Monitoraggio delle prestazioni dei gruppi frigoriferi
La potenza frigorifera ricavata da una misura di portata e dalle temperature abbinate di ingresso e uscita, divisa per la potenza elettrica misurata.
- Misure
- Potenza elettrica assorbita dal gruppo frigorifero e dalle pompe, portata dell'acqua refrigerata, temperature dell'acqua in ingresso e in uscita
- Calcolo
- COP e kW per tonnellata frigorifera calcolati direttamente sul Gateway
- Sensori
- ZEM-65, Classe 0,5S secondo IEC 62053-22, TA tarati insieme al contatore Scheda tecnica: Monitor trifase wireless dell’energia elettrica
- Sul sito
- Gateway ZGW-20, sensori calcolati e flusso dati in tempo reale a intervalli di 1, 5, 15 o 30 secondi Edge
COP della macchina o COP dell'impianto
Decidere quali assorbimenti elettrici rientrano nel rapporto prima di installare i dispositivi. Entrambi i confini sono validi e producono numeri diversi per lo stesso impianto: il confronto ha senso solo se i due lati usano lo stesso confine.
| COP della macchina | COP dell'impianto | |
|---|---|---|
| Potenza elettrica assorbita | Solo il gruppo frigorifero | Gruppo frigorifero, pompe dell'acqua refrigerata e di condensazione, ventilatori della torre |
| Risponde a | Come lavora la macchina | Quanto costa realmente produrre il freddo |
| Contatori | Uno sull'alimentazione del gruppo frigorifero | Uno anche per ciascuna pompa o gruppo di torri |
Dispositivi per misurare il COP dei gruppi frigoriferi
Un contatore per ciascun assorbimento elettrico incluso nel confine scelto, una misura di portata e le temperature dell'acqua fornite dal controllore del gruppo frigorifero.
L'alimentazione del gruppo frigorifero e di ogni pompa o gruppo di torri incluso nel confine
1 per alimentazione trifase, 3 o 4 fili
- Dimensionare i TA per ciascuna alimentazione: nucleo apribile da 120 A oppure bobine Rogowski da 300 A, 1 kA o 3 kA
Classe 0,5S secondo IEC 62053-22 per contatore e relativi TA insieme, da 110 a 480 V tra le fasi
L'uscita 4–20 mA del trasmettitore di portata dell'acqua refrigerata
1 per trasmettitore circuito alimentato esternamente
Da 0 a 20 mA con risoluzione di 0,001 mA, fino a 36 V CC, alimentazione di rete
Temperature dell'acqua in ingresso e in uscita, setpoint e stato di marcia dal controllore del gruppo frigorifero
1 per controllore fino a 30 registri
Modbus RTU su RS-485, codici funzione da 1 a 6, 15 e 16, cavi fino a 1.000 m
Esegue il calcolo del COP sul sito e conserva i valori di ingresso accanto al risultato
1 per sito fino a 250 dispositivi wireless
Se il circuito dell'acqua refrigerata dispone già di un contatore di calore
Legge l'energia frigorifera da un contatore di calore M-Bus cablato già presente, in alternativa a portata e temperature
1 per contatore un contatore M-Bus per interfaccia
Cosa misurare in un circuito di acqua refrigerata
Quattro misure compongono il rapporto. Devono riferirsi tutte allo stesso confine e allo stesso intervallo temporale.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Cablato
- Zigbee
- Edge
- Piattaforme
| Posizione | Cosa indica la misura | Riferimento | Sensore |
|---|---|---|---|
| Alimentazione del gruppo frigorifero | La potenza elettrica assorbita e se la macchina lavora sotto carico o al minimo | Misura in classe 0,5S, TA dimensionati per l'alimentazione Scheda tecnica: Monitor trifase wireless dell’energia elettrica | ZEM-65 (in questa pagina) |
| Pompe e ventilatori delle torri | La potenza elettrica assorbita dagli ausiliari quando il confine è il COP dell'impianto | Un contatore per ogni alimentazione inclusa nel confine | ZEM-65 (in questa pagina), uno per gruppo |
| Portata dell'acqua refrigerata | La portata volumetrica necessaria al calcolo del freddo prodotto | Campo, zero e unità del trasmettitore letti dalla sua configurazione Scheda tecnica: Sensore di segnali analogici | ZIO-20 (in questa pagina) |
| Acqua in ingresso e in uscita | La differenza di temperatura attraverso l'evaporatore | La coppia di sensori del gruppo frigorifero, letta via Modbus Scheda tecnica: Interfaccia Modbus | ZMB-31 (in questa pagina) |
Non misurare una piccola differenza con sonde superficiali. Una differenza di 4 °C misurata con due sonde a contatto comporta un errore troppo grande per il risultato. Usare la coppia abbinata del gruppo frigorifero, un contatore di calore o pozzetti a immersione.
Convertire una volta sola le unità di portata. Registrare se il trasmettitore indica litri al secondo o metri cubi all'ora e convertire una sola volta, nel calcolo.
Usare la capacità termica della miscela di glicole effettiva. Una miscela di glicole ha una capacità termica specifica inferiore a quella dell'acqua. Usare i valori del fluido forniti dal produttore alla temperatura di esercizio.
Come calcolare il COP dei gruppi frigoriferi
La potenza frigorifera erogata si ricava dalla portata e dalla coppia abbinata di temperature dell'acqua in ingresso e in uscita. Dividerla per la somma di tutti gli assorbimenti elettrici inclusi nel confine scelto, misurati nello stesso intervallo.
Q = V × ρ × c × ΔT
COP = Q ÷ P
kW/ton = P ÷ (Q ÷ 3.5169)- Q
- potenza frigorifera erogata, kW
- V
- portata volumetrica, litri al secondo
- ρ
- densità del fluido, kg per litro
- c
- capacità termica specifica, kJ per kg per K
- ΔT
- temperatura dell'acqua in ingresso meno quella in uscita, K
- P
- assorbimento elettrico all'interno del confine, kW
Esempio di calcolo
Acqua a 12,0 °C in ingresso e 7,0 °C in uscita, con portata di 18,0 litri al secondo, dà Q = 18,0 × 1,0 × 4,18 × 5,0 = 376 kW. Se il gruppo frigorifero assorbe 96 kW, il COP è 3,9 e il rapporto kW per tonnellata frigorifera è 0,90. Una tonnellata frigorifera equivale a 3,5169 kW di raffreddamento.
In Edge
Creare un sensore calcolato nel Gateway. Usare l'operazione Espressione con portata, le due temperature e potenza come ingressi espliciti, proteggere la divisione e impostare la soglia di obsolescenza dei dati, così il risultato viene sospeso invece di essere calcolato da una lettura vecchia.
Verifiche di messa in servizio
Il rapporto vale quanto valgono i suoi ingressi: verificare prima gli ingressi e infine il rapporto.
-
Ogni contatore è sull'alimentazione prevista
Aprire e chiudere un'alimentazione alla volta oppure variare un carico noto e osservare quale contatore cambia.
Superata se ogni contatore è identificato con l'alimentazione che è cambiata e l'ordine delle fasi è confermato da una persona competente.
-
Il segnale di portata ha la scala corretta
Confrontare il display o la configurazione del trasmettitore con il valore in Edge a due portate.
Superata se entrambi i valori coincidono nelle stesse unità e 4 mA corrispondono allo zero della scala del trasmettitore, non automaticamente a portata zero.
-
La coppia di temperature è affidabile
Leggere le temperature in ingresso e in uscita con il gruppo frigorifero fermo e il circuito in circolazione.
Superata se la differenza è vicina a zero e ogni scostamento è registrato e applicato in modo coerente.
-
Freddo prodotto e potenza condividono un intervallo
Variare il carico o osservare un cambio di stadio e confrontare le marcature temporali di portata, temperature e potenza.
Superata se gli ingressi cambiano insieme e nessuno è in ritardo di oltre l'intervallo di invio del calcolo.
-
Un intervallo calcolato a mano
Prendere i valori grezzi di un intervallo e svolgere la formula su carta.
Superata se il calcolo manuale coincide con il risultato in Edge e ogni differenza è spiegata dall'arrotondamento.
Limiti della misura
Un rapporto istantaneo descrive un punto di funzionamento alle condizioni in cui è stato misurato.
- Non è IPLV, NPLV, un valore stagionale né un risultato certificato in un punto di prova nominale.
- Quando la differenza di temperatura è piccola, domina l'errore dei sensori: un errore di 0,2 °C su una differenza di 4 °C vale il 5% del risultato.
- Confrontare due periodi non ha senso se carico, condizioni all'ingresso del condensatore e confine di misura non coincidono.
- Il monitoraggio non stabilisce la carica del refrigerante, le condizioni meccaniche o la conformità alle norme.
Fonti
- Acquistare gruppi frigoriferi elettrici efficienti (si apre in una nuova scheda) (si apre in una nuova scheda) Programma federale statunitense per la gestione dell'energia
- Scheda tecnica: Monitor trifase wireless dell’energia elettrica (si apre in una nuova scheda) EpiSensor. Specifiche, intervalli di misura e codici d’ordine.
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