Маусымдық энергия тиімділігі коэффициенті - Seasonal energy efficiency ratio

«SEER» мұнда бағыттайды. Басқа мақсаттар үшін қараңыз Көріпкел (айыру).
Бұл мақала Американдық SEER анықтамасы туралы. Еуропалық анықтаманы қараңыз Еуропалық маусымдық энергия тиімділігі коэффициенті.

Кондиционерлердің тиімділігі көбінесе маусымдық энергия тиімділігі коэффициенті (SEER) арқылы анықталады Кондиционерлеу, жылыту және тоңазытқыш институты оның 2008 стандартты AHRI 210/240 стандартында, Біртұтас кондиционерлеу және ауа сорғыш жылу сорғысы жабдықтарының жұмысының рейтингі.[1] Осыған ұқсас стандарт - Еуропалық маусымдық энергия тиімділігі коэффициенті (ESEER).

Құрылғының SEER рейтингі дегеніміз - әдеттегі салқындату маусымы кезіндегі салқындату қуатын сол кезеңдегі электр энергиясының жалпы кірісіне бөлу. Құрылғының SEER рейтингі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ол энергияны үнемдейді. АҚШ-та SEER - бұл салқындатудың қатынасы Британдық жылу қондырғысы (BTU) ватт-сағатта тұтынылатын энергияға. Өнімділік коэффициенті (COP ), неғұрлым әмбебап бірлік-аз тиімділік өлшемі келесі бөлімде талқыланады.

Мысалы, 5000 BTU / сағ (1465 ватт салқындату сыйымдылығы), 10 BTU / W · сағ SEER бар, салқындату қондырғысын қарастырайық, жылдық салқындату маусымы кезінде 1000 сағат жұмыс істейді (мысалы, күніне 8 сағат). 125 күн ішінде).

Салқындатудың жылдық жалпы көлемі:

5000 BTU / сағ × 8 сағ / тәулік × 125 күн / жыл = 5 000 000 BTU / жыл

10 BTU / W · сағ көлеміндегі SEER кезінде электр энергиясының жылдық пайдаланылуы келесідей болады:

5,000,000 BTU / жыл / 10 BTU / (Вт · сағ) = 500,000 Вт · сағ / жыл

Қуатты тұтынудың орташа мөлшерін келесі жолдармен есептеуге болады:

Орташа қуат = (BTU / сағ) / (SEER) = 5000/10 = 500 Вт

Егер сіздің электр қуатыңыздың құны 20 ¢ / кВт · сағ болса, онда бір жұмыс сағатына кететін шығындар:

0,5 кВт * 20 ¢ / кВт · сағ = 10 ¢ / сағ

SEER-дің EER мен COP-қа қатынасы

Белгілі бір салқындату құрылғысының энергия тиімділігі коэффициенті (EER) коэффициенті болып табылады шығу салқындату энергиясы (BTU / сағ) дейін енгізу берілген жұмыс нүктесіндегі электр қуаты (Ватт). Әдетте EER 95 ° F сыртқы температура және 80 ° F және (50% салыстырмалы ылғалдылық) ішкі (нақты ауа) температурасы арқылы есептеледі.

EER өнімділік коэффициентімен байланысты (COP ) әдетте қолданылады термодинамика, салқындатқыш қондырғының COP бірлігі аз болатындығымен алғашқы айырмашылығы бар, өйткені бөлгіш пен бөлгіш бірдей бірлікте көрсетілген. EER аралас бірліктерді қолданады, сондықтан ол дереу физикалық мағынасы жоқ және COP (немесе EER) -ді BTU / h-ден Ваттқа конверсия коэффициентіне көбейту арқылы алынады: EER = 3.41214 × COP (қараңыз) Британдық жылу қондырғысы ).

Маусымдық энергия тиімділігі коэффициенті (SEER) сонымен қатар BTU / сағ / Вт-да көрсетілген COP (немесе EER) болып табылады, бірақ бір жұмыс жағдайында бағалаудың орнына ол белгілі бір жерде әдеттегі жылдың ауа-райының күтілетін жалпы өнімділігін білдіреді . SEER осылайша ішкі температурамен есептеледі, бірақ сыртқы температура шеңберінде 65 ° F (18 ° C) -дан 104 ° F (40 ° C) дейін, әр 8 контейнерде уақыттың белгілі бір пайызы көрсетілген 5 ° F (2,8 ° C). Бұл рейтингте әр түрлі климаттық жағдайларға рұқсат жоқ, ол салқындату маусымы кезінде ЭЭО-ға сыртқы температураның әсер етуі туралы айтуға арналған.

Орталық салқындату қондырғыларына арналған типтік ЭЭР = 0,875 × SEER. SEER - сол жабдық үшін EER-ден жоғары мән.[1]

SEER-ді EER-ге түрлендірудің егжей-тегжейлі әдісі мына формуланы қолданады:

EER = -0.02 × SEER² + 1.12 × SEER[2] Бұл әдіс тек эталондық модельдеу үшін қолданылатындығын және барлық климаттық жағдайларға сәйкес келмейтінін ескеріңіз.[2]

SEER 13 шамасы EER 11-ге және COP 3.2-ге тең, яғни кондиционерді жұмыс істеуге жұмсалған энергия бірлігіне үйден 3,2 жылу бөлінеді.

Теориялық максимум

Кондиционердің SEER және EER мәндері термодинамиканың заңдары. Мүмкін болатын максималды тиімділікпен салқындату процесі болып табылады Карно циклі. Карно циклін қолданатын кондиционердің COP:

қайда ішкі температура және сыртқы температура. Екі температураны да a көмегімен өлшеу керек термодинамикалық температура шкаласы сияқты абсолютті нөлге негізделген Кельвин немесе Ранкин. EER жоғарыда сипатталғандай COP-ті 3.412 BTU / W⋅h көбейту арқылы есептеледі:

Сыртқы температураны 95 ° F (35 ° C) және үйдегі температураны 80 ° F (27 ° C) деп есептесек, жоғарыдағы теңдеу (температуралар Кельвинге немесе Ранкинге ауысқанда) COP 36 немесе EER мәнін береді 120. Бұл үйдегі әдеттегі кондиционерге қарағанда шамамен 10 есе тиімді.

Максималды ЭЭР ішкі және сыртқы ауа температурасы арасындағы айырмашылық жоғарылаған сайын төмендейді және керісінше. Сыртқы температурасы 120 ° F (49 ° C) болатын шөл климатында максималды COP 13-ке дейін немесе EER 46-ға дейін төмендейді (80 ° F (27 ° C) ішкі температурада).

Максималды SEER-ді максималды EER-ді маусымға арналған күтілетін температура диапазонында орташа есептеумен есептеуге болады.

АҚШ үкіметінің SEER стандарттары

SEER рейтингі жүйенің жалпы тиімділігін маусымдық негізде көрсетеді, ал EER белгілі бір жұмыс жағдайында жүйенің энергия тиімділігін көрсетеді. Екі рейтинг те өнімді таңдау кезінде пайдалы, бірақ салыстыру үшін бірдей рейтингті қолдану керек.

Қуатты едәуір үнемдеуді тиімді жүйелерден алуға болады. Мысалы, SEER 9-дан SEER 13-ке дейін жоғарылату арқылы қуат шығыны 30% -ға азаяды (1 - 9/13 тең).

Бұрын жұмыс істейтін және жақсы қызмет көрсететін қондырғылармен ақшаның уақыттық құны қолданыстағы қондырғыларды оларды белсенді түрде ауыстырғаннан гөрі оларды сақтау экономикалық тұрғыдан тиімді болуы мүмкін деп саналады. Алайда кондиционерлердің тиімділігі уақыт өте келе нашарлауы мүмкін.[3]

Жабдықты ауыстыру кезінде немесе жаңа қондырғыларды көрсету кезінде әр түрлі SEER қол жетімді. Көптеген қосымшалар үшін SEER қондырғыларының минималды немесе минимумға жуық бөлігі тиімді болып табылады, бірақ салқындату маусымы неғұрлым ұзақ болса, соғұрлым электр энергиясы шығындары жоғарылайды, ал сатып алушылар жүйелерге неғұрлым ұзақ иелік етсе, соғұрлым жоғарырақ SEER қондырғылары ақталады. Енді SEER 20 немесе одан да көп сплит-жүйенің айнымалы ток блоктары қол жетімді. Жоғары SEER қондырғыларында әдетте үлкен катушкалар мен бірнеше компрессорлар болады, олардың кейбіреулері өзгермелі салқындатқыш ағыны мен ауаның ауыспалы ағынына ие.

1992

1987 жылы 1992 жылы күшіне енген ең төменгі SEER рейтингін 10 талап ететін заңдар қабылданды.[4] Құрама Штаттарда SEER 9-дан төмен бағаланған жүйелерді сирек кездестіруге болады, өйткені қартайған қондырғылар жаңа, тиімділігі жоғары қондырғылармен алмастырылуда.

2006

2006 жылдың қаңтарынан бастап минималды SEER 13 талап етілді.[5] Америка Құрама Штаттары 2005 жылдан кейін шығарылған тұрғын үй жүйелерінің ең төменгі SEER рейтингі 13-тен болуын талап етеді. ENERGY STAR-ға лайықты Орталық кондиционерлердің SEER кем дегенде 14,5 болуы керек. Терезе бірліктері осы заңнан босатылады, сондықтан олардың SEER-лері әлі де 10 шамасында.

2015

2011 жылы АҚШ Энергетика бөлімі (DOE) HVAC тұрғын үй жүйелеріне минималды стандарттар мен аймақтық стандарттарды енгізу үшін энергияны үнемдеу ережелерін қайта қарады.[6] Аймақтық тәсіл шығындарды оңтайландырудың аймақтық климаттық айырмашылықтардан туындайтын айырмашылықтарын таниды. Мысалы, АҚШ-тың солтүстік-шығысында орналасқан Мэн штатында өте жоғары SEER кондиционер қондырғысының шығыны аз.

2015 жылдың 1 қаңтарынан бастап, сплит-жүйелік орталық кондиционерлер Америка Құрама Штаттарының Оңтүстік-Шығыс аймағында орнатылған кем дегенде 14 SEER болуы керек. Оңтүстік-Шығыс аймаққа Алабама, Арканзас, Делавэр, Флорида, Джорджия, Гавайи, Кентукки, Луизиана, Мэриленд, Миссисипи, Солтүстік Каролина, Оклахома, Оңтүстік Каролина, Теннеси, Техас және Вирджиния кіреді. Сол сияқты Оңтүстік-Батыс аймақта орнатылған сплит-жүйелік орталық кондиционерлер 2015 жылдың 1 қаңтарынан бастап минималды 14 SEER және 12,2 EER болуы керек. Оңтүстік-Батыс аймақ Аризона, Калифорния, Невада және Нью-Мексикодан тұрады. Оңтүстік-шығыс және оңтүстік-батыс аймақтардан тыс қалған барлық басқа штаттарға орнатылған сплит-жүйелік орталық кондиционерлер ең аз дегенде 13 SEER болуы керек, бұл қазіргі ұлттық талап.[6]

Соңғы 10 жылда тиімді технологияның көптеген жаңа жетістіктері болды, олар өндірушілерге SEER рейтингтерін күрт арттыруға мүмкіндік берді, олар Америка Құрама Штаттарының энергетика департаменті белгілеген минимумнан жоғары деңгейде тұруға мүмкіндік берді.[дәйексөз қажет ]

Кондиционер үшін электр энергиясының жылдық құнын есептеу

Электр қуаты әдетте киловаттпен (кВт) өлшенеді. Электр энергиясы әдетте киловатт-сағатпен (кВтс) өлшенеді. Мысалы, егер 1,5 кВт электр қуатын тартатын электр жүктемесі 8 сағат бойы жұмыс істесе, онда ол 12 кВт.с электр энергиясын пайдаланады. Америка Құрама Штаттарында тұрғын үй тұтынушысы тұтынылатын электр энергиясының мөлшеріне байланысты ақы алады. Тұтынушы есебінде электр компаниясы тұтынушының соңғы есепшоттан бастап қолданған киловатт-сағаттағы (кВт.с) электр энергиясының мөлшерін және бір киловатт-сағатқа энергияның құнын (кВт.с) көрсетеді.

Кондиционерлердің өлшемдері жиі берілген «тонна» салқындату мұндағы 1 тонна салқындату 12000 BTU / сағ (3,5 кВт) -ке тең. 1 тонна салқындату 1 тонна мұзды еріту үшін 24 сағат ішінде үздіксіз қолдануға қажет қуатқа тең. Жылына 1000 сағат жұмыс істейтін 72000 BTU / сағ (21 кВт) (6 тонна) кондиционер қондырғысы тұтынатын электр энергиясының жылдық құны, SEER рейтингі 10, ал электр энергиясының құны киловатт-сағатына 0,12 доллар. (кВтсағ) - бұл:

бірлік өлшемі, BTU / сағ жылына, сағ × энергия құны, $ / кВтсағ ÷ SEER, BTU / Wh ÷ 1000, Вт / кВт

1-мысал:

(72,000 BTU / сағ) × (1000 сағ / жыл) × ($ 0,12 / кВтсағ) ÷ (10 BTU / Wh) ÷ (1000 Вт / кВт) = жылына $ 860

Мысал 2. Чикаго маңындағы резиденцияда салқындату қабілеті 4 тонна және SEER рейтингі 10 болатын кондиционер бар. Бұл қондырғы жыл сайын 120 күн жұмыс істейді, күніне 8 сағат (жылына 960 сағат), ал электр энергиясының құны бір киловатт-сағатына 0,10 долларды құрайды. Кондиционерді пайдалану үшін қажет электр энергиясының жылдық құны қанша? Біріншіден, біз бірнеше тонна салқындатқышты BTU / сағ түрлендіреміз:

(4 тонна) × (12000 BTU / сағ / тонна) = 48000 Btu / сағ.

Электр энергиясының жылдық құны:

(48000 Бту / сағ) × (960 сағ / жыл) × ($ 0.10 / кВтсағ) ÷ (10 BTU / Wh) ÷ (1000 Вт / кВт) = жылына $ 460

SEER ең жоғары бағалары

Бүгін бар мини-сплит (каналсыз) кондиционер SEER рейтингімен 42-ге дейін болатын бірліктер.[7][8] 2014 AHR Expo көрмесінде Mitsubishi 30,5 SEER рейтингі бар жаңа мини-сплитті канализациясыз айнымалы ток қондырғысын ұсынды.[9] GREE сонымен қатар 2015 жылы 30,5 SEER рейтингі мини сплитін шығарды.[10] Тасымалдаушы Лас-Вегаста өткен 2018 тұтынушылар электронды көрмесі (CES) кезінде 42 SEER каналсыз кондиционерін іске қосты.[11] Carrier - UTC Climate, Controls & Security-дің бөлігі, United Technologies Corp. дәстүрлі айнымалы ток жүйелері бар арналары бар SEER максималды рейтингтері осы деңгейлерден сәл төмен. Сондай-ақ, іс жүзінде орталық жүйелер энергиямен қамтамасыз ету коэффициентіне арнаның ысырабына байланысты тақтайшаның деңгейінен 10-20% төмен болады.

Сонымен қатар, SEER рейтингі 75-ке дейін болатын жердегі AC айнымалы ток блоктары бар.[12] Алайда жердегі жылу сорғысының тиімді тиімділігі пайдаланылатын жердің немесе су көзінің температурасына тәуелді. Ыстық климаттар суық климатқа қарағанда жер үсті немесе жер үсті суының температурасын едәуір жоғарылатады, сондықтан мұндай тиімділікке қол жеткізе алмайды. Сонымен қатар, жердегі жылу сорғыларына арналған ARI рейтингтік схемасы олардың деңгейлерінде сорғының қажетті қуатын едәуір ескермеуге мүмкіндік береді, бұл SEER мәндерін көбінесе ауа көздерінің ең жоғары тиімділігімен, әсіресе ауаны салқындатуға арналған жабдықтардан іс жүзінде төмен етеді. Жақын арада SEER және EER рейтингтерін одан әрі арттыруға мүмкіндік беретін әртүрлі технологиялар бар.[13] Осы технологиялардың кейбіреулері айналмалы компрессорларды, инверторларды, тұрақты щеткасыз қозғалтқыштарды, айнымалы жылдамдықты жетектерді және біріктірілген жүйелерді қамтиды.[13]

Жылу сорғылары

Салқындату циклын жылуды сырттан жылы үйге жылжыту үшін жылу сорғысы ретінде пайдалануға болады. Салқындату режимі үшін жоғары SEER рейтингі бар жылу сорғысы, әдетте, пайдалану режимінде қыздыру режимінде тиімдірек болады HSPF. Жылыту режимінде жұмыс істегенде, жылу сорғысы электр кедергісі бар қыздырғышқа қарағанда әдетте тиімдірек болады. Себебі жылу жылытқышы тек кіріс электр энергиясын шығатын жылу энергиясына түрлендіре алады, ал жылу сорғысы сырттағы жылуды да береді. Жылыту режимінде өнімділік коэффициенті - бұл берілген жылудың қондырғы пайдаланатын энергияға қатынасы. 100% кіріс электр қуатын шығатын жылуға түрлендіретін идеалды қарсылықты жылытқышта COP = 1 болады, бұл 3.4 EER-ге тең. Сыртқы температура төмендеген сайын жылу сорғысы тиімділігі төмендейді және оның өнімділігі қарсылық жылытқышымен салыстырылуы мүмкін. Минималды 13 SEER салқындату тиімділігі бар жылу сорғысы үшін бұл әдетте -10 ° F (-23 ° C) төмен.[14]

Төмен температура жылу сорғысының қарсылықты қыздырғыштың тиімділігінен төмен жұмыс жасауына әкелуі мүмкін, сондықтан кәдімгі жылу сорғыларына салқындатқыш циклдың тиімділігі төмен жұмысының алдын алу үшін жылытқыш катушкалар немесе LP немесе табиғи газдан қосымша қыздыру кіреді. «Суық климат» жылу сорғылары 0 ° F (-18 ° C) төмен тиімділікті оңтайландыруға арналған. Суық климат жағдайында су немесе жердегі жылу сорғылары ең тиімді шешім болып табылады. Олар жазда және қыста температура айырмашылықтарын қалыпты жағдайға келтіру және жыл бойына жақсарту үшін жер асты суларының немесе үлкен көмбедегі судың салыстырмалы тұрақты температурасын пайдаланады. Жылыту сорғысының циклы жазда кондиционер ретінде әрекет ету үшін өзгереді.

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б «ANSI / AHRI 210 / 240-2008: 2008 Біртұтас кондиционерлеу және ауа сорғыш жылу сорғысы жабдықтарының жұмысының рейтингі» (PDF). Кондиционер, жылыту және тоңазытқыш институты. 2008.
  2. ^ а б «АҚШ DOE Америка үйін модельдеу хаттамаларын құру, 2010 ж. Қазан айында қайта қаралған» (PDF). 2010.
  3. ^ АҚШ Энергетика министрлігінің тұрғын үйдің орталық кондиционерлері мен жылу сорғыларына арналған қоғамдық жиналысы (2008 ж. 12 маусым) 35–36 (стенограмма) [1].
  4. ^ http://www.eesi.org/papers/view/fact-sheet-air-conditioner-efficiency-standards-seer-13-vs.-seer-12
  5. ^ http://www.mikesheatingandairconditioning.com/13seermandate.htm
  6. ^ а б «DOE HVAC тұрмыстық құрылғыларына арналған энергияны үнемдеудің жаңа стандарттарын әзірледі». 2011 жылғы 26 қазан. Алынған 22 мамыр, 2014.
  7. ^ «Carrier Америкада сатып алуға болатын ең тиімді кондиционерді шығарды». Тасымалдаушы. Алынған 12 маусым, 2019.
  8. ^ «9000 BTU 42 SEER тасымалдаушы бір аймақтық жылу сорғысы жүйесі - 230 вольт - биік қабырға». HVACDirect.com. Алынған 12 маусым, 2019.
  9. ^ «Нарықтағы энергияны үнемдейтін канализациясыз ең модель суық климатта айтарлықтай жылу қуатын қамтамасыз етеді». 2014 жылғы 4 ақпан.>
  10. ^ «GREE Crown Mini Split». 2015 жылғы 20 наурыз.>
  11. ^ https://www.multivu.com/players/English/8251451-carrier-most-efficient-air-conditioner-ces/
  12. ^ «Инвертордың ақылды қайнар көзі 62,5 EER дейін шығарылды, бұл 75 SEER дейін». 2012.
  13. ^ а б «SEER қаншалықты жоғары болады?». 2006.
  14. ^ Goodman GSH13 өнім сипаттамалары

Сыртқы сілтемелер