Холодоснабжение, кондиционирование воздуха
Coolling and air conditioning
  Энергосберегающее климатическое оборудование для объектов связи
Telecom free cooling air conditioning
 
Статьи

Опыт внедрения энергосберегающего оборудования, разработанного ООО "ВЕНТСПЕЦСТРОЙ", для обеспечения климат-контроля на объектах связи

Б.И. Финкельштейн (ООО «ВЕНТСПЕЦСТРОЙ»)

 

                        Введение

Более 10 лет назад появились современные технические решения по охлаждению оборудования связи на базовых станциях (БС) за счет холода окружающей среды – так называемое свободное (естественное) охлаждение или фрикулинг. В этом случае охлаждение оборудования БС происходит за счет подачи в помещение более холодного наружного воздуха при соответствующих погодных условиях. Энергозатраты такого охлаждения значительно ниже по сравнению с энергозатратами машинного охлаждения. При высокой температуре наружного воздуха фрикулинг не работает и тогда охлаждение БС производится за счет работы холодильного контура кондиционера.

Кондиционеры с функцией фрикулинга и специальные вентиляционные устройства заняли ведущее положение в обеспечении климат-контроля на объектах связи не только в странах с холодным и умеренным климатом, но и в таких жарких странах, как Индия, Турция, Испания, Португалия. Не удивительно, что в последнее время фрикулинг находит всё более широкое применение и в нашей стране, тем более, что энергосбережение становится как никогда актуальным.

Вопросам правильного выбора, качественного монтажа, грамотной эксплуатации и экономической эффективности оборудования с функцией фрикулинга на примере оборудования, разработанного ООО "ВЕНТСПЕЦСТРОЙ" для климат-контроля на объектах связи, и посвящена данная статья.

 

1. Основные характеристики и внедрение оборудования, разработанного
ООО «ВЕНТСПЕЦСТРОЙ»

С 2004 года ООО «ВЕНТСПЕЦСТРОЙ» приступило к созданию, а затем  и серийному производству собственных моделей климатической техники с функцией фрикулинга для БС:

  • серии прецизионных кондиционеров для телекоммуникаций "Мистраль-телеком" (MISTRAL TELECOM), далее МТ, холодопроизводительностью: 3,5 ( ВСС 3Н ), 5 ( ВСС 5Н ) и 7 ( ВСС 7Н ) кВт, с максимальной производительностью по воздуху: 1400 м3/час, 1700 м3/час, 2600 м3/час, с удельной охлаждающей способностью (количество тепла, которое способно утилизировать устройство фрикулинга при разнице температур воздуха в помещении и снаружи равной 1°С): 480 Вт/градус, 585 Вт/градус и
    890 Вт/градус соответственно.

С 2007 г. внедрено и успешно эксплуатируется практически без замечаний на БС и других объектах связи от г. Норильска до Казахстана около 400 кондиционеров МТ.

  • устройства вентиляционного УВ «ЕНИСЕЙ 2000» (с 2010 года), которое представляет собой кондиционер МТ, из которого удалён холодильный контур, компрессор и вентилятор конденсатора, и уменьшен размер, с максимальной производительностью по воздуху: 2000 м3/час, с удельной охлаждающей способностью: 688 Вт/градус.

В 2011 г. внедрено и успешно эксплуатируется на БС ведущих операторов сотовой связи от г. Норильска до г. Астрахани около 150 УВ «ЕНИСЕЙ 2000», в том числе 70 устройств на БС проекта АМУР.

 


2. Технические требования к оборудованию с функцией фрикулинга

Рассмотрим основные параметры оборудования с функцией фрикулинга, обеспечивающие как максимальное энергосбережение, так и существенную экономию других эксплуатационных затрат.

2.1. Удельная охлаждающая способность ( Qуд. )

Часто задаваемый вопрос: почему на одной БС климат-контроль обеспечивает оборудование, работающее в режиме  фрикулинга, а на другой БС с такой же тепловой нагрузкой, при той же температуре наружного воздуха поддерживается такая же температура, как на первой БС, только за счет работы кондиционера, хотя тоже установлено оборудование с  функцией фрикулинга?

Ответить на этот вопрос позволяет Qуд. – основной параметр работы рассматриваемого оборудования, так же как холодопроизводительность для кондиционера. С помощью Qуд., зная тепловую нагрузку БС и максимально допустимое значение температуры на БС, можно определить максимальную температуру наружного воздуха, выше которой для охлаждения БС потребуется работа холодильного контура кондиционера. Сопоставив эту температуру с архивом температур данного региона, нетрудно получить ожидаемое время работы в течение года оборудования с функцией фрикулинга и кондиционера, если речь идёт о вентиляционных устройствах и автономном кондиционере, или фрикулинга и холодильного контура моноблочного кондиционера с фрикулингом, каким является МТ.

Например, как было указано выше, Qуд. УВ «ЕНИСЕЙ 2000» - 688 Вт/градус
( одна из самых высоких на рынке). При тепловыделениях на БС ( QБС ) 3 кВт ему необходима разница температур воздуха в помещении БС ( Тпом ) и снаружи ( Тнар ) не менее:

∆Тмин = QБС/Qуд. ЕНИСЕЙ = 3000/688 = 4,4ОС

для полной утилизации её теплоизбытков только с помощью УВ «ЕНИСЕЙ 2000», что при максимально допустимом значении температуры на БС равной 26 ОС даёт максимальную температуру наружного воздуха 21,6 ОС, выше которой будет включаться кондиционер. В то же время логика работы УВ «ЕНИСЕЙ 2000» предусматривает совместную работу с кондиционером до достижения равенства значений Тпом  и Тнар, что позволяет уменьшить тепловую нагрузку на кондиционер и сократить время его работы.

Qуд. любого оборудования с функцией фрикулинга прямо пропорциональна производительности его вентилятора по воздуху ( G ) и, если в технических характеристиках Qуд. отсутствует, её лёгко вычислить из следующей пропорции, используя значения этих параметров УВ «ЕНИСЕЙ 2000» и G для анализируемого оборудования:

Qуд./G = Qуд.ЕНИСЕЙ/GЕНИСЕЙ = 688/2000, таким образом
Qуд. = G*688/2000, теперь можно найти ∆Тмин = QБС/Qуд.
 

2.2. Диапазон температур наружного воздуха

            Вентиляционный блок некоторых видов оборудования с функцией фрикулинга не имеет клапана с механическим приводом, поэтому при сильных морозах входное отверстие для воздуха остается открытым, что может вызвать частичное или полное промерзание БС. Кроме того, вследствие отсутствия клапана фрикулинга с плавно изменяемым положением заслонки, с помощью которого можно смешивать теплый и холодный воздух, температура приточного воздуха в данном устройстве никак не регулируется, что может привести к выпадению конденсата внутри БС при низких наружных температурах.

Как показала многолетняя эксплуатация кондиционеров МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» в районах Крайнего Севера при температурах наружного воздуха до – 50ОС их достаточно теплоизолированный корпус и клапан фрикулинга исключают даже незначительное промерзание БС, а контроль температуры приточного воздуха с помощью отдельного датчика и клапан фрикулинга с плавно изменяемым положением заслонки не допускают даже при отрицательных наружных температурах подачу в помещение БС воздуха с температурой ниже +5 ОС.

 

2.3. Напряжение питания

Этот параметр обеспечивает возможность использования оборудования с функцией фрикулинга в качестве аварийной вентиляции при пропадании основного питания.

Если оборудование, как, например, УВ «ЕНИСЕЙ 2000» или кондиционер МТ в вентиляционных режимах работы, имеет питание от 48 В постоянного тока, его при необходимости можно запитать от источника бесперебойного питания. В этом случае на БС будет поддерживаться температура, значение которой можно вычислить по формуле:

Тпом = Тнар + ∆Тмин,

от этой температуры, полностью определяемой с помощью Qуд. и QБС, зависит и работоспособность БС, и ресурс её АКБ, что также необходимо учитывать при расчёте экономии от внедрения оборудования с функцией фрикулинга.

            Для УВ «ЕНИСЕЙ 2000» при QБС = 3 кВт, ∆Тмин = 4,4ОС ( см. раздел 2.1 ), поэтому при пропадании основного питания и неизменной  QБС  Тпом будет всего на 4,4ОС больше Тнар. У другого оборудования с функцией фрикулинга в аналогичной ситуации в зависимости от его ∆Тмин Тпом может оказаться недопустимо высокой.

 

2.4. Потребляемая мощность

Для контроля температуры БС необходимо движение воздуха с минимальным расходом, поэтому оборудование с функцией фрикулинга должно работать постоянно. В связи с этим даже 10 дополнительных Вт минимальной потребляемой мощности будут давать около 90 кВт*час дополнительного энергопотребления в год.

С помощью максимальной потребляемой мощности можно получить энергетическую эффективность оборудования с функцией фрикулинга (удельная охлаждающая способность, отнесенная к максимальной потребляемой мощности,
Вт/(Вт * градус).

УВ «ЕНИСЕЙ 2000» имеет минимальную потребляемую мощность 15 Вт при 30% скорости вращения высокоэффективного электронно-коммутируемого приточного вентилятора с возможностью плавного изменения скорости вращения, при этом обеспечивается производительность по воздуху 700 м3/час, и максимальную потребляемую мощность 230 Вт при скорости вращения вентилятора 100%, обеспечивающей производительность по воздуху 2000 м3/час. При 70% скорости вентилятора потребляемая мощность составляет 100 Вт ( столько в среднем, как показало внедрение, потребляет УВ «ЕНИСЕЙ 2000» даже в теплое время года ), производительность по воздуху 1400 м3/час. Энергетическая эффективность УВ «ЕНИСЕЙ 2000» равна 3 ( 688 / 230 ) Вт/(Вт * градус). Стоит отметить, что этот показатель при минимальной потребляемой мощности составит 16 ( 240 / 15 ) Вт/(Вт * градус), при средней 5 ( 480 / 100 ) Вт/(Вт * градус). Аналогичные характеристики имеет кондиционер МТ ВСС 5Н.

 

2.5. Конструкция

По конструкции оборудование с функцией фрикулинга можно разделить на две группы: раздельного типа и моноблоки. Первые состоят из отдельных элементов, входные и выходные отверстия для воздуха у них чаще всего находятся  на противоположных стенах, поэтому  воздух в этом случае будет идти по маршруту наименьшего сопротивления, т. е. насквозь через помещение БС, минуя технологическое оборудование. Наличие как приточного, так и вытяжного вентилятора не увеличивает G этого оборудования, поскольку G системы при последовательной работе вентиляторов равна G вентилятора с минимальным значением этого параметра. Обратный клапан без электропривода, через который производится удаление теплого воздуха методом вытеснения, также склонен к замерзанию и нестабильной работе при низких температурах, как и входное отверстие без клапана. Тем самым вероятность выпадения конденсата и излишнего охлаждения БС увеличивается вдвое.

Многолетняя эксплуатация моноблочных УВ «ЕНИСЕЙ 2000» и кондиционеров МТ доказала преимущества этих конструкций для ассимиляции тепловыделений от технологического оборудования БС. В этом оборудовании с функцией фрикулинга количество наружного холодного воздуха рассчитывается контроллером и регулируется клапаном фрикулинга с плавно изменяемым положением заслонки. При необходимости этот воздух смешивается в специальной камере с теплым воздухом, выдавливаемым из БС, и подаётся к оборудованию, охлаждает его и только потом, в нагретом состоянии, удаляется из БС. Воздух делает «петлю», поглощая тепло от оборудования, а затем вытесняется через выходное отверстие устройства.

 

2.6. Логика работы

Логику обеспечения заданного температурного интервала на БС при минимальном энергопотреблении климатической системы УВ «ЕНИСЕЙ 2000» – сплиты» или кондиционера МТ реализует свободно программируемый контроллер на основании показаний датчиков температур, заданных температурных уставок, ограничений, например, температуры приточного воздуха не ниже + 5 ОС или относительной влажности воздуха внутри БС. Он непрерывно вычисляет необходимый процент открытия клапана фрикулинга, скорость приточного вентилятора, давая команду на включение/выключение автономных кондиционеров с заданным временем цикла ротации ( компрессора у МТ ) или электронагревателя.

 

2.7. Мониторинг и удалённое управление

            Подключение оборудования с функцией фрикулинга к системе удаленного контроля и управления  (диспетчеризации) по протоколам Modbus или TCP/IP позволяет существенно снизить затраты на плановое и аварийное обслуживание. Кондиционеры МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» имеют возможность мониторинга и удалённого управления с использованием платы RS 485 или аппаратного web-сервера pCOWeb.

 

3. Монтаж

Как уже отмечалось кондиционеры МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» являются моноблочными устройствами, поэтому при их монтаже не требуется предварительная сборка элементов и использование дополнительных расходных материалов.

3.1. Размещение оборудования

Рекомендуемое место установки кондиционера МТ или УВ «ЕНИСЕЙ 2000» – торцевая стена контейнера. Однако на действующих БС оно может быть занято, а свободное пространство вдоль стен может оказаться не оптимальным для установки кондиционера МТ или УВ «ЕНИСЕЙ 2000». Как показала эксплуатация этих устройств на различных БС, даже в самом неудачном для климатического оборудования месте, например, в углу или на полу ( УВ «ЕНИСЕЙ 2000» рекомендуется подвешивать на высоту верхней кромки 1500 – 1600 мм для оптимального воздухообмена и удобства обслуживания ), кондиционер МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» способны выполнять все свои функции за счёт высокой производительности по воздуху, обеспечивающей, в зависимости от скорости вентилятора, 20 – 60 кратный воздухообмен на БС с объёмом
35 м3, регулируемой приточной решетки с вертикальными и горизонтальными жалюзи,  изменения базового расположения ( на верхней поверхности устройства ) датчика Тпом, корректировки с помощью русскоязычного интерфейса логики работы путём установки других значений одного или нескольких климатических параметров. Конечно, в этом случае возможен рост потребляемой мощности и/или уменьшение времени фрикулинга и увеличение времени работы холодильного контура кондиционера.

3.2. Качество монтажных работ

Несмотря на простоту монтажа, уже упоминавшуюся выше, недоброкачественный монтаж может серьёзно уменьшить экономию от применения кондиционеров МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000». Входное и выходное отверстия для воздуха в стене БС необходимы для любого оборудования с функцией фрикулинга. Эти воздуховоды длиной равной толщине стены БС, должны иметь, как и любые промышленные воздуховоды строго, заданное в руководстве по монтажу сечение и абсолютную изоляцию от межстенного пространства. Игнорирование этого простого правила приводит как к уменьшению производительности по воздуху, так и к перетоку выходного воздуха на вход оборудования с функцией фрикулинга.

 

4. Эксплуатация

            Эксплуатационные расходы оборудования для обеспечения климат-контроля на БС можно разделить на три группы: энергопотребление, плановое и аварийное обслуживание.

Внедрение кондиционеров МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» ( в дополнение к действующим кондиционерам типа «сплит» ) позволяет получить экономию по каждой из этих групп не только по сравнению с повсеместно применяемыми для климат-контроля на БС кондиционерами типа «сплит», но и относительно другого оборудования с функцией фрикулинга.

4.1. Энергопотребление

 Сначала определим затраты электроэнергии на обеспечение климат-контроля на БС кондиционера типа «сплит». Ведь только долю этой электроэнергии способно сэкономить внедрение оборудования с функцией фрикулинга.

При мощности технологического оборудования 3 кВт на БС с идеальной теплоизоляцией, которая зимой не пропускает холод, а летом тепло, для утилизации теплоизбытков необходим кондиционер типа «сплит» холодопроизводительностью 3 кВт. Энергетическая эффективность таких кондиционеров (холодопроизводительность, отнесенная к потребляемой мощности, Вт/Вт) имеет значение около 3, а для конкретной модели кондиционера можно использовать более точное значение этого показателя. Таким образом, потребляемая мощность кондиционера на рассматриваемой БС составит 1 кВт, т.е. 25% от потребляемой мощности всеми системами БС. При учёте конструкции контейнера, типа оборудования, климатических условий и прочих факторов эта цифра может измениться в ту или иную сторону, но, в первом приближении она даёт совершенно чёткое представление о величине максимально возможной абсолютной и относительной экономии электроэнергии от внедрения оборудования с функцией фрикулинга.

Энергетическая эффективность УВ «ЕНИСЕЙ 2000» равна 3 Вт/(Вт * градус)
( см. 2.4 ). Однако, в отличие от холодопроизводительности кондиционера типа «сплит», которая меняется незначительно в зависимости от Тпом и Тнар, охлаждающая способность УВ «ЕНИСЕЙ 2000» при постоянной потребляемой мощности прямо пропорциональна их разности и при Тпом - Тнар = ∆Т будет равна ∆Т*Qуд.ЕНИСЕЙ. Поэтому с учётом Qуд.МТ и Qуд.ЕНИСЕЙ внедрение кондиционеров МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» позволяет сэкономить до 90% электроэнергии, потребляемой кондиционерами типа «сплит» до установки МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000», в то же время другое оборудование с функцией фрикулинга, обладающее меньшей Qуд. и энергетической эффективностью, не в состоянии получить аналогичную экономию.

Рассмотрим пример БС в г. Астрахани, на которой до внедрения УВ «ЕНИСЕЙ 2000» годовой расход электроэнергии составлял 57025 кВт*час, около 30% которого приходилось на оборудование климат-контроля ( отличие от 25%, полученных в начале раздела объясняется более низкой энергетической эффективностью кондиционеров – около 2,3 ). После внедрения УВ «ЕНИСЕЙ 2000» годовой расход электроэнергии составил 43259 кВт*час, получена абсолютная экономия электроэнергии - 13766 кВт*час, а относительная 24%. Экономия энергозатрат на оборудование климат-контроля составила около 80%.

Следует признать, что такая годовая экономия электроэнергии от внедрения УВ «ЕНИСЕЙ 2000» возможна на БС с большой потребляемой мощностью 6,5 кВт
( 57025 кВт*час/(365*24) час ) и расположенной в южных регионах России (г.Астрахань).

 

4.2. Температурные уставки

Определение температурного интервала, который поддерживают климатические системы - кондиционер МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» – сплиты» производится с помощью задания температурных уставок в соответствии с климатическими требованиями установленного на БС технологического оборудования. При этом опыт эксплуатации кондиционеров МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» показывает большое количество случаев занижения максимально возможной температуры, например, 24 – 26ОС вместо 28ОС и завышения минимально допустимой 15 - 18ОС, а то и 20ОС вместо 10ОС. Аргументация  таких решений обычно отсутствует, а в результате на сотни часов ежегодно в зависимости от климатических условий уменьшается время работы оборудования с функцией фрикулинга, на это же время увеличивается работа холодильного контура кондиционера, а при завышенной минимальной температуре наблюдается необоснованная работа электронагревателя. Таким образом теряется значительное количество кВт*час экономии электроэнергии.

 

4.3. Плановое обслуживание

Плановое ТО - самый дешёвый компонент эксплуатационных расходов, возможно именно поэтому, а так же из-за неправильного выбора оборудования по «классическому» принципу: «числом поболее, ценою подешевле», так несоизмеримо велики расходы и на энергопотребление, и на аварийное обслуживание. Пятилетний опыт эксплуатации кондиционеров МТ и двухлетний УВ «ЕНИСЕЙ 2000» показывает такие преимущества этого оборудования в проведении планового обслуживания как: большой период ( около полугода ), минимальные временные затраты, связанные с удобством обслуживания (доступность почти всех узлов и деталей с передней панели, наглядный ( 8-ми строчный дисплей ) русскоязычный интерфейс, подробная документация).

Несомненно, что основным объектом планового обслуживания оборудования с функцией фрикулинга является воздушный фильтр. В кондиционерах МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» применяются кассетные воздушные фильтры, которые имеют повышенную пылеемкость. В этом оборудовании легко и быстро заменить всю кассету, есть даже специальная ручка. Так же просто, разобрав кассету, заменить фильтрующий материал, как на новый этого же класса очистки, так и на материал другого класса. При загрязнении воздушного фильтра возрастает разность давлений до и после фильтра: когда это значение превышает 200 Па в кондиционерах МТ или 250 Па в УВ «ЕНИСЕЙ 2000» вырабатывается соответствующее сообщение ( уровень - «тревожное», есть ещё «информационные» и «аварийные» сообщения ), работа оборудования будет продолжена в штатном режиме, но только со сниженной производительностью по воздуху, что конечно же приведёт к уменьшению времени работы оборудования с функцией фрикулинга.

Для получения максимальной экономии электроэнергии необходимо не откладывать надолго замену фильтра после получения соответствующего сообщения. В тоже время не стоит забывать, что в кондиционерах МТ при сильно загрязнённом фильтре (перепад давлений более 350 Па) возможно обмерзание испарителя. Время замены фильтра зависит от запылённости воздуха около БС, сезонных факторов ( пух, гнус, мошка ) и погодных условий. В базовой комплектации УВ «ЕНИСЕЙ 2000» есть наружные дождезащитные козырьки с противомоскитными сетками, которые позволяют защитить фильтр от вредных воздействий окружающей среды и максимально увеличить его срок службы.

4.4. Аварийное обслуживание

В разделе 1 была приведена статистика успешно эксплуатируемых кондиционеров МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000», которая свидетельствует о безаварийной круглосуточной и круглогодичной работе данного оборудования. Это связано с совершенной конструкцией, оптимальной логикой работы, высокотехнологичным производством, тщательной приёмкой специалистами ООО «ВЕНТСПЕЦСТРОЙ» кондиционеров МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000», что обеспечивает широкий диапазон рабочих температур наружного воздуха ( от –50 до +50 ОС для УВ «ЕНИСЕЙ 2000» и от –50 до  +45ОС для кондиционеров МТ), большой ресурс ( 12 лет ) и надёжность, как комплектующих, так и всего оборудования, антивандальное исполнение, защиту от несанкционированного доступа к системе управления, напряжение питания основных узлов ( вентилятора, контроллера, привода клапана фрикулинга ) от = 48 (+ 18%, - 25%).

При необходимости аварийное обслуживание кондиционеров МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» может быть проведено с минимальными затратами времени и денежных средств за счёт удаленного контроля и управления, высокой ремонтопригодности, наличию склада запасных частей.

5. Срок окупаемости ( Со )

Со любого оборудования равен отношению капитальных затрат
( Кз ), состоящих из стоимости оборудования и стоимости монтажных и пуско-наладочных работ, к годовой экономии ( Эг ), полученной от внедрения нового оборудования. При этом часто забывают уменьшить Кз на стоимость оборудования (и его монтажа и ПНР), которое становится ненужным в случае внедрения нового оборудования ( не закупается для новых БС или демонтируется и отправляется на склад для действующих БС ). К такому оборудованию при внедрении УВ «ЕНИСЕЙ 2000» (опыт внедрения кондиционеров  МТ  на БС оператора сотовой связи ЗАО "Енисейтелеком" подробно рассмотрен в одноимённой статье, представленной на СПРЭС-2010) можно отнести автономный электронагреватель, аварийную вентиляцию, устройство ротации кондиционер типа «сплит», функцию которых может выполнить УВ «ЕНИСЕЙ 2000».

Представляется возможным, и опыт эксплуатации это доказывает, в климатической системе УВ «ЕНИСЕЙ 2000» – сплиты» использовать только один кондиционер типа «сплит» на БС с маленькой (до 1,5 кВт) и средней ( до 3 кВт ) потребляемой мощностью технологического оборудования. Как было показано в разделе 2.3 для таких БС УВ «ЕНИСЕЙ 2000» имеет ∆Тмин ≤ 4,4ОС, поэтому в регионах с максимальной Тнар ≤ 30ОС в случае выхода из строя единственного сплита УВ «ЕНИСЕЙ 2000» будет поддерживать даже при сохранившейся тепловой нагрузке Тпом = Тнар + 4,4ОС ≤ 34,4ОС пока кондиционер не будет отремонтирован или заменён.

Стоимость УВ «ЕНИСЕЙ 2000» для данной статьи на партию ≥ 80 шт. с электронагревателем, часовой картой для автономного таймера и хранения ста последних сообщений, платой RS 485 для мониторинга и удалённого управления, со съемным дисплеем, позволяющим подключаться с помощью телефонного штекера к контроллеру любого УВ «ЕНИСЕЙ 2000» и регулируемой приточной решеткой у 20% УВ «ЕНИСЕЙ 2000», с монтажом и ПНР примем равной 80 т.руб. Следует здесь обратить внимание на то, что с учётом конструкции и базовой комплектации для монтажа УВ «ЕНИСЕЙ 2000» практически не требуются расходные материалы. Стоимость высвобождаемого оборудования можно принять равной 20 т.руб. ( одно устройство ротации стоит около 15 т.руб. ). Таким образом получаем Кз = 80 – 20 = 60 т.руб.

С расчётом Эг дело обстоит несколько сложнее, так как зачастую её заменяют на экономию электроэнергии. Хорошо, если она больше или равна показанной в разделе 4.1. Остаётся умножить её на тариф, не забывая о его постоянном и стабильном росте, а так же о том, что стоимость электроэнергии, полученной от альтернативных источников, в несколько раз дороже. Разделим БС на группы по величине потребляемой мощности.

 

5.1. БС с большой ( около 6 кВт ) потребляемой мощностью

На таких БС экономия электроэнергии приблизительно равна показанной в разделе 4.1. При тарифе 4 руб. за кВт*час получим 13766*4 = 55,06 т.руб. На этом обоснование выбора УВ «ЕНИСЕЙ 2000» в качестве оборудования с функцией фрикулинга для БС с большой потребляемой мощностью можно считать законченным даже без учёта других источников Эг, поскольку и с такой Эг получаем Со = Кз / Эг = 60/55 = 1,1 года.

 

5.2. БС со средней ( около 4 кВт ) потребляемой мощностью

На БС с потребляемой мощностью около 4 кВт в средней полосе России годовая экономия электроэнергии составляет около 7500 кВт*час. В этом случае для правильного выбора оборудования с функцией фрикулинга необходимо немного уточнить величину Эг, например, на величину экономии от увеличения ресурса кондиционера типа «сплит» за счёт сокращения времени его работы в 4 - 5 раз в результате внедрения УВ «ЕНИСЕЙ 2000». Замена этого кондиционера с Кз равными 32 т.руб. ( 20 т.руб. стоимость кондиционера и 12 т.руб. его монтаж ) потребуется уже не через 5 лет, а через 12, следовательно ежегодная экономия амортизационных отчислений составит
32/5 = 6,4 т.руб. Пропорционально времени работы сократятся и расходы на плановое и аварийное обслуживание кондиционеров, эта экономия несомненно превысит затраты на обслуживание УВ «ЕНИСЕЙ 2000», но для простоты расчётов примем их равными друг другу. При тарифе 4 руб. за кВт*час получим 7500*4 = 30 т.руб., тогда 
Эг = 30 + 6,4 = 36,4, а Со = Кз / Эг = 60/36,4 = 1,6 года.

 

5.3. БС с маленькой ( около 2 кВт ) потребляемой мощностью

На БС с такой потребляемой мощностью  QБС, как было показано в разделе 4.1, будет равно 2*0,75 = 1,5 кВт. Несмотря на то что время фрикулинга значительно увеличивается, при ∆Тмин = QБС/Qуд. ЕНИСЕЙ = 1500/688 = 2,2ОС, и до 50 Вт уменьшается средняя потребляемая мощность УВ «ЕНИСЕЙ 2000», поскольку вентилятор почти не работает на высоких скоростях, на таких БС в средней полосе России годовая экономия электроэнергии составляет около 3750 кВт*час. На данном этапе получаем Со = Кз / Эг = 60/(3,75*4 + 6,4) = 2,8 года.

Для обоснования экономической целесообразности внедрения УВ «ЕНИСЕЙ 2000» и на таких БС, необходимо, если не подсчитать, то, хотя бы, оценить все возможные составляющие Эг, о которых говорилось в предыдущих разделах. Для этого возможно использование аппарата теории вероятности и математической статистики. Аварийное событие на БС происходит с определённой вероятностью ( Ра ), убыток от этой аварии или затраты на её ликвидацию составляют Уа ЕНИСЕЙ при внедрённом УВ «ЕНИСЕЙ 2000» на этой БС и Уа при работе другого оборудования с функцией фрикулинга или отсутствия такового, математическое ожидание вероятной экономии ( уменьшение затрат на ликвидацию аварии ) составит: Ра * ( Уа – Уа ЕНИСЕЙ ) и с полным правом может быть включено в Эг.

 

6. Графическая иллюстрация результатов внедрения УВ «ЕНИСЕЙ 2000»

Рис.1 Потребляемая мощность оборудования БС до и после 1 марта 2012 г.

На рис. 1  видно как интенсивно работали кондиционеры типа «сплит» на БС с потребляемой мощностью технологического оборудования около 2,4 кВт даже в зимние месяцы. Только 12-14 февраля, когда Тнар была ниже -20 С, кондиционеры не включались. С 1 марта на данной БС было введено в эксплуатацию УВ «ЕНИСЕЙ 2000», система фрикулинга которого  полностью справилась с тепловыделениями данной БС, поддерживая её Тпом в заданном заказчиком интервале от 10 до 26ОС, несмотря на положительную Тнар в данный период.

 

Рис.2 Потребляемая мощность оборудования БС с 8 марта до 23 апреля 2012 г.

            На рис. 2  видно, что кондиционер типа «сплит» был включен УВ «ЕНИСЕЙ 2000» на непродолжительное время 22 апреля во второй половине дня, когда температура наружного воздуха была выше +23ОС и стало невозможно без кондиционера  поддерживать заданный температурный интервал.

 

Рис.3 Потребляемая мощность оборудования БС с 5 по 10 мая 2012 г.

На рис.3 график потребляемой мощность оборудования БС,  где установлен узел учета электроэнергии, потребляемой оборудованием климат-контроля, который в автоматическом режиме ежедневно в 11 час. переключает работу оборудования  с одной схемы на другую – со старой схемы (2 кондиционера типа «сплит») на новую (УВ «ЕНИСЕЙ 2000» - сплиты) и наоборот. Из графика хорошо видно в какой день работают только кондиционеры, а в какой УВ «ЕНИСЕЙ 2000» (оборудование с функцией фрикулинга), дополненный кондиционерами. Так же не трудно заметить и одновременную эпизодическую работу УВ «ЕНИСЕЙ 2000» и кондиционера при температуре наружного воздуха выше + 22 С, например 6 мая с 12 до 18 часов и 8 мая примерно в этот же временной интервал.

 

7. Выводы

Подводя итоги вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

  • кондиционеры МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» полностью отвечают всем современным техническим требованиям, предъявляемым к оборудованию с функцией фрикулинга для обеспечения климат-контроля на БС;
  • кондиционеры МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» являются моноблочными устройствами, просты в монтаже, при котором почти не требуется использование дополнительных расходных материалов.
  • кондиционеры МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» около 5 лет успешно эксплуатируются на БС и других объектах связи от г. Норильска до Казахстана;
  • кондиционеры МТ и УВ «ЕНИСЕЙ 2000» удобны в обслуживании, имеют кассетные, легко и быстро заменяемые воздушные фильтры, повышенной пылеемкости;

УВ «ЕНИСЕЙ 2000» может иметь следующие сроки окупаемости:
для БС с потребляемой мощностью 6 кВт – около 1 года,
для БС с потребляемой мощностью 4 кВт – около 1,5 лет,
для БС с потребляемой мощностью 2 кВт – около 2,5 лет.