Monitorización del rendimiento de enfriadoras
Potencia frigorífica calculada con caudal y un par emparejado de temperaturas de entrada y salida, dividida por la entrada eléctrica medida.
- Medir
- Electricidad de la enfriadora y las bombas, caudal de agua fría, temperaturas de entrada y salida
- Calcular
- COP de enfriadoras y kW por tonelada de refrigeración, en el propio Gateway
- Sensores
- ZEM-65, Clase 0,5S según IEC 62053-22, con TC calibrados junto con el contador Ficha técnica: Monitor inalámbrico de electricidad trifásica
- En el emplazamiento
- Gateway ZGW-20, sensores calculados y transmisión en vivo cada 1, 5, 15 o 30 segundos Edge
¿COP del equipo o COP de la instalación?
Decida qué entradas eléctricas pertenecen al cociente antes de instalar nada. Ambos límites son válidos, pero dan resultados distintos para la misma instalación. Una comparación solo tiene sentido si ambos lados emplean el mismo límite.
| COP del equipo | COP de la instalación | |
|---|---|---|
| Entrada eléctrica | Solo la enfriadora | Enfriadora, bombas de agua fría y de condensación, ventiladores de torre |
| Responde a | Cómo funciona la máquina | Qué coste energético tiene realmente la refrigeración |
| Contadores | Uno en la alimentación de la enfriadora | También uno por cada bomba o grupo de torre |
Hardware para medir el COP de una enfriadora
Un contador por entrada eléctrica dentro del límite elegido, una medición de caudal y las temperaturas del agua del propio controlador de la enfriadora.
Alimentación de la enfriadora y de cada bomba o grupo de torre incluido en el límite
1 por alimentación trifásica, 3 o 4 hilos
- Elija los TC de cada alimentación: núcleo partido de 120 A o bobinas Rogowski de 300 A, 1 kA y 3 kA
Clase 0,5S según IEC 62053-22 para el contador y sus TC en conjunto; de 110 a 480 V entre fases
Salida de 4–20 mA del transmisor de caudal de agua fría
1 por transmisor bucle alimentado externamente
De 0 a 20 mA con resolución de 0,001 mA, hasta 36 V CC, alimentación de red
Temperaturas de entrada y salida del agua, consigna y estado de funcionamiento del controlador de la enfriadora
1 por controlador hasta 30 registros
Modbus RTU sobre RS-485, códigos de función 1 a 6, 15 y 16, cables de hasta 1.000 m
Ejecuta el cálculo del COP en el emplazamiento y conserva las entradas junto al resultado
1 por emplazamiento hasta 250 dispositivos inalámbricos
Si el circuito de agua fría ya tiene un contador de energía térmica
Lee la energía frigorífica de un contador de energía térmica M-Bus cableado existente, en lugar de medir caudal y temperaturas
1 por contador un contador M-Bus por interfaz
Qué medir en un circuito de agua fría
Cuatro mediciones forman el cociente. Todas deben estar dentro del mismo límite y usar el mismo reloj.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Cableado
- Zigbee
- Edge
- Plataformas
| Ubicación | Qué indica la medición | Referencia | Sensor |
|---|---|---|---|
| Alimentación de la enfriadora | Entrada eléctrica y si la máquina está en carga o en reposo | Medición de clase 0,5S, con TC adecuados para la alimentación Ficha técnica: Monitor inalámbrico de electricidad trifásica | ZEM-65 (en esta página) |
| Bombas y ventiladores de torre | El resto de la entrada eléctrica si el límite es el COP de la instalación | Un contador por alimentación dentro del límite | ZEM-65 (en esta página), uno por grupo |
| Caudal de agua fría | Caudal volumétrico necesario para calcular la refrigeración | Rango, cero y unidades del transmisor leídos de su configuración Ficha técnica: Sensor de señales analógicas | ZIO-20 (en esta página) |
| Agua de entrada y salida | Diferencia de temperatura a través del evaporador | Par de sensores propio de la enfriadora, leído por Modbus Ficha técnica: Interfaz Modbus | ZMB-31 (en esta página) |
No mida una diferencia pequeña con sondas de superficie. Una diferencia de 4 °C medida con dos sondas de abrazadera acumula demasiado error para el resultado. Use el par emparejado de la enfriadora, un contador de energía térmica o vainas de inmersión.
Convierta las unidades de caudal una sola vez. Registre si el transmisor indica litros por segundo o metros cúbicos por hora y convierta una sola vez dentro del cálculo.
Use la capacidad calorífica de la mezcla de glicol. Una mezcla de glicol tiene menor capacidad calorífica específica que el agua. Use los valores del fluido indicados por el proveedor a la temperatura de funcionamiento.
Cómo calcular el COP de una enfriadora
La potencia frigorífica se obtiene del caudal y del par emparejado de temperaturas de entrada y salida del agua. Divídala por la suma de todas las entradas eléctricas dentro del límite elegido, medidas durante el mismo intervalo.
Q = V × ρ × c × ΔT
COP = Q ÷ P
kW/ton = P ÷ (Q ÷ 3.5169)- Q
- potencia frigorífica, kW
- V
- caudal volumétrico, litros por segundo
- ρ
- densidad del fluido, kg por litro
- c
- capacidad calorífica específica, kJ por kg y K
- ΔT
- temperatura del agua de entrada menos la de salida, K
- P
- entrada eléctrica dentro del límite, kW
Ejemplo práctico
Con agua a 12,0 °C en la entrada y 7,0 °C en la salida y un caudal de 18,0 litros por segundo, Q = 18,0 × 1,0 × 4,18 × 5,0 = 376 kW. Si la enfriadora consume 96 kW, el COP es 3,9 y los kW por tonelada de refrigeración son 0,90. Una tonelada de refrigeración equivale a 3,5169 kW de potencia frigorífica.
En Edge
Configure un sensor calculado en el Gateway. Use la operación Expresión con el caudal, las dos temperaturas y la potencia como entradas explícitas, proteja la división y fije un umbral de obsolescencia de entradas para que se suprima el resultado en lugar de calcularlo a partir de una lectura antigua.
Comprobaciones de puesta en marcha
Un cociente solo es tan fiable como sus entradas: compruebe primero las entradas y por último el cociente.
-
Cada contador está en la alimentación prevista
Abra y cierre una alimentación cada vez, o varíe una carga conocida, y observe qué contador cambia.
Se supera si cada contador lleva el nombre de la alimentación que cambió y una persona competente confirma el orden de las fases.
-
La señal de caudal tiene la escala correcta
Compare la pantalla o configuración del transmisor con el valor en Edge para dos caudales.
Se supera si ambos valores coinciden en las mismas unidades y 4 mA se interpreta como el cero configurado en el transmisor, sin presuponer que equivale a caudal cero.
-
El par de temperaturas es fiable
Lea las temperaturas de entrada y salida con la enfriadora apagada y el circuito en circulación.
Se supera si la diferencia es cercana a cero, y cualquier desviación queda registrada y se aplica de forma coherente.
-
Refrigeración y potencia comparten un intervalo
Varíe la carga u observe un cambio de etapa y compare las marcas de tiempo de caudal, temperatura y potencia.
Se supera si las entradas cambian a la vez y ninguna se retrasa más que el intervalo de comunicación del cálculo.
-
Calcule manualmente un intervalo
Tome los valores originales de un intervalo y resuelva la fórmula en papel.
Se supera si el cálculo manual coincide con el resultado de Edge y cualquier diferencia se explica por redondeo.
Límites de esta medición
Un cociente instantáneo describe un punto de funcionamiento bajo las condiciones en las que se midió.
- No es IPLV, NPLV, un valor estacional ni un resultado certificado en un punto de ensayo.
- El error de los sensores domina cuando la diferencia de temperatura es pequeña: un error de 0,2 °C en una diferencia de 4 °C equivale al 5 % del resultado.
- Comparar dos periodos carece de sentido si la carga, las condiciones de entrada del condensador y el límite no fueron los mismos.
- La monitorización no determina la carga de refrigerante, el estado mecánico ni la conformidad con ninguna norma.
Fuentes
- Compra de enfriadoras eléctricas energéticamente eficientes (se abre en una pestaña nueva) (se abre en una nueva pestaña) Programa Federal de Gestión Energética del Departamento de Energía de EE. UU.
- Ficha técnica: Monitor inalámbrico de electricidad trifásica (se abre en una pestaña nueva) EpiSensor. Especificaciones, rangos y códigos de pedido.
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- ResumenMonitorización energética
- CalculadoraComprobación de contadores de energía térmica
- GuíaLímites de medida del rendimiento de equipos
Dispositivos de terceros para esta aplicación
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