To download all ACMV lecuters in PDF format
www.acmv.org
 
HOME
eBooks
FORUM
Lecture
Energy > Energy Efficiency > Energy Efficiency - kW/ton, COP and EER > > www.acmv.org
Energy > Energy Efficiency > Energy Efficiency - kW/ton, COP and EER >


Chapter -1 Fundamental and Basic Concept

Chapter-8 Chiller Performance Rating

 

Energy efficiency - kW/ton, COP and EER

kW/Ton

=

12/EER

kW/Ton

=

12/(COP x 3.412)

COP

=

EER/3.412

COP

=

12/(kW/RT)/3.412

EER

=

12/kW/Ton

EER

=

COP x 3.412

Efficiency of chiller သည္ ထုိ chiller အတြက္ လုိအပ္ေသာ သို႔မဟုတ္ ေပးရေသာ စြမ္းအင္ပမာဏ (energy consumed) အေပၚတြင္ မူတည္သည္။ Absorption chiller မ်ားကို fuel consumption per ton cooling ျဖင့္ သတ္မွတ္ ေျပာဆုိၾကသည္။ လ်ွပ္စစ္ျဖင့္ ေမာင္းေသာ (electric motor driven) chiller မ်ားကို kilowatts per ton cooling (kW/RT) ျဖင့္ ေျပာဆုိၾကသည္။

1 kW/ton သည္ COP=3.5 ႏွင့္ EER=12 ႏွင့္ ညီမ်ွသည္။

Chiller တစ္လံုး၏ efficiency သည္ 1 kW/RT ျဖစ္သည္ ဆုိသည္မွာ ထုိ chiller မွ 1 Refgeration Ton ထြက္ရန္အတြက္ လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အား တစ္ကီလုိဝပ္(1 kW)လုိအပ္သည္ ဟုဆုိလုိသည္။ Coefficient of Performance(COP)မွာ 3.5 ျဖစ္သည္။ Energy Efficiency Ratio - EER မွာ 12 ျဖစ္သည္။

kW/RT

kW/RT ဆုိသည္မွာ chiller တစ္ခုသည္ 1 Refrigeration Ton (12,000 Btu) ထြက္ရန္အတြက္ အသံုးျပဳရေသာ electrical kW မည္မ်ွ လုိအပ္သည္ကို ေဖာ္ျပျခင္း ျဖစ္သည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ chiller plant မွ ထြက္ေသာ Refrigeration Ton ကို အသံုးျပဳေသာ electrical kW ျဖင့္ စားထားျခင္းျဖစ္သည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ kW/RT ၏ ပမာဏ နည္းေလ chiller plant သည္ efficient ျဖစ္ေလ ျဖစ္သည္။

Coefficient of Performance - COP

Coefficient of Performance(COP)သည္ ယူနစ္မဲ့(unit less parameter)ျဖစ္ၿပီး refrigerant ကို အသံုးျပဳေသာ system မ်ား၏ efficiency ကို ေဖာ္ျပရာတြင္ အသံုးျပဳေလ့ရွိသည္။

Coefficient of Performance(COP) သည္ useful energy acquired ႏွင့္ energy applied ကို အခ်ိဳးခ်ထားျခင္း ျဖစ္သည္။

COP ကို cooling efficiency သို႔မဟုတ္ heating efficiency ႏွစ္မ်ိဳးလံုး အတြက္တြင္ အသံုးျပဳသည္။ heat pump သည္ cooling အတြက္ ေရာ heating အတြက္ပါ အသံုးျပဳသည္။

Heat Pump ၏ cooling အတြက္ cooling efficiency မွ the rate of heat removal ကို rate of energy input to the compressor ႏွင့္ စားထားျခင္း ျဖစ္သည္။ အခ်ိဳးခ်ထားျခင္းျဖစ္သည္။ Heat pump ၏ heating အတြက္ heating efficiency မွ rate of heat delivered ကို rate of energy input to the compressor ႏွင့္ စားထားျခင္းျဖစ္သည္။ အခ်ိဳးခ်ထားျခင္းျဖစ္သည္။

COP တန္းဖိုးမ်ားျခင္းသည္ efficiency ေကာင္းျခင္း ျဖစ္သည္။ COP ကို ေအာက္ပါ အတုိင္း ေဖာ္ျပႏုိင္သည္။

If a heat pump delivers 3 units of heat for every unit of energy input - the COP is 3.

COP heat pump ဥပမာ

 

Cooling Cycle

A heat pump delivering 60000 Btu/h with a total input of 9 kW:

 

Heating Cycle 

A heat pump delivering 50000 Btu/h with a total input of 7 kW:

 

Energy efficiency Ratio (EER)

Energy Efficiency Ratio (EER) ကို of unitary air-conditioning မ်ား ႏွင့္ heat pump systems မ်ား ၏ cooling efficiency ကို ေဖာ္ျပရာတြင္သံုးေလ့ရွိသည္။


The efficiency is determined at a single rated condition specified by the appropriate
equipment standard and is defined as the ratio of net cooling capacity - or heat removed in Btu/h - to the total input rate of electric energy applied - in watt hour.


EER ၏ ယူနစ္သည္ Btu/w.h ျဖစ္သည္။

The Energy efficiency Ratio - EER - measures the cooling efficiency of a heat pump.

EER ကို ေအာက္ပါ ေဖာ္ျမဴလာျဖင့္ ေဖာ္ျပႏုိင္သည္။

 

 

EER ဥပမာ-၁

An air conditioner or heat pump in cooling modus draws 1000 W to produce 10000 Btu/h cooling. The EER can be calculated as

EER = (10000 Btu/h) / (1000 W) = 10

EER ဥပမာ-၁

chiller efficiency 1 kW/RT သည္ EER မည္မ်ွႏွင့္ ညီမ်ွသနည္း။

1 kW/RT = 1kW/ 12,000 Btu per h= 1000W / 12000 Btu per h= 12/EER , where ( 1 EER = 1 Btu per h/ Watt)

၈.၁ chiller efficiency ( IPLV and NPLV )

Central air conditioning system တြင္ energy အသံုးျပဳဆံုး equipmentမွာ chiller ပင္ျဖစ္သည္။ Commercial အေဆာက္အဦမ်ားတြင္ လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အားသံုးစြဲမႈစုစုေပါင္း၏ ၅၀%ေက်ာ္ကို Air con system က သံုးစြဲသည္။ အေဆာက္အဦတစ္ခုလံုး၏ လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အားသံုးစြဲမႈ(energy consumption) သည္ chiller plant room ၏ efficiency အေပၚတြင္မူတည္သည္။†

Chiller မ်ားကို တပ္ဆင္ထားသည့္ compressor အမ်ိဳးအစားႏွင့္ condenser အမ်ိဳးအစား အေပၚတြင္ မူတည္္၍ ေျပာဆိုေလ့ရွိသည္။ condenser သည္ ေလကိုအသံုးျပဳ၍ heat rejection ျပဳလုပ္လ်ွင္ Air cooled chiller ဟု သတ္မွတ္ၿပီး ေရကိုအသံုးျပဳ၍ heat rejection ျပဳလုပ္လ်ွင္ water cooled chiller ဟု သတ္မွတ္ သည္။ အသံုးျပဳထားသည့္ compressor အမ်ိဳးအစားသည္ chiller အမ်ိဳးအစားအစားအျဖစ္ သတ္မွတ္ ေခၚဆို သည္။ centrifugal compressor ကုိအသံုးျပဳ၍ refrigerant ကို compression လုပ္လ်ွင္ centrifugal chiller ဟုေခၚသည္။ (ဥပမာ water cooled centrifugal chiller)

chiller တြင္အသံုးျပဳေသာ compressor (၄)မ်ိဳးမွာ

 

(က)

Reciprocating Compressor

 

(ခ)

Scroll Compressor

 

(ဂ)

Screw Compressor

 

(ဃ)

centrifugal Compressor တို႕ျဖစ္သည္။

chiller မ်ား performance ေကာင္းမေကာင္းကို chiller မ်ား efficiency ျဖင့္ ႏႈိင္းယွဥ္ေလ့ရွိသည္။ chiller efficiency ကို cooling (၁) unit ထုတ္ေပးရန္ (produced) အတြက္ လ်ွပ္စစ္စြမ္းအင္ မည္မ်ွ အသံုးျပဳသည္ကို တုိင္းတာ၍ ေျပာေလ့ရွိသည္။

English IP System အတြက္ chiller efficiency မွာ kW/ RT ျဖစ္သည္။

 

Coefficient of Performance(COP)= (heat produced (Btu/h))/(equivalent electric energy input (Btu/h) )

 

SI metric system အတြက္ chiller efficiency မွာ COP ( Coefficient of performance ) ျဖစ္သည္။

Text Box: COP 	= kW refrigeration / kW input
kW refrigeration effect = RT x 3.517

Reciprocating compressor ႏွင့္ Scroll compressor မ်ား အသံုးျပဳထားသည့္ Direct expension Refrigeration unit မ်ားတြင္ Energy Efficiency Ratio (EER) ကိုအသံုးျပဳသည္။

 

Text Box: Energy Efficiency Ratio (EER) = Cooling capacity (Btu/ h) / Electric power unit (W)

chiller မ်ားအားလုံးသည္ maximum capacity (သုိ႔မဟုတ္) full load capacity တြင္ ေမာင္းသည့္ အခ်ိန္ (နာရီ အေရအတြက္)မွာ နည္းလြန္းျပီး Port load တြင္ ေမာင္းႏွင္ခ်ိန္၊ နာရီအေရအတြက္က ပုိမ်ားသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ chiller Manufacturer မ်ား အေနျဖင့္ part load operating performance ကုိ ေဖာ္ျပေပးရန္ လုိအပ္သည္။

Integrated port load value (IPLV) ႏွင့္ Non standard port load Value (NPLV) ဟူ၍ (၂) မ်ဳိးရွိသည္။

chiller မ်ား efficiency သည္ Loading ေပၚတြင္မူတည္သည္။ ထို႕ေၾကာင့္ chiller တစ္လံုးefficiency ေကာင္းမေကာင္းကိုေျပာရန္ full load (100% of rated capacity) တစ္ခုတည္းကိုသာ ၾကည့္၍ ေျပာဆိုရန မျဖစ္ႏိုင္ေပ။ port load condition (90%, 80%, 70% စသည္) efficiency ကိုပါ ထည့္သြင္း ေဖာ္ျပ ေလ့ရွိသည္။ chiller ထုတ္လုပ္သူမွ အေသးစိတ္ Technical Data မ်ားကို အသံုးျပဳသူမ်ား ေရြးခ်ယ္ရန္ အတြက္ ေပးရသည္။

% of† Loading

chiller A efficiency

chiller B efficiency

100% Loading

0.55 kW/ RT

0.54 kW/ RT

70% Loading

0.65 kw/ RT

0.61 kw/ RT

အကယ္၍ အေဆာက္အဥတစ္ခု၏ chiller plant room သည္ 100% Loading တြင္ အခ်ိန္ အနည္းငယ္သာ ေမာင္းၿပီး က်န္အခ်ိန္အမ်ားစုမွာ 70% Loading တြင္ ေမာင္းမည္ဆိုပါက chiller B ကုိ ေရြးခ်ယ္သင့္သည္။

အကယ္chiller ေရြးခ်ယ္ရန္အတြက္ Actual cooling load profile ကို မရႏိုင္ ၊ မသိႏိုင္ပါက ILPV rating ကိုအသံုးျပဳchiller performance ကို စစ္ေဆးႏိုင္သည္။ ILPV သည္ chiller အမ်ားစု ေမာင္းေလ့ ရွိသည့္ (common operating conditions) အေျခအေနကို အေျခခံ၍ တြက္ထားသည္ weightage efficiency ျဖစ္သည္။

 

Text Box: IPLV =	 1 / [ (0.17 / A) + (0.39 / B) + (0.33 / C) + (0.11 / D) ]

Where †††††††††††† A = kw/RT †††††† at 100% Load

††††††††††††††††††††††† B = kw/RT †††††† at†† 75% Load

††††††††††††††††††††††† C = kw/RT††††††† at†† 50% Load

††††††††††††††††††††††† D = kw/RT†††††† at†† 25% Load

IPLV ဆိုသည္မွာ Integrated par load Value ျဖစ္သည္။ Actual loading ကို မသိႏိုင္ မရႏိုင္ေသာေၾကာင့္ chiller မ်ားေမာင္းသည့္ ပံုစံကို ခန္႔မွန္း၍ တြက္ခ်က္ျခင္းျဖစ္သည္။

chiller Loading (%)

Operation Hour (%)

100% Loading

17% of operation Hours

75% Loading

39% of operation Hours

50% Loading

33% of operation Hours

25% Loading

11% of operation Hour

Condenser Subcooling

Compressor တစ္လံုးတည္းသာ (multistage မဟုတ္သည့္ chiller ) ပါသည့္ chiller မ်ားတြင္ liquid refrigerant ကို subcooling လုပ္ျခင္းျဖင့္ refrigerantís effect ပိုမို မ်ားလာသည္။ ထို႕ေၾကာင့္ chiller efficiency လည္း ပိုေကာင္းလာသည္။

 

 

 

ေကာင္းထက္ညြန္႔

 

Energy Efficiency ႏွင့္သက္ဆုိင္ေသာ ACMV Lecture မ်ား (2 Lectures)
1 Energy Efficiency Energy Efficiency Index (EEI) Read
2 Energy Efficiency Energy Efficiency - kW/ton, COP and EER Read
   

www.acmv.org - Air Conditioning and Mechanical Ventilation for Young Myanmar Engineers

To download all ACMV lecuters in PDF format