Bir chiller'ın yıllık elektrik faturası, çoğu zaman satın alma bedelini birkaç yıl içinde geçer. Bu yüzden cihaz seçerken de mevcut cihazı değerlendirirken de en önemli soru aynıdır: bu chiller bir birim soğutma için ne kadar elektrik harcıyor? COP ve EER bu sorunun cevabıdır, ancak doğru okunmadığında yanlış karara da götürebilir.
COP ve EER nedir?
COP (Coefficient of Performance), bir chiller'ın ürettiği soğutma kapasitesinin çektiği elektrik gücüne oranıdır ve birimsizdir. Örneğin 500 kW soğutma üreten ve 170 kW elektrik çeken bir chiller'ın COP değeri yaklaşık 2,94'tür. Yani her 1 kW elektrikle yaklaşık 2,94 kW soğutma üretir.
EER (Energy Efficiency Ratio) Avrupa'da ve Eurovent belgelerinde soğutma modundaki aynı oranı ifade eder; COP ise çoğu zaman ısıtma modu için kullanılır. ABD kaynaklarında EER farklı birimle, Btu/h başına watt olarak verilir; bu değer kW/kW cinsinden orana yaklaşık 3,412 ile çarpılarak çevrilir. Karşılaştırma yaparken iki değerin aynı birimde olduğundan emin olmak gerekir.
kW/ton ne anlatır?
kW/ton, bir ton soğutma (yaklaşık 3,517 kW) için harcanan elektrik gücüdür ve COP'un tersi gibi okunur: değer ne kadar düşükse cihaz o kadar verimlidir. Özellikle büyük su soğutmalı chiller'larda ve uluslararası projelerde sık kullanılır.
Çevirmek kolaydır: kW/ton değeri 3,517'nin COP'a bölünmesiyle bulunur. COP değeri 3,0 olan bir cihaz yaklaşık 1,17 kW/ton, COP değeri 6,0 olan bir cihaz ise yaklaşık 0,59 kW/ton harcar.
Ton kavramı katalogda iki farklı biçimde karşınıza çıkabilir. Bazı üreticiler yalnızca kompresör gücünü, bazıları ise fanlar ve kontrol sistemi dahil cihazın toplam gücünü esas alır. Değerleri karşılaştırmadan önce dipnotlara bakmak, hangi gücün hesaba katıldığını görmek gerekir.
Tam yük değeri neden yeterli değil?
Tam yük verimi, chiller'ın yalnızca en sıcak gün ve en yüksek yükteki performansını gösterir. Oysa bir konfor chiller'ı yılın büyük bölümünü yüzde 30–70 arası yükte, daha serin dış hava koşullarında geçirir. Yıllık enerji tüketimini belirleyen asıl değer, bu kısmi yük koşullarındaki verimdir.
Bu yüzden mevsimsel değerler geliştirilmiştir. Avrupa'da SEER (Ecodesign kapsamında) ve daha önce kullanılan ESEER, ABD'de ise IPLV ve NPLV, farklı yük ve sıcaklık noktalarındaki verimi ağırlıklandırarak tek bir değere indirger. Proses soğutmasında ise yıl boyu sabit yüke göre tanımlanmış SEPR değeri kullanılır.
| Değer | Ne ölçer? | Nasıl okunur? |
|---|---|---|
| EER / COP | Tam yükte soğutma / elektrik oranı | Yüksek olan daha verimli |
| kW/ton | Ton soğutma başına elektrik gücü | Düşük olan daha verimli |
| SEER / ESEER | Mevsimsel, kısmi yük ağırlıklı verim (Avrupa) | Yüksek olan daha verimli |
| IPLV / NPLV | Kısmi yük ağırlıklı verim (ABD) | Birimine göre okunur |
| SEPR | Proses soğutması için mevsimsel verim | Yüksek olan daha verimli |
İki cihazı karşılaştırırken tam yük değerinde küçük fark, mevsimsel değerde büyük fark olabilir. İnverterli veya kademeli kapasite kontrolü olan cihazlar genellikle kısmi yükte belirgin avantaj sağlar.
Katalog değerleri hangi koşulda geçerli?
Katalogdaki verim değerleri, standart test koşullarında ölçülmüş değerlerdir. Eurovent koşullarında hava soğutmalı chiller için genellikle 12/7 °C soğuk su ve 35 °C dış hava, su soğutmalı chiller için ise ayrıca 30/35 °C kondenser suyu esas alınır. Projenizdeki koşullar farklıysa cihazın gerçek verimi de farklı olur.
İki parametre verimi en çok etkiler. Soğuk su çıkış sıcaklığı yükseldikçe kompresör daha az iş yapar; pratikte her 1 °C artış verimi birkaç yüzde iyileştirir. Yoğuşma sıcaklığı düştükçe de verim artar. Bu yüzden konfor uygulamalarında set değerini gereğinden düşük tutmak ve kondenseri kirli bırakmak, en verimli cihazı bile ortalama bir cihaza dönüştürür.
Sahada gerçek verim nasıl ölçülür?
Chiller'ınız ne kadar verimli çalışıyor?
Sahada debi, sıcaklık farkı ve güç ölçümüyle gerçek verimi hesaplayıp iyileştirme önerilerini yazılı olarak sunalım.
Sahadaki gerçek verim, chiller'ın ürettiği soğutmanın ölçülen elektrik gücüne bölünmesiyle hesaplanır. Soğutma kapasitesi, su debisi ile evaporatör giriş-çıkış sıcaklık farkından bulunur: kapasite (kW) yaklaşık olarak debi (m³/h) × ΔT (°C) × 1,16 formülüyle saf su için hesaplanır. Glikollü devrelerde katsayı glikol oranına göre düşer.
Örneğin 86 m³/h debide 5 °C sıcaklık farkı yaklaşık 500 kW soğutma demektir. Aynı anda ölçülen elektrik gücü 190 kW ise sahadaki COP yaklaşık 2,6'dır. Bu değer aynı koşuldaki katalog değerinin belirgin biçimde altındaysa kirli eşanjör, gaz eksikliği veya kompresör aşınması araştırılmalıdır. Kompresör tarafındaki verim kaybını vidalı kompresör revizyonu yazımızda ele aldık.
Güvenilir bir ölçüm için debimetre veya kalibre edilmiş ultrasonik ölçüm, hassas sıcaklık sensörleri ve güç analizörü gerekir. Ölçümler kararlı çalışma koşulunda ve mümkünse farklı yük noktalarında tekrarlanmalıdır. Elektrik ölçümleri yetkili teknisyen tarafından yapılmalıdır.
Tesis düzeyinde bakıldığında chiller tek tüketici değildir. Soğuk su ve kondenser pompaları, soğutma kulesi fanları ve kontrol sistemi de enerji harcar. Toplam sistem verimi, chiller dairesinin tamamının çektiği gücün üretilen soğutmaya oranıyla hesaplanır. Verimli bir chiller, gereğinden büyük seçilmiş ve sabit devirde çalışan pompalarla birlikte kullanıldığında tesisin toplam verimi beklenenin çok altında kalabilir. Su soğutmalı sistemlerde kule tarafının etkisini soğutma kulesi bakımı yazımızda anlattık.
Verimi artırmak için neler yapılabilir?
Mevcut bir chiller'ın verimi çoğu zaman cihazı değiştirmeden artırılabilir. Sahada en çok fark yaratan uygulamalar şunlardır:
- Kondenser serpantinlerinin ve eşanjör borularının düzenli temizlenmesi
- Soğuk su set değerinin binanın ihtiyacına göre yükseltilmesi, dış havaya göre resetleme
- Doğru gaz şarjı ve kızgınlık ayarı
- Su soğutmalı sistemlerde kule suyunun şartlandırılması ve kule fan kontrolü
- Birden fazla chiller varsa sıralama ve yük paylaşımının optimize edilmesi
- Sabit devirli pompalarda değişken debiye geçişin değerlendirilmesi
Yeni cihaz seçiminde ise hava ve su soğutmalı seçenekleri toplam enerji tüketimiyle karşılaştırmak gerekir; bu konuyu chiller seçim rehberimizde anlattık.
YOİ olarak verim konusunda nasıl yardımcı oluyoruz?
Bakım ziyaretlerimizde chiller'ın debi, sıcaklık ve güç değerlerini ölçüp kayda geçiriyor, verimdeki düşüşü yıllar içinde takip ediyoruz. Mevcut sistemin iyileştirilmesi veya yeni cihaz seçimi için yaptığımız hesaplarda enerji tüketimini ve geri ödeme süresini birlikte sunuyoruz. Ayrıntılar için chiller hizmetlerimize göz atabilirsiniz.
Sık sorulan sorular
Chiller için iyi bir COP değeri kaçtır?
Tek bir doğru değer yoktur. Tam yükte hava soğutmalı chiller'larda genellikle 2,8–3,5, su soğutmalı vidalı ve santrifüj chiller'larda 5–6 ve üzeri görülür. Karşılaştırma aynı test koşulunda ve mevsimsel değerlerle yapılmalıdır.
EER ile SEER arasındaki fark nedir?
EER tam yükteki anlık verimi, SEER ise farklı yük ve dış sıcaklık noktalarının ağırlıklandırılmasıyla bulunan mevsimsel verimi gösterir. Yıllık enerji tüketimini tahmin etmek için SEER daha anlamlıdır.
COP değerini kW/ton'a nasıl çeviririm?
3,517 değerini COP'a bölmeniz yeterlidir. Örneğin COP değeri 5 olan bir chiller yaklaşık 0,70 kW/ton harcar.
Chiller'ımın verimi zamanla neden düşer?
Kirlenen kondenser ve evaporatör, gaz kaçağı, kompresör aşınması ve yanlış set değerleri verimi zamanla düşürür. Düzenli bakım ve ölçüm kaydı bu düşüşü erken fark etmeyi sağlar.
Detaylı rehber: Chiller bakımı: periyotlar, kontrol listesi ve bakım formu