Kalkulačka economizeru (entalpické rozhodnutí)
Vyplatí se teď přivádět víc venkovního vzduchu? Ze stavů venkovního a oběhového vzduchu, cíle za chladičem a průtoku přívodu spočítá zatížení chladiče při minimu, 100 % a regulovaném podílu a vedle sebe ukáže rozhodnutí tří metod: rozdílové entalpie, rozdílové a pevné suché teploty.
Princip a rovnice
Economizer otevírá klapku venkovního vzduchu víc, dokud je venkovní vzduch „chladnější“ než oběhový, a snižuje zatížení chladiče. Chladič odvádí rozdíl entalpií, takže je-li entalpie venku nižší než u oběhového vzduchu, vyplatí se víc venkovního vzduchu. Při směšování se entalpie a měrná vlhkost mísí lineárně podle hmotnosti suchého vzduchu.
| Položka | Rovnice | Poznámky · podklady |
|---|---|---|
| Hmotnostní průtok suchého vzduchu | ṁ = V / v_SA | V je průtok přívodu, v_SA měrný objem v cílovém stavu (rov. 28). Všechny tři režimy mají stejné ṁ |
| Stav směsi | h_M = (1 − x)·h_RA + x·h_OA, W_M = (1 − x)·W_RA + x·W_OA | x = podíl venkovního vzduchu (hmotnost suchého vzduchu). Adiabatické směšování podle hmotnostního podílu |
| Zatížení chladiče | Q = ṁ · (h_in − h(t_SA, min(W_in, W_SA))) | Chladič nevlhčí: je-li vstup sušší než cíl, měrná vlhkost na výstupu = vstupní (jen citelné). Záporné = 0 (nutné ohřívat) |
| Regulovaný podíl (C) | t_M(x_C) = t_SA, x_min ≤ x_C ≤ 1 | Je-li venkovní vzduch chladnější než cíl: podíl, při němž má směs teplotu přívodu (Brentova metoda). Nepřesahuje-li vlhkost cíl, zatížení 0 |
| Rozhodnutí (vypnutí při horní mezi ASHRAE 90.1) | (h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit) · t_OA ≤ t_RA · t_OA ≤ t_limit | Rozdílová entalpie · rozdílová suchá teplota · pevná suchá teplota. Nad prahem vypnutí a návrat na minimum |
Srovnání tří metod
Metody podle suché teploty mají jednodušší čidla, ale za vlhkého počasí s chladným a vlhkým venkovním vzduchem jej mohou přivést a zvýšit zatížení chladiče. ASHRAE 90.1 stanoví pro klimatické zóny přípustné metody a meze (hodnoty níže orientačně).
| Metoda | Venkovní vzduch, když | Vlhký vzduch (např. 24 °C, 90 %) | Čidla |
|---|---|---|---|
| Rozdílová entalpie + pevná suchá teplota | h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit | Vypnuto (počítá latentní) | Teplota a vlhkost venku a oběhu (kalibrace vlhkoměrů) |
| Rozdílová suchá teplota | t_OA ≤ t_RA | Zapnuto (může přivést vlhkost a zvýšit zatížení) | Teplota venku a oběhu |
| Pevná suchá teplota | t_OA ≤ t_limit | Zapnuto pod mezí (vlhkost nebere) | Jen venkovní teplota (mez podle zóny, např. 24, 21, 18 °C) |
Příklad: vlhký venkovní vzduch v období dešťů
Venkovní vzduch 24 °C, 90 %; oběhový 26 °C, 50 %; cíl za chladičem 14 °C, 90 %; přívod 10,000 CMH; minimum venkovního 20 %; pevná mez 24 °C; 101.325 kPa. Obě tabulky níže spočítaly stejné funkce jako kalkulačka na této stránce.
| Způsob | Venkovní vzduch | Kritérium |
|---|---|---|
| Rozdílová entalpie + pevná suchá teplota | Vypnuto (minimum venkovního vzduchu) | h_OA 67.27 > h_RA 52.91 kJ/kg(DA) · t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C |
| Rozdílová suchá teplota | Zapnuto (přivádět venkovní vzduch) | t_OA 24.0 ≤ t_RA 26.0 °C |
| Pevná suchá teplota | Zapnuto (přivádět venkovní vzduch) | t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C |
| Režim | Podíl venk. % | Vstup chladiče °C · kJ/kg | Zatížení kW | RT | kcal/h |
|---|---|---|---|---|---|
| (A) Minimum venkovního vzduchu | 20.0 | 25.6 · 55.78 | 64.17 | 18.24 | 55 172 |
| (B) 100 % venkovního vzduchu | 100.0 | 24.0 · 67.27 | 102.82 | 29.23 | 88 408 |
| (C) Regulovaný podíl venkovního vzduchu | Nelze: venkovní vzduch je teplejší než cíl přívodu, samotné směšování teplotu přívodu nedosáhne. | ||||
Obě metody podle suché teploty říkají „zapnout“, entalpická „vypnout“. Při 100 % venkovního vzduchu je zatížení 102.82 kW, o 38.65 kW víc než 64.17 kW při minimu. Za vlhka stojí rozhodování jen podle teploty energii.
Omezení
Porovnává jen jeden okamžik. Nepočítá hodinové ani roční úspory, nedoporučuje žádané hodnoty (teplota přepnutí, hystereze), nezahrnuje příkon ventilátorů, klapek ani odvodu, obtok chladiče ani zpětné získávání tepla.
Výstup chladiče je pevně na cílové suché teplotě a měrná vlhkost je menší ze vstupní a cílové. Skutečný chladič mění výstup se zatížením a suchý venkovní vzduch snižuje vlhkost v místnosti, takže se mění i oběhový vzduch.
Chyba vlhkoměrů silně mění entalpické rozhodnutí. Liší-li se entalpie venku a oběhu jen o pár kJ/kg, na volbě málo záleží.
Regulovaný podíl (C) dosáhne teploty přívodu jen směšováním, bez dohřevu. Je-li nutné odvlhčení, ukáže se jen zatížení chladiče (latentní); dohřev po podchlazení se nepočítá.
Zdroje
- ASHRAE Standard 90.1, 6.5.1 vypnutí economizeru při horní mezi (high-limit shutoff): povolené metody a nastavení zón se liší podle vydání; ověřte používané vydání
- ASHRAE Handbook, Fundamentals 2017 (SI), kap. 1 Psychrometrics: entalpie (rov. 32), měrný objem (rov. 28), adiabatické směšování
Časté dotazy
Kdy používat volné chlazení (economizer)?
Když je třeba chladit a entalpie venku je nižší než u oběhového vzduchu. Chladič odvádí „entalpie na vstupu minus entalpie přívodu“, takže čím víc venkovního vzduchu s nízkou entalpií, tím nižší vstup. Je-li venkovní vzduch dokonce chladnější než cíl, stačí nastavit podíl a chladič skoro nepracuje.
Jak se liší regulace podle suché teploty a entalpická?
Regulace podle suché teploty sleduje jen teplotu, entalpická i vlhkost (latentní teplo). Vzduch 24 °C a 90 % je chladnější než místnost 26 °C a 50 %, ale má asi o 14 kJ/kg vyšší entalpii: regulace podle teploty ho pustí, entalpická ne. Jak ukazuje příklad na této stránce, toho dne by jeho přívod zatížení chladiče zvýšil.
Jakou pevnou mez suché teploty zvolit?
ASHRAE 90.1 stanoví mez podle klimatických zón: asi 24 °C (75 °F) v suchém a asi 18~21 °C (65~70 °F) ve vlhkém klimatu, čím vlhčeji, tím níž. Výchozích 24 °C nástroje je jen orientační hodnota; ověřte tabulku používaného vydání. Ve vlhkých oblastech je bezpečnější rozdílová entalpie.
Naposledy aktualizováno: 2026-10-19.