохлаждением без фальшпола

Важный момент: фрикулинг используется в наших дата-центрах вместе с системами доохлаждения. Зимой проблем с забором внешнего холодного воздуха нет — за окном прохладно, иногда даже очень, поэтому дополнительные системы охлаждения не нужны. А вот летом температура воздуха повышается. Если бы мы использовали чистый фрикулинг, то температура внутри составляла бы около 27 °C. Напомним, что температурный стандарт у Selectel составляет 23°C.

В Ленинградской области многолетняя среднесуточная температура даже в июле находится у отметки 20°C. И все бы ничего, но в некоторые дни очень жарко. В 2010 году в области был зафиксирован температурный рекорд в +37.8°C. Учитывая это обстоятельство, полностью рассчитывать на фрикулинг нельзя — одного жаркого дня в году с лихвой хватит для выхода температуры за границы стандарта.

Поскольку Санкт-Петербург и Москва — мегаполисы с загрязненным воздухом, мы применяем тройную его очистку при заборе с улицы — фильтры стандартов G4, G5 и G7. Каждый последующий отсеивает пыль все более мелких фракций, так что на выходе у нас чистый атмосферный воздух.

Дубровка 3 и Берзарина — фрикулинг, но разный

По ряду причин мы используем разные системы фрикулинга в этих дата-центрах.

Дубровка 3

Первым ДЦ с фрикулингом была Дубровка 3. Здесь используется прямой фрикулинг, дополненный АБХМ, абсорбционной холодильной машиной, которая работает на природном газе. Машина применяется как доохлаждение на случай летней жары.

Охлаждение дата-центра по схеме фрикулинга с фальшполом

Такое гибридное решение позволило добиться PUE

Почему АБХМ? Это эффективная система, где вместо фреона используется вода. АБХМ оказывает минимальное воздействие на окружающую среду.

В качестве источника энергии АБХМ-машина использует природный газ, который подведен к ней трубопроводом. Зимой, когда машина не нужна, газ используется для отопления помещения АБХМ. Это дешевле, чем использовать электричество.

Идея использовать АБХМ в качестве системы доохлаждения принадлежит одному из наших сотрудников, инженеру, который увидел подобное решение и предложил применить в Selectel. Мы сделали модель, протестировали ее, получили отличный результат и решили его масштабировать.

Строилась машина около полутора лет, вместе с системой вентиляции и самим ЦОД. В 2013 году она была введена в эксплуатацию. Проблем с ней практически нет, но для работы нужно пройти дообучение. Одна из особенностей АБХМ в том, что машина поддерживает разность давлений внутри и снаружи помещения ДЦ. Это нужно для того, чтобы горячий воздух выходил через клапанную систему.

Из-за разности давлений пыли в воздухе практически нет, поскольку она просто вылетает наружу, даже если появляется. Избыточное давление выталкивает частицы.

Расходы на техническое обслуживание системы, возможно, чуть выше, чем в случае обычного охлаждения. Но АБХМ позволяет экономить за счет снижения расхода электричества на нагрев воздуха и его доохлаждение.

Берзарина

Схема движения воздушного потока внутри серверного помещения

Здесь используется фрикулинг с адиабатической системой доохлаждения. Она применяется летом, когда воздух становится слишком теплым, с температурой выше 23°C. В Москве это случается нередко. Принцип работы адиабатической системы — охлаждение воздуха при прохождении через фильтры с жидкостью. Представьте себе мокрую тряпку, с которой испаряется вода, охлаждая ткань и прилегающий слой воздуха. Примерно так и работает адиабатическая система охлаждения в дата-центре. На пути воздушного потока распыляются мельчайшие капли воды, что снижает температуру воздуха.

Принцип работы адиабатического охлаждения

Здесь фрикулинг решили использовать, потому что дата-центр расположен на последнем этаже здания. А значит, выбрасываемый наружу нагретый воздух сразу уходит вверх, а не подавляет другие системы, как это могло бы случиться, будь ДЦ размещен на нижних этажах. Благодаря этому показатель PUE

Когда этот этаж освободился, мы обрадовались, поскольку получили возможность проектировать все, что хотим. Главной задачей было создание ДЦ с эффективной и недорогой системой охлаждения.

Плюс адиабатического охлаждения в простоте самой системы. Она проще, чем системы с кондиционерами и еще проще, чем АБХМ, и позволяет экономить энергию, затраты которой минимальны. Тем не менее, ее необходимо тщательно контролировать, чтобы не получилось, как у Facebook в 2012 году. Тогда из-за проблем с настройкой параметров работы в дата-центре образовалось самое настоящее облако и пошел дождь. Это не шутка.

Система работает всего второй год, за это время мы выявили ряд небольших проблем, которые устраняем с проектировщиками. Но это не страшно, поскольку в наше время важно постоянно быть в поиске чего-то нового, не забывая проверять уже имеющиеся решения.

Мы постоянно ищем возможности применения новых технологий. Одно из них — оборудование, которое нормально работает при температуре выше 23°. Возможно, расскажем об этом в одной из будущих статей, когда проект выйдет на финальную стадию.

Если хотите узнать подробности о других системах охлаждения в наших ДЦ, то вот статья со всей информацией.

В комментариях задавайте вопросы, постараемся ответить на все, что сможем.

Источник

Рис. 1. Архитектура непрямого фрикулинга с воздухо-воздушным теплообменником

Рис. 2. Архитектура прямого фрикулинга: наружный воздух напрямую подается в помещение

Рис. 3. Чиллер компании Emerson Network Power Liebert серии HPC с функцией фрикулинга

При проектировании систем кондиционирования для помещений, требующих круглогодичного охлаждения, — технических зон, серверных, центров обработки данных, производственных площадок с высоким уровнем теплоизбытков — неминуемо встает вопрос: нельзя ли в зимнее время года использовать для их охлаждения наружный холодный воздух? Именно такую возможность и открывает технология свободного охлаждения — фрикулинга (от англ. «Freecooling» — «свободное охлаждение»).

Истоки фрикулинга

Как известно, холодильная машина — это устройство, которое передает тепло от менее нагретого тела к более нагретому. Для того чтобы осуществить такой переброс тепла, требуется затратить энергию. В привычных для нас кондиционерах элементом, который обеспечивает такой перенос, является компрессор. Он и потребляет основную долю затрачиваемой кондиционером энергии.

Но при похолодании мы перестаем использовать кондиционер для охлаждения внутреннего воздуха. Вместо этого мы просто открываем окно и довольствуемся естественной вентиляцией. Что мешает применить подобную схему и для помещений, которым требуется круглогодичное охлаждение? Для электрощитовых, помещений с источниками бесперебойного питания и аккумуляторными батареями, небольших серверных и крупных центров обработки данных, промышленных площадок и производственных цехов — везде, где есть значительные теплоизбытки (более 200 Вт/м 2 ) требуется охлаждение не только в летнее, но и в зимнее время.

В те моменты, когда температура наружного воздуха не превышает температуру воздуха в помещении, то есть когда тепло нужно передавать не от более холодной среды к более теплой, а от более нагретой среды к менее нагретой, и может быть задействован фрикулинг.

Независимо от того, охлаждается помещение наружным воздухом напрямую или же через дополнительный воздушный или водяной контур, фрикулинг несет в себе огромный энергосберегающий потенциал. Ведь в этом режиме не задействуется самый энергоемкий элемент любого кондиционера — компрессор. Это же порождает и еще одно достоинство режима свободного охлаждения — экономию ресурса компрессора: самый дорогостоящий элемент кондиционера используется реже, а потому прослужит дольше.

Виды свободного охлаждения

Существуют две архитектуры систем свободного охлаждения. Это непрямой и прямой фрикулинг.

Разница между ними заключается в том, что при непрямом фрикулинге наружный воздух не попадает непосредственно в обслуживаемое помещение (рис. 1), а при прямом фрикулинге попадает (рис. 2), как если бы это действительно были открытые окна.

Каждая из двух архитектур имеет свои достоинства и недостатки. Так, при прямом фрикулинге удается достичь большего энергосбережения, да и сама система становится проще. Однако подача наружного воздуха в помещение требует уделить большое внимание очистке этого воздуха. Причем, важно отметить, что расходы воздуха в таких системах значительны, а потому и система фильтрации должна быть мощной.

В то же время при непрямом фрикулинге наружный воздух не подается в помещение, а потому требования по его очистке отсутствуют. Однако в системе возникают дополнительные элементы — воздухо-воздушный или воздухо-водяной теплообменник, трассы для водяного контура и прочее. В результате и энергоэффективность всей системы в целом несколько ниже.

Реализация свободного охлаждения

Существует несколько вариантов реализации систем прямого и непрямого свободного охлаждения — как встроенных в холодильное оборудование, как правило, в чиллеры, так и независимых от них.

Чиллер с функцией фрикулинга

Одной из наиболее распространенных реализаций системы свободного охлаждения является использование чиллеров с функцией фрикулинга (рис. 3).

Данное оборудование позволяет отказаться от использования компрессора в переходный и зимний периоды. С помощью трехходового клапана вода переводится в дополнительную теплообменную систему фрикулинга и уже потом — в испаритель. Агрегат отличается компактными размерами, так как теплообменник фрикулинга встроен в корпус чиллера.

Преимуществом использования чиллеров с функцией фрикулинга является встроенная система управления, подразумевающая автоматическое переключение оборудования с компрессионного режима на свободное охлаждение и наоборот.

Воздухо-воздушный теплообменник

Рис. 4. Использование роторного теплообменника для реализации системы свободного охлаждения

Другой набирающий популярность вариант реализации фрикулинга заключается в использовании воздухо-воздушного теплообменника (рис. 1) с использованием роторных теплообменников (рис. 4).

Безусловным недостатком подобных систем являются их габариты. Установки могут занимать целый этаж здания, а иногда и два, когда высота теплообменника достигает 6 м. Однако для производственных и иных зон, учитывая их и без того немалые габариты, размеры систем свободного охлаждения, построенных на основе воздухо-воздушных теплообменников, вполне приемлемы. Кроме того, их можно разместить на технических этажах или на чердаке здания.

Очевидным же преимуществом является крайне высокий потенциал энергосбережения. Они могут работать при температурах наружного воздуха, почти равных температуре внутреннего, то есть, практически, в течение всего года. На энергозатратную компрессионную систему охлаждения выпадает не более 10 % времени в году.

Реализация системы прямого фрикулинга

Одна из наиболее популярных схем реализации прямого фрикулинга основана на применении моноблочных прецизионных кондиционеров, оснащенных данной функцией. Такие решения наиболее пригодны для относительно небольших объектов, теплоизбытки которых не превышают 50 кВт.

При этом моноблочный кондиционер устанавливается вплотную к наружной стене, а в его конструкцию входит клапан, который изменяет направление движения воздуха. В результате этого в зимнее время холодный наружный воздух, который ранее предназначался для охлаждения конденсатора, через смесительный узел направляется в помещение (рис. 5).

Оценка энергосбережения от использования фрикулинга

Одной из актуальных задач на сегодняшний момент остается оценка эффективности работы архитектуры свободного охлаждения. Прежде всего следует выяснить, в течение какого времени в году будет задействован режим фрикулинга и климатические особенности региона, где будет смонтирована система охлаждения.

Если используется непрямой фрикулинг на основе чиллерного оборудования, то максимальная наружная температура, до которой может быть задействован режим свободного охлаждения, составляет, как правило, 7 °C. Сразу оговоримся, что эта цифра — не догма и зависит от компоновки всей системы в целом, числа контуров в ней, температурного графика теплоносителя и других критериев. Однако «средней по больнице», как показывает опыт, можно принять температуру 7 °C.

Длительность периода со среднесуточной температурой менее 7 °C для различных городов России, рассчитанная на основе данных из СНиП 23-01-99* «Строительная климатология», приведена в таблице.

Следует отметить, однако, что в таблице приведены данные по среднесуточным температурам, в то время как в переходный и летний периоды температура воздуха днем зачастую выше заданной отметки, а ночью — ниже ее. Обусловленные перепадами температуры дополнительные часы использования режима свободного охлаждения здесь не учтены.

Однако существуют и более точные методы расчета длительности режима фрикулинга. Так, подробный архив погоды за последние 15 лет начиная с 1999 года доступен на интернет-ресурсе

На сайте собраны данные о температуре, влажности и других параметрах климата различных городов России. По состоянию на начало июня 2013 г. приводится информация по Москве, Санкт-Петербургу, Волгограду и Уфе, которая в том числе, представлена в виде графиков среднемесячных /средненедельных /среднесуточных/ среднечасовых значений (рис. 6).

Рис. 6. График среднесуточных температур для Москвы в июле-сентябре запомнившегося жарким летом 2010 года

Рис. 7. График среднемесячных температур для Москвы на основе данных за период 1999–2012 гг.

Онлайн-приложение позволяет с высокой точностью рассчитать те или иные климатические показатели, например минимумы/максимумы, и средние значения за определенный период, а также длительность периода, в течение которых заданные показатели климата не превышали заданных пороговых значений.

Кроме того, задавая температуру перехода на фрикулинг и основные характеристики системы охлаждения (потребляемую мощность в обычном и энергосберегающем режимах), становится возможным оценить длительность задействования режима свободного охлаждения в рассматриваемом регионе России, а также связанную с этим экономическую выгоду и окупаемость затрат на повышение энергоэффективности системы охлаждения.

Безусловно, погода постоянно меняется, и даже у соответствующих специалистов не всегда получается точно ее предугадать. Как результат, рассчитать некое среднее значение использования фрикулинга за последние 15 лет, на наш взгляд, является не самым верным способом оценки его энергосберегающего потенциала. Гораздо более правильным видится вариант оптимистичного и пессимистичного прогнозирования.

В результате расчетов (для каждого года за последние 15 лет) мы получим 15 цифр, среди которых будет свой минимум (наименьший эффект от свободного охлаждения — пессимистичный вариант) и максимум (наивысший эффект от свободного охлаждения — оптимистичный вариант). Таким образом, прогнозируя эффект от внедрения фрикулинга на будущее, можно оперировать конкретными цифрами, характеризующими пессимистичный и оптимистичный варианты развития событий.

В частности, для Московского региона, как показывает практика, при расчете оптимистичного варианта можно опираться на данные лета 2004 года, которое оказалось самым холодным за последние 15 лет. При расчете пессимистичного варианта подобной однозначности нет. В зависимости от избранной пороговой температуры это могут быть 2005, 2007, 2010, 2011 и 2012 годы. Например, если за пороговую температуру принять 7 °C, то наихудшим будет 2010 год, а если 10 °C, то 2012 год.

Заключение

Системы свободного охлаждения позволяют в значительной мере сократить затраты на электроэнергию, потребляемую системой охлаждения помещений, которым требуется круглогодичное кондиционирование. Прямой фрикулинг более эффективен, но требует особых мер по очистке наружного воздуха. Непрямой фрикулинг менее эффективен, но и не допускает наружный воздух внутрь помещения.

Для любого объекта важным является вопрос возврата инвестиций в энергосберегающие технологии. Если говорить о сроке окупаемости фрикулинга, то он составляет, как правило, не более 3–4 лет и может быть рассчитан с использованием данных о погоде конкретного региона. Для усредненных оценок могут быть использованы среднемесячные значения. Однако рекомендуется сразу использовать более точные инструменты, к которым следует отнести ресурс

Используя в своей практике оптимистичный и пессимистичный прогнозы на основе климатических данных за наиболее холодный и теплый годы, можно с большой точностью предсказать диапазон сроков окупаемости энергосберегающих технологий, а также скорость возврата инвестиций за счет экономии на эксплуатационных затратах.

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»

Источник