Расходы на оборудование для энергосберегающих систем не имели особого смысла во времена дешёвой энергии. В настоящее время эти системы набирают популярность как средство контроля общих затрат в течение жизненного цикла.
Системы естественного охлаждения могут обеспечить значительную экономию для владельцев таких систем. Однако объём доступной потенциальной экономии энергии почти полностью зависит от общей конструкции системы и от выбора оборудования для использования в такой системе. В целом проектировщик должен сбалансировать более высокую стоимость оборудования с большей возможностью экономии энергии. К счастью, эта экономия и связанные с ней расходы поддаются разумному количественному измерению, так что проектировщики, руководствуясь надёжной информацией, могут сделать оптимальный выбор.
Беглый взгляд на любое технико-экономическое обоснование проекта системы холодоснабжения офисного здания или центра обработки данных показывает, что в такой системе больше всего электроэнергии потребляет чиллер. Простая логика сразу приводит к выводу, что максимально возможная экономия энергии достигается путём отключения чиллера. В этом и состоит цель естественного охлаждения — избежать затрат энергии, связанных с работой холодильной машины.
Очевидно, должны быть рассмотрены и какие-то другие способы производства необходимой охлаждённой воды. Например, при подходящих погодных условиях и тепловой нагрузке даже градирня может выступать в качестве источника охлаждённой воды.
Проще говоря, вместо холодильного цикла чиллера для охлаждения воды система естественного охлаждения может использовать более холодный наружный воздух с температурой ниже, чем уставка охлаждённой воды на подаче из чиллера.
В терминологии систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха правильное техническое название процесса — «экономайзер на стороне воды». Многие люди знакомы с тем, как работает экономайзер «со стороны воздуха», но мы говорим именно об экономайзере «со стороны воды». Экономайзер со стороны воздуха обычно используется в крышных кондиционерах или подключается к внутренней вентиляционной установке, позволяя отфильтрованному наружному воздуху поступать в помещение, когда температура наружного воздуха падает ниже +12°C (обычная температура приточного воздуха во внутренних помещениях), тем самым устраняя необходимость запуска холодильного цикла. Внутреннее пространство охлаждается, но система охлаждения не работает, отсюда и название «естественное охлаждение».
Естественное охлаждение — это эффективный и экономичный метод использования низких температур наружного воздуха. Его можно использовать для охлаждения воды, как в технологических системах поддержания температуры производственного процесса, так и в системах комфортного кондиционирования воздуха.
Использование естественного охлаждения в промышленных системах холодоснабжения на базе чиллеров отличается от решений для охлаждения воздуха внутри зданий, поскольку свежий окружающий воздух не может втягиваться прямо в контур охлаждения чиллера. Поэтому, чтобы использовать преимущества низких температур окружающей среды, в контур холодоносителя необходимо включить теплообменник естественного охлаждения или экономайзер со стороны воды. Этот метод работы использует естественные низкие температуры окружающей среды и при этом обеспечивает снижение затрат на электроэнергию до 70%.
Если рассматривать классическую систему холодоснабжения с помощью охлаждённой воды для систем кондиционирования, а также для большинства промышленных технологических процессов, то для её функционирования требуется холодная вода — намного холоднее, чем может обеспечить градирня в течение обычного лета. Для этих целей проектировщики, как правило, выбирают базовую систему охлаждённой воды, представленную на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема базовой системы для получения охлаждённой воды
В этой системе контур охлаждённой воды переносит теплоту, отводимую от системы кондиционирования воздуха или технологического процесса, и передаёт её хладагенту, который под воздействием этой теплоты кипит в испарителе водоохлаждающей машины (чиллера). Затем охлаждённая вода возвращается к источнику тепловой нагрузки. Тем временем пары хладагента сжимаются внутри компрессора, добавляя теплоту работы сжатия. Затем хладагент поступает в конденсатор, где его общая добавленная теплота передаётся водяному контуру конденсатора. В итоге это общее количество теплоты отводится в атмосферу через градирню, которая охлаждает воду, циркулирующую в контуре конденсатора, для её последующего возврата в конденсатор чиллера.
Обращаем внимание на тот факт, что общее количество теплоты, сбрасываемое градирней в окружающую атмосферу, превышает фактическую тепловую нагрузку технологического процесса на количество теплоты (или работы), обусловленное работой компрессора чиллера. В показанной системе сжатия хладагента дополнительная «теплота сжатия» увеличивает нагрузку на градирню примерно на 15–20% по сравнению с нагрузкой, генерируемой технологическим процессом.
Расходы и температуры, указанные на рис. 1, являются типичными для системы кондиционирования воздуха производительностью примерно 1055 кВт, работающей при полной нагрузке в летних условиях. В такой системе обычные производительности насосов составляют 3,2 л/мин. на 1 кВт в водяном контуре конденсатора и 2,7 л/мин. на 1 кВт в контуре охлаждённой воды. Эти значения отражают разницу в теплосодержании между водяным контуром конденсатора и контуром охлаждённой воды и приводят к повышению температуры воды примерно на 5°C в каждом контуре. Как правило, технологические нагрузки не требуют такой низкой температуры, как +7°C, показанной на рис. 1. Типичные технологические процессы могут требовать температур от +12 до +20°C, поэтому в данном примере системы холодоснабжения, температура технологической охлаждённой воды была произвольно выбрана +12°C.
В большинстве случаев основной причиной выбора охлаждённой воды с температурой +7°C является необходимость снижения влажности «кондиционированного» воздуха в летние месяцы. В некоторых системах холодоснабжения даже приходится повторно нагревать воздух до температуры, необходимой для комфорта человека или для поддержания температуры воздуха в технологическом процессе. Поскольку естественная влажность воздуха снижается при понижении его температуры, в «межсезонный» период снижение влажности воздуха практически не требуется или не требуется вообще. Таким образом, в межсезонье обычно допустимы более высокие температуры охлаждённой воды. Как мы увидим позже, эти допустимые более высокие температуры охлаждённой воды дают больше возможностей для использования процессов естественного охлаждения.
В системе холодоснабжения с парокомпрессионным циклом охлаждения эксплуатационные расходы связаны с необходимостью постоянного подвода к компрессору электрической мощности — примерно 0,13–0,18 кВт на 1 кВт холодопроизводительности. Использование градирни для реализации процесса естественного охлаждения позволяет избежать этих эксплуатационных расходов в течение значительного количества дней в году.
Что такое естественное охлаждение?
Беглый взгляд на рис. 1 показывает, что больше всего энергии в системе холодоснабжения потребляет чиллер. Следовательно, максимально возможная экономия энергии достигается путём отключения чиллера. Повторимся, что цель естественного охлаждения — избежать затрат на энергию, связанных с работой чиллера. Конечно, должны быть доступны какие-то другие способы производства необходимой охлаждённой воды, в том числе, при подходящей тепловой нагрузке и соответствующих погодных условиях, в качестве источника охлаждённой воды может выступать даже градирня.
Как известно, температура холодной воды, поступающей из градирни, снижается по мере снижения температуры воздуха по влажному термометру и/или тепловой нагрузки. При определённой температуре воздуха по влажному термометру температура холодной воды, производимой градирней, будет достаточно низкой, чтобы без помощи чиллера удовлетворить потребности технологического процесса или системы кондиционирования воздуха. При этом, если система трубопроводов определённым образом оборудована, вода из градирни может напрямую отводить теплоту от технологического процесса, избегая затрат электроэнергии на работу компрессора. Как правило, эксплуатационная эффективность системы холодоснабжения, а также и защита от замерзания градирни при отрицательных температурах наружного воздуха диктуют, что расход воды через градирню должен быть постоянным в любое время. То есть очевидно, что снижение тепловой нагрузки на систему холодоснабжения приведёт к уменьшению температурного напора ∆t по всей градирне.
Таким образом, типичная система холодоснабжения, показанная на рис. 1, с температурным напором во время работы чиллера 5°C и в условиях полной тепловой нагрузки здания при выключенном чиллере имеет температурный напор порядка 4°C. Точно так же при 75%-й тепловой нагрузке здания система с выключенным чиллером обеспечивает температурный напор порядка 3°C, а при 50% тепловой нагрузки здание обеспечивает температурный напор только 2°C.
Зная эти взаимосвязи, разработчик системы холодоснабжения может базироваться на этих примерах, чтобы охватить практически любую комбинацию тепловой нагрузки и температурного напора.
Итак, эффективная конструкция системы естественного охлаждения зависит от разумного применения указанных выше примеров для выбора проектных условий и разработки требований к оборудованию, которые максимизируют возможности процесса естественного охлаждения. Ниже рассмотрены основные типы используемых сегодня решений для систем естественного охлаждения.
Когда температура окружающего воздуха падает по крайней мере на 1°C ниже температуры воды на входе в испаритель чиллера, преимущества естественного охлаждения могут начать реализовываться, и внешняя температура окружающей среды может способствовать охлаждению технологического процесса вместо чиллера. Когда температура окружающей среды падает на 3–5°C ниже требуемой температуры подаваемой технологической воды, может быть реализовано общее естественное охлаждение, которое на 100% заменяет работу компрессоров чиллеров и, следовательно, обеспечивает экологически безопасный и экономически эффективный подход к технологическому охлаждению или комфортному кондиционированию воздуха.
Прямое естественное охлаждение
Простейшей и наиболее термически эффективной (хотя и наименее рекомендуемой) является схема прямого естественного охлаждения (рис. 2). Простая байпасная система физически соединяет контуры воды из конденсатора и контур охлаждённой воды в один общий водяной контур, по которому движется вода между нагрузкой и градирней (штриховые линии — путь потока воды при работе в режиме естественного охлаждения).
Рис. 2. Принципиальная схема прямого естественного охлаждения воды
Прямое соединение двух водяных контуров позволяет использовать полную производительность градирни. Расход и температуры, указанные на рис. 2, основаны на предположениях о том, что:
1. В режиме прямого естественного охлаждения один из двух насосов циркуляционной воды должен быть зашунтирован (обычно это насос охлаждённой воды). Использование водяного насоса конденсатора поддерживает эффективность градирни, гарантируя, что градирня будет постоянно работать на проектных значениях расхода охлаждаемой воды или почти на этом уровне.
2. Предполагается, что установленная нагрузка остаётся постоянной для технологического охлаждения, но обычно для системы кондиционирования воздуха нагрузка будет меньше, а температура холодной воды +14°C для нагрузки комфортного кондиционирования является приемлемой.
Систему прямого естественного охлаждения по историческим причинам ещё часто называют «циклом с фильтром». Такая система обычно наименее рекомендуется к реализации, потому что смешивание двух потоков воды загрязняет «чистую» охлаждённую воду, проходящую через испаритель чиллера, «грязной» водой из контура конденсатора, проходящей через градирню. Такую ситуацию большинство пользователей не хотят допускать. Чтобы свести к минимуму вероятность загрязнения поверхностей теплообменника испарителя чиллера в контуре охлаждённой воды, большинство проектировщиков систем с прямым подключением включают устройство фильтрации «бокового потока» для непрерывной фильтрации части общего потока воды.
Фильтр, показанный на рис. 2, следует рассматривать как неотъемлемый компонент системы такого типа.
Расход бокового потока, необходимый для эффективной очистки системы, конечно же, зависит от качества подпиточной воды и окружающего воздуха. Обычно достаточным считается расход, составляющий от 5 до 10% от расхода циркуляционной воды во всей системе.
Фильтрация бокового потока, в отличие от фильтрации полного потока, обычно предпочтительнее, поскольку она не увеличивает напорные характеристики системы, а также потому, что её можно по желанию промывать обратным потоком без замены фильтрующего элемента.
Непрямое естественное охлаждение
Добавление теплообменника, подключённого к параллельному байпасному контуру с чиллером, обеспечивает полную изоляцию контуров охлаждённой воды и воды в контуре конденсатора во время режима естественного охлаждения (рис. 3).
Рис. 3. Принципиальная схема непрямого естественного охлаждения воды
Пластинчатые теплообменники типа «жидкость — жидкость» обычно приемлемы для умеренных температур и низких давлений, возникающие в этих водяных контурах. Кроме того, поскольку пластинчатый теплообменник может нормально функционировать даже при небольшом перепаде температур (в зависимости от размера до 1°C), он позволяет разделить водяные контуры с минимальным ущербом для возможности реализации эффекта естественного охлаждения.
Как показано на рис. 3, работа в режиме естественного охлаждения при полной тепловой нагрузке приводит к повышению температуры на 5,5°C в теплообменнике нагрузки и 4,5°C в градирне. Диапазон градирни составляет всего 4,5°C, потому что теплота от работы компрессора была устранена, а нормальная разница в скорости потока в отдельных водяных контурах требует всего Δt = 4,5°C в градирне. Тем не менее, градирня должна производить воду с температурой +13°C, чтобы обеспечить температуру воды +14°C на выходе из теплообменника нагрузки, при условии, что теплообменник был выбран для перепада температур 1°C.
В то время как теплообменник «жидкость — жидкость», требующий разницы температур всего в 2°C, очевидно, экономит на стоимости оборудования, его использование уменьшит количество часов работы естественного охлаждения. Потребуется холодная вода из градирни с температурой +12°C. Потенциальная экономия (за счёт более низкой стоимости теплообменника) должна быть сопоставлена с дополнительными затратами на непрерывную работу чиллера в часы, потерянные из-за потребности в более холодной воде.
Потери давления в теплообменнике также имеют первостепенное значение. Потеря давления теплообменника со стороны градирни не должна превышать потерю давления в конденсаторе. В противном случае градирня будет потреблять меньше воды, чем её расчётный расход, и её эффективность пострадает.
С другой стороны, для снижения потерь давления могут потребоваться клапаны-регуляторы потока воды в байпасной ветви контура конденсатора, чтобы предотвратить избыточный поток воды через градирню и аналогичную потерю эффективности. Иногда внимание к гидравлическим сопротивлениям теплообменника должно иметь приоритет над оптимизацией разницы температур в нём.
В дополнение к очевидному преимуществу отдельных водяных контуров система непрямого естественного охлаждения также позволяет оператору системы изолировать чиллер для сезонного планово-профилактического обслуживания.
Правильно спроектированная система непрямого естественного охлаждения позволяет почти максимально использовать холод окружающей среды, а также предлагает очевидные преимущества в эксплуатации и обслуживании системы.
Система естественного охлаждения с помощью миграции хладагента
Данный метод основывается на передаче теплоты от окружающей среды с низкой температурой к потоку воды через испаритель затопленного типа, применяемый в водоохлаждающих машинах с центробежными компрессорами. Многие производители чиллеров предлагают комплект принадлежностей, позволяющий использовать метод естественного охлаждения, показанный на рис. 4.
Рис. 4. Принципиальная схема естественного охлаждения воды с помощью миграции хладагента
В этом случае, когда компрессор выключается, открываются клапаны, обеспечивая свободное перемещение паров хладагента из испарителя в конденсатор и жидкого хладагента из конденсатора в испаритель. Поскольку процесс теплопередачи ограничен в основном фазовым переходом хладагента, тепловая нагрузка таких систем редко превышает примерно 25–35% от полной тепловой нагрузки. Температуры, показанные на рис. 3, основаны на нагрузке в 25%.
В дополнение к ограниченной тепловой нагрузке системы этого типа холодная вода из градирни обычно должна иметь температуру не выше +7°C, чтобы обеспечить достаточную теплопередачу. Это требование ограничивает использование данной системы относительно небольшим количеством дней в году. И, конечно же, требование работы системы холодоснабжения с полной тепловой нагрузкой полностью исключало бы использование системы такого типа.
Распределение тепловой нагрузки
Выше было показано, что температура холодной воды из градирни снижается при снижении температуры воздуха по влажному термометру и тепловой нагрузки на систему холодоснабжения. Кроме того, известно, что холодопроизводительность и потребляемая мощность компрессора также уменьшается при снижении тепловой нагрузки на систему, что, как правило, приводит к снижению температуры воды в конденсаторе.
Используя эти факты, проектировщик может разработать систему «распределения нагрузки», как это показано в упрощённой форме на рис. 5. В этой системе пластинчатый теплообменник, установленный последовательно перед чиллером, постепенно снижает нагрузку на чиллер и в итоге приводит к достижению полного естественного охлаждения.
Рис. 5. Упрощённая схема «распределения нагрузки» в системе холодоснабжения
Последовательность работы такой системы будет примерно следующей:
1. По мере снижения температуры окружающей среды и/или тепловой нагрузки на систему холодоснабжения температура, определяемая термостатом T1, начнёт приближаться к температуре, определяемой термостатом T2. Как только температура в точке Т1 становится ниже, чем в точке Т2, трёхходовой клапан V1 переустанавливается так, чтобы весь поток из градирни проходил через пластинчатый теплообменник. Вследствие этого снижается тепловая нагрузка на чиллер. Этот процесс продолжается до тех пор, пока тепловая нагрузка на чиллер не станет равной нулю. До тех пор, пока трёхходовой клапан V1 не будет переустановлен, вся вода из градирни течёт через дроссельный клапан (TV) напрямую в конденсатор. Это необходимо для того, чтобы водяной насос конденсатора (P1) имел постоянный напор и, следовательно, чтобы градирня работала с проектным расходом воды. Гидравлическое сопротивление на дроссельном клапане (TV), разумеется, должно равняться расчётному гидравлическому сопротивлению пластинчатого теплообменника со стороны градирни.
2. Большинство чиллеров рассчитаны на определённую температуру воды в конденсаторе, ниже которой становится невозможным дальнейшее снижение рабочей производительности компрессора, а также могут возникнуть проблемы с изменением напора насоса в контуре конденсатора. Следовательно, термостат T3 должен определять эту температуру и регулировать положение трёхходового клапана V2. Важно, чтобы клапан V2 не мог перейти в положение полного байпаса. В этом дополнительном (вторичном) байпасном контуре также имеется дроссельный клапан (TV), гидравлическое сопротивление которого должно быть равно гидравлическому сопротивлению в конденсаторе при полном расходе. Термостат T3 также должен активировать вспомогательный насос P2 в третичном байпасном контуре. Этот контур обеспечивает источник теплоты (выходящей из конденсатора) для поддержания температуры воды в конденсаторе на приемлемом уровне и обеспечивает надлежащий поток теплоносителя через конденсатор. Насос P2 должен быть рассчитан на обеспечение, по крайней мере, минимально необходимого расхода в конденсатор при расчётном гидравлическом сопротивлении в конденсаторе. Клапан V2 всегда должен обеспечить, по крайней мере, небольшой расход воды через конденсатор, чтобы термостат T3 имел возможность фиксировать значимую для измерения температуру воды. Так обеспечивается оптимальная модуляция трёхходового клапана V2.
3. В итоге, если термостат Т4, который измеряет температуру воды на выходе из испарителя чиллера, обнаружит температуру, которая при определённой тепловой нагрузке будет ниже требуемой по проекту, то компрессор выключится. Пусковые устройства компрессора должны быть связаны с пусковым устройством насоса P2 таким образом, чтобы насос не был включён, пока на компрессор не подаётся сигнал на включение. При желании термостат T4 можно также использовать для управления клапаном V2, который направлял бы поток теплоносителя через конденсатор либо дроссельный клапан (TV) вторичного байпасного контура.
4. С этого момента будет достигнут режим полного естественного охлаждения, и термостат T5 начнёт управлять работой вентилятора или вентиляторов градирни для поддержания заданной температуры охлаждённой воды из градирни и дальнейшего энергосбережения.
Преимущества естественного охлаждения
Какой бы вариант естественного охлаждения ни был выбран, преимущества остаются неизменными:
1. Обеспечивается надёжность системы холодоснабжения, поскольку такая система постоянно контролирует температуру процесса и в зависимости от климатических условий автоматически переключается со 100%-й нагрузки на компрессор на частичное или полное естественное охлаждение.
2. Каждый метод естественного охлаждения экономит энергию и эксплуатационные расходы, поскольку использует температуру окружающего воздуха вместо работы компрессоров чиллера, охлаждающих технологическую жидкость.
3. Использование технологии естественного охлаждения снижает износ компонентов чиллера и, следовательно, снижает стоимость жизненного цикла.
4. Периоды окупаемости могут быть очень короткими, в зависимости от потребностей в охлаждённой воде и необходимой температуры на выходе из системы холодоснабжения, а также от диапазона температур окружающей среды в регионе использования. Например, система холодоснабжения больницы в южном регионе, если в операционной используется охлаждённая вода с температурой +4°C, может окупить капитальные вложения примерно за пять лет, тогда как центру обработки данных в умеренной климатической зоне может потребоваться меньше года, если температура охлаждённой воды для теплоотвода от серверов составляет 21°C.
Управление работой систем естественного охлаждения
Работа этих систем является достаточно надёжной и в то же время удивительно простой. Включение системы холодоснабжения в режиме естественного охлаждения осуществляется через регулирующий трёхходовой клапан, подключённый к системе «умного» здания, управляющей функционированием системы кондиционирования, или к системе управления технологическим процессом. Трёхходовой клапан полностью настраивается на желаемую пользователем температуру активации режима естественного охлаждения.
1. Высокая температура окружающей среды. В летний период при высоких значениях температуры наружного воздуха возможность естественного охлаждения отсутствует, поэтому теплообменники или модули естественного охлаждения не используются, а будет использоваться 100% механическое охлаждение. Трёхходовой клапан системы будет направлять весь поток жидкости через испарители чиллеров для охлаждения до установленной температуры.
2. Межсезонье или предварительное охлаждение. В зависимости от технических требований к системе холодоснабжения трёхходовой клапан может начать открываться и направлять поток охлаждённой воды к теплообменникам естественного охлаждения при температуре наружного воздуха на 1–2°C ниже уставки температуры охлаждённой воды в чиллере. Эта разность температур между заданной температурой и активацией естественного охлаждения намного ниже, чем кажется непосвящённому человеку, который не знает всех особенностей систем с использованием воздуха для охлаждения. Таким образом, если система работает при стандартной температуре охлаждённой воды 6°C, она начнёт использовать естественное охлаждение, когда температура наружного воздуха по сухому термометру достигнет 5°C. При этих температурах по-прежнему может потребоваться механическая система охлаждения для обеспечения полной холодопроизводительности системы, однако теперь тепловая нагрузка будет распределяться, и система будет использовать максимальные возможности окружающей среды. Вода частично охлаждается, проходя через фрикулер или интегрированный теплообменник естественного охлаждения, а затем проходит через испаритель чиллера для достижения требуемой заданной температуры. Таким образом, происходит предварительное охлаждение воды, поступающей в чиллер.
3. Зимняя эксплуатация. Как только температура наружного воздуха становится на 3–5°C ниже заданного значения охлаждённой воды, система холодоснабжения может достигать 100% своей производительности с помощью теплообменников естественного охлаждения. В этот момент трёхходовой клапан будет на 100% открыт, пропуская поток воды в теплообменник естественного охлаждения, а механическая система охлаждения будет отключена. Разумеется, в случае чиллера с интегрированным водяным теплообменником вентиляторы конденсатора продолжат нагнетать через него окружающий воздух, но при этом частота их вращения будет регулироваться автоматически в зависимости от температуры окружающей среды, что ещё больше увеличит экономию энергии. Единственная электроэнергия, используемая системой в зимнем режиме, предназначена для работы вентилятора. Вода будет полностью охлаждаться в теплообменнике естественного охлаждения, поэтому энергопотребление сведётся к минимуму.
4. Ограничения. Работа системы естественного охлаждения должна прекратиться, когда потребность в охлаждении или тепловая нагрузка на систему холодоснабжения становится меньше холодопроизводительности естественного охлаждения. При этом трёхходовой клапан начинает постоянно дросселировать жидкость, чтобы избежать её переохлаждения и поддерживать заданное значение. В северном климате для снижения риска замерзания теплообменников в контуре естественного охлаждения должен быть использован раствор антифриза с соответствующим программированием предельной температуры. Однако в южном климате, если в системе естественного охлаждения будет использоваться чистая вода, должно быть введено ограничение точки замерзания и прекращения работы системы — не ниже +1°C.
Возможности естественного охлаждения
Возможности системы естественного охлаждения можно оценить количеством часов в году, которое данная система может работать от 0 до 100% своей производительности. Посредством определённого выбора, сделанного в процессе проектирования системы, определяется перечень её возможностей. При этом определяют три основных фактора, находящихся под контролем проектировщика: расчётная температура охлаждённой воды, мощность теплообменника для системы непрямого охлаждения и выбранная производительность градирни.
Двумя другими важными переменными, которые также необходимо учитывать, являются: профиль тепловой нагрузки и местные погодные условия. Очевидно, что они находятся вне контроля проектировщика, но учёт их влияния может помочь оптимизировать конструкцию системы естественного охлаждения и сбалансировать первоначальные затраты с потенциальной экономией, которая будет получена при эксплуатации.
Снижение тепловой нагрузки, очевидно, также влияет на возможности использования естественного охлаждения. Например, типичное для комфортного кондиционирования воздуха в межсезонье снижение нагрузки на 50% позволяет переключиться на режим естественного охлаждения при температуре по влажному термометру примерно на 5°C выше, чем допускает работа системы с полной нагрузкой. Учитывая географические различия, это может добавить от 500 до 2000 ч к годовой эксплуатации естественного охлаждения.
Технологические нагрузки, хотя не такие переменные, как в системах кондиционирования воздуха, имеют тенденцию быть гораздо менее сезонными в своих колебаниях. Чтобы в полной мере использовать возможности естественного охлаждения, технологическим системам может потребоваться более сложная система управления для автоматического переключения с чиллера на естественное охлаждение и обратно. Для этого были разработаны системы распределения нагрузки, которые оптимально адаптируется к такой изменчивости.
В конечном счёте стоимость оборудования для естественного охлаждения должна быть сопоставлена с предполагаемой стоимостью сэкономленной энергии. Во многих регионах стоимость электроэнергии достаточно высока, чтобы оправдать даже ограниченное использование естественного охлаждения.
