este

Tehnologiile moderne pot avea caracteristici mai proaste decât tehnologiile mai vechi fără o utilizare inteligentă.

Iluminatul cu LED-uri, cazanul cu condensare, pompa de căldură sau recuperarea cheltuiesc mai puțin decât tehnologiile mai vechi, dar pentru a satisface nevoile energetice ale locuințelor [1], casele sau apartamentele noastre actuale cheltuiesc mai mult decât oricând în istoria omenirii. Strălucim mai mult, încălzim spații de locuit mai mari, mergem la locuri de muncă mai îndepărtate, ne răcim, înghețăm și climatizăm mai mult. Cu toate acestea, cu exemplul de testare a unui frigider, puteți vedea cum sunt adesea suficiente soluții rezonabile pentru economii mari.

Știm cu toții acest ciclu: congelăm alimentele în congelator pentru a le încălzi/găti cu gaz sau electricitate. Răcim apoi mâncarea gătită (o depozităm în frigider), astfel încât să o putem încălzi la cuptorul cu microunde până când o mâncăm în cele din urmă. Înlocuirea unui congelator, frigider sau cuptor cu microunde învechit cu unul nou din clasa energetică A +++ va aduce economii semnificative de energie într-un astfel de ciclu de gătit, dar gătitul și consumul de alimente proaspăt preparate vor irosi drastic mai puțină energie decât în ​​primul caz. În mod similar, obiceiurile de locuință sensibile vor aduce economii mult mai mari decât orice inovație tehnologică, tehnică sau de inovare în construcții.

Când „C” este mai economic decât „A”

Frigiderele și congelatoarele funcționează 24 de ore pe zi, 365 de zile pe an, în timp ce în gospodăria medie au cel mai mare consum de energie dintre aparate. Amplasarea și setarea lor pot înjumătăți acest consum sau, dimpotrivă, îl pot dubla (prin analogie, le pot prelungi sau scurta durata de viață). Prin urmare, alegerea unui frigider inteligent cu economie de energie A ++ nu este suficientă, utilizatorul său trebuie să fie și el inteligent. Același lucru este valabil și pentru alte tehnologii inteligente din clădire, care fără utilizare inteligentă pot avea caracteristici mai proaste decât tehnologiile neinteligente, dar care sunt folosite judicios.

Folosind exemplul testării la frigider, vom arăta impactul obiceiurilor umane asupra consumului de energie. Congelatorul Samsung RL56GSBSW (clasa energetică A +) a fost testat într-o serie de măsurători. Experimentele au măsurat temperatura camerei, temperatura aerului în frigider, temperatura în congelator și temperatura din interiorul cărnii (în congelator). În mediul de simulare Matlab Simulink, a fost creat un model care permite setarea gradului de răcire (temperatura internă a frigiderului și congelatorului) și a temperaturii exterioare.

Este indicat să așezați frigiderul în cel mai rece loc

În gospodăriile fără aer condiționat, temperatura internă fluctuează pe o gamă largă de temperaturi (de la 18 ° C în lunile de iarnă la 30 ° C în lunile de vară). Temperatura ridicată înseamnă costuri crescute pentru frigider (congelator), deoarece diferența de temperatură dintre interiorul frigiderului și împrejurimile sale crește.

Conform bunului simț, este clar că cu cât mediul în care este situat este mai rece, cu atât consumatorul va consuma mai puțină energie, deoarece diferența de temperatură dintre mediu și frigider va fi mai mică.

FIG. 1 Consumul de energie electrică al frigiderului combinat în funcție de temperatura exterioară

Prima măsurare s-a concentrat pe evaluarea dependenței creșterii consumului de energie de temperatura ambiantă (Fig. 1). Din grafic este clar că, dacă mutăm frigiderul dintr-o bucătărie caldă și însorită într-o cameră mai rece în timpul verii, vom reduce consumul acestuia cu aproximativ jumătate. Sau dacă reducem temperatura camerei de la 24 la 21 ° C iarna (nu supraîncălzim), consumul de energie va fi redus cu aproximativ 20%. În general, energia consumată este direct proporțională cu temperatura ambiantă a frigiderului, cu o creștere de 1 ° C a temperaturii camerei, crescând consumul cu aproximativ 6% (comparativ cu consumul standard la 21 ° C).

Gradul de răcire vs. Consumul de energie

Frigiderele actuale permit utilizatorului să aleagă gradul de răcire, i. j. alegerea temperaturii interne a frigiderului sau congelatorului. De regulă, putem alege dintre temperaturi de 2 până la 10 ° C în frigider și de la temperaturi de -23 până la -16 ° C în congelator. În mod similar, modelul testat al frigiderului a permis setarea gradului de răcire. În a doua măsurare, temperatura necesară a frigiderului/congelatorului s-a schimbat de la cea mai mare răcire de 2 ° C/–21 ° C la cea mai mică răcire de 10 ° C/–16 ° C.

FIG. 2 Consum la diferite temperaturi de răcire (la temperatura camerei 21 ° C)

Ca și în cazul anterior, pe măsură ce temperatura de răcire crește (diferența de temperatură scade - temperatura camerei și temperatura din frigider), consumul de energie pentru răcire scade. De exemplu, dacă mărim temperatura frigiderului cu 2 ° C (de la 4 la 6 ° C; pentru un congelator de la -21 la -19 ° C), consumul va fi redus cu aproximativ 15%. Energia consumată este direct proporțională cu gradul de răcire, cu o reducere a temperaturii de răcire de 1 ° C creșterea consumului cu aproximativ 9% (comparativ cu consumul standard la o temperatură de răcire de 6 ° C/-19 ° C).

Intreruperea si inceputul racirii

O caracteristică foarte importantă a echipamentelor frigorifice este menținerea frigului în caz de pană de curent, deoarece cu cât crește temperatura din frigider/congelator, cu atât este mai mare întreruperea alimentării fără a schimba calitatea alimentelor refrigerate (decongelare etc.) ). Prin urmare, am investigat schimbarea temperaturii în frigider/congelator după oprirea alimentării. Am oprit răcirea la două temperaturi diferite ale aerului din cameră (14 și 21 ° C). Temperatura din congelator s-a schimbat aproape în mod egal în ambele cazuri (Fig. 3), datorită faptului că congelatorul pe care l-am testat era plin de alimente (în special carne), ceea ce a cauzat o capacitate termică mare.

FIG. 3 Compararea temperaturilor congelatorului după oprirea răcirii

Cu toate acestea, când răcirea a fost oprită, temperatura din frigider s-a schimbat semnificativ mai repede la o temperatură mai mare a camerei (Fig. 4). La o temperatură mai ridicată a camerei (21 ° C), temperatura în frigider a crescut cu 3 ° C în 3 ore, în timp ce la o temperatură mai mică a camerei (14 ° C), temperatura în frigider a crescut cu doar 4 ° C în același timp (această diferență în comparație cu congelatorul este cauzată de o capacitate termică mai mică a alimentelor și de o suprafață mai mare a frigiderului în comparație cu congelatorul).

FIG. 4 Compararea temperaturilor în frigider după oprirea răcirii

În FIG. 3 și 4, se poate observa că, atunci când răcirea este pornită din nou, timpul de răcire este redus la jumătate la o temperatură mai mică a camerei și se economisește jumătate din consumul de energie (Fig. 5), deoarece frigiderul se încălzește semnificativ mai puțin în frig mediu inconjurator. În general, cu cât sunt mai multe alimente în frigider, cu atât temperatura crește mai lent după o pană de răcire (curent).

FIG. 5 Răcirea începe după oprire (consum)

Durata de viață a frigiderului vs. temperatura camerei

La diferite temperaturi ale camerei, precum și la diferite moduri de răcire, sistemul de răcire al frigiderului va funcționa pentru diferite perioade de timp. Este clar că la o temperatură mai scăzută a camerei, ciclul de răcire durează mai scurt decât la temperaturi ridicate, în timp ce timpul dintre două cicluri de răcire va fi mai lung cu o diferență mai mică de temperatură a camerei/frigiderului (congelator) (Fig. 6).

FIG. 6 Ciclul de răcire la diferite temperaturi ale camerei

Va fi similar în cazul răcirii maxime comparativ cu răcirea la temperaturi mai ridicate - în fig. 7 vezi diferența dintre „funcționarea” frigiderului la temperatura camerei de 14/28 ° C. Cu același ciclu de răcire, frigiderul se răcește mult mai mult la o temperatură mai mare a camerei.

FIG. 7 Ciclul de răcire la diferite etape de răcire

O dependență similară poate fi observată atunci când alegeți diferite grade de răcire. Prin scăderea temperaturii camerei, precum și prin reducerea gradului de răcire, timpul ciclului de răcire este scurtat. Recalcularea funcționării dispozitivului de răcire pe parcursul unei zile este prezentată în FIG. 1 și 2 (h/zi).

Amplasarea dispozitivului inteligent

Conform măsurătorilor prezentate, amplasarea frigiderului și reglarea corectă a acestuia are o mare influență asupra duratei de viață și a consumului. În general, putem spune că frigiderul/congelatorul trebuie așezat într-o cameră cât mai rece posibil (dacă este posibil și nu va reduce confortul de utilizare). În casele unifamiliale, mutarea unui congelator dintr-o bucătărie fierbinte într-o cameră mai rece sau la subsol poate economisi mai mult de 60% energie. Aceste economii sunt cu atât mai mari cu cât clasa energetică a frigiderului/congelatorului este mai mică. Acest lucru poate economisi zeci de euro pe an fără a fi nevoie să cumpărați echipamente mai moderne. Dacă presupunem că există un milion de gospodării în Slovacia și fiecare dintre acestea ar economisi astfel 10% din consum (adică 0,1 kWh), s-ar economisi 100 MWh de energie electrică pe zi. La scară europeană, o astfel de economie aparent mică ar reprezenta puterea unui singur reactor nuclear.

Tehnologie economică utilizată neeconomic

Experiența arată clar că consumul de energie a două case identice (cu aceeași soluție de construcție, tehnologii HVAC etc.) arată date de multe ori dramatic diferite. Această diferență se datorează în principal setărilor diferite (adesea incorecte) și utilizării acelorași tehnologii, în timp ce este adevărat că tehnologia economică sau inteligentă utilizată neeconomic (neinteligent) cheltuie adesea mai mult decât tehnologia „convențională” utilizată inteligent.

Obiceiuri rezonabile și etice în construcția și utilizarea caselor (apartamentelor)

Mai presus de orice tehnologie economică sau inteligentă este o persoană care își poate folosi potențialul în mod sensibil sau nerezonabil. Televizorul LCD cu LED economic folosit ca radio (este pornit în sufragerie, dar nu îl urmărim pentru că pregătim masa de prânz în bucătărie) cheltuiește o ordine de mărime mai multă energie decât radioul pe care l-am asculta în bucătărie.

De multe ori ne bazăm pe economia și inteligența unei anumite tehnologii sau dispozitive, fără a face vreun studiu sau mai departe despre legăturile utilizării sale cu contextul mai larg al vieții noastre. Cu toate acestea, mii de cazuri de practică confirmă în mod clar faptul că inteligența utilizatorului este din ce în ce mai importantă decât eticheta „inteligentă” sau „eco” a tehnologiei implementate.

Din punctul de vedere al utilizării etice a spațiului și energiei, este esențial ca așa-numitul zona de vară și iarnă, care utilizează la maximum toate elementele pasive ale casei și împrejurimilor (orientarea și masa casei, umbrirea sau eliminarea vânturilor de către vegetația din jur - minimizarea necesității de aer condiționat și încălzire).

În casele mai vechi proiectate „necorespunzător” (în special apartamentele) există multe spații supraîncălzite, cum ar fi un dulap, cămară, coridoare, toaletă etc., chiar dacă nu conțin radiatoare (sau sunt aceste radiatoare sau suprafețe „dezactivate”) . Supraîncălzirea este rezultatul dispunerii și apare din cauza câștigurilor de căldură din camerele încălzite din jur. În practică, întâlnim adesea cazuri în care încăperile cu temperatura cea mai scăzută necesară (de exemplu, camerele serverelor etc.) sunt situate, fără să știe, în cele mai calde părți ale clădirilor, deci trebuie să fie condiționate literalmente non-stop.

Amenajarea corectă, determinarea scopului camerelor și încălzirea sau răcirea rezonabilă a camerelor la momentul potrivit [2] vor cheltui mult mai puțină energie decât cea mai economică pompă de căldură utilizată în camere care nu sunt utilizate corect și încălzite/climatizate.

Un duș scurt în loc de baie economisește aproape 70% din apă și, prin urmare, aceeași cantitate de energie pentru încălzirea acesteia. Înlocuirea unui cazan vechi pe gaz cu unul nou cu condensare cu tehnologie de control de ultimă generație va economisi în jur de 10-15% în comparație [3].

Schimbarea obiceiurilor noastre și utilizarea bunului simț în utilizarea energiei ne pot reduce semnificativ consumul de energie. Toată lumea poate face mici schimbări în obiceiurile obișnuite, fără a-și răsturna viața. Când aceste mici schimbări se reunesc, ele pot contribui la schimbări globale mari.

Poze: autor, isifa/Shutterstock

Ing. Dr. Stanislav Števo.
Autorul se concentrează pe proiectarea clădirilor durabile și automatizarea clădirilor.

Literatură
1. Števo, S.: Energia locuințelor în locuințele globalizate În: TZB Haustechnik, roč. 25, nr. 1 (2017), p. 32 - 35.
2. Števo, S.: Gestionarea eficientă a căldurii. În: iDB Journal, vol. 2, nr. 6 (2012), p. 24 - 25.
3. Radimak, E.: Cazan cu condensare: este chiar atât de economic? Încălzire și iluminat, 23 octombrie 2014, disponibil online: https://www.setri.sk/kondenzacny-kotol-je-naozaj-taky-usporny/.

Articolul a fost publicat în revista TZB Haustechnik 3/2017.