ESEER, IPLV и SEPR: сезонная эффективность чиллера

ESEER, IPLV и SEPR — сезонные показатели эффективности чиллера: отношение холода к электроэнергии не в одной точке, как EER, а за год с учётом того, что чиллер большую часть времени работает на частичной нагрузке и при воздухе холоднее +35 °C. ESEER — европейский (Eurovent), IPLV — американский (AHRI 550/590), SEPR — по регламенту экодизайна ЕС для технологических чиллеров. Два чиллера с одинаковым EER могут отличаться по ESEER на 20–30 %, и именно эта разница определяет счёт за электроэнергию.

Почему одного EER не хватает

EER в паспорте измерен при полной нагрузке, воде 12/7 °C и воздухе +35 °C. Так чиллер работает несколько десятков часов в году. Остальное время нагрузка меньше расчётной, воздух холоднее, конденсация ниже — и чиллер тратит на киловатт холода меньше. Насколько меньше, зависит от того, как машина регулируется: ступенчатый компрессор на 50 % работает пусками и теряет на каждом, инверторный снижает обороты и выигрывает от недогруженных теплообменников. Эту разницу EER не показывает, а сезонный показатель — показывает. Из чего складывается потребление при полной нагрузке, объяснено в справочнике о потребляемой мощности чиллера и EER.

Три показателя и чем они отличаются

Все три строятся одинаково: берут EER в четырёх точках частичной нагрузки — 100, 75, 50 и 25 % — при своём для каждой точки воздухе и взвешивают по доле часов, которую такая нагрузка занимает в типовом году. Различаются веса, температуры воздуха и способ усреднения.

ESEER = 0,03 × EER₁₀₀ + 0,33 × EER₇₅ + 0,41 × EER₅₀ + 0,23 × EER₂₅

IPLV = 1 / (0,01 / EER₁₀₀ + 0,42 / EER₇₅ + 0,45 / EER₅₀ + 0,12 / EER₂₅)

• ESEER (European Seasonal EER) — методика Eurovent для чиллеров кондиционирования, вода 12/7 °C; усредняет сами EER. Его чаще всего пишут в европейских каталогах.
• IPLV (Integrated Part Load Value) — AHRI 550/590, США; усредняет обратные величины, то есть расход электроэнергии, и даёт чуть меньшее число при тех же точках. Для воздушного чиллера точки берут при более холодном воздухе, чем ESEER, поэтому IPLV одной и той же машины выше её ESEER — сравнивать их между собой нельзя. В каталогах из США IPLV часто дают в BTU/(Вт·ч); чтобы перевести в безразмерный, делят на 3,412.
• SEPR (Seasonal Energy Performance Ratio) — регламент ЕС 2016/2281 для технологических чиллеров с водой 7 °C и ниже: холод за год к электроэнергии за год по часовому распределению температур типового климата, а не по четырём точкам. Минимальные значения с 2021 года — 5,0 для воздушных чиллеров до 400 кВт и 7,0 для водяных; нормы по мощностям собраны в справочнике о новых чиллерах в Европе и США.
• SEER и SCOP — такие же сезонные показатели по EN 14825 для комфортного охлаждения и для режима нагрева тепловых насосов; SEER считают для кондиционирования, не для технологического холода.

Пример: два чиллера с одинаковым EER

Ступенчатый и инверторный чиллер по 100 кВт, оба с EER 2,8 при полной нагрузке. По точкам частичной нагрузки ступенчатый даёт EER 3,4 / 3,9 / 4,1 (на 50 % и 25 % он работает пусками), инверторный — 3,8 / 4,6 / 5,0.

1. ESEER ступенчатого: 0,03 × 2,8 + 0,33 × 3,4 + 0,41 × 3,9 + 0,23 × 4,1 = 0,084 + 1,122 + 1,599 + 0,943 = 3,75.
2. ESEER инверторного: 0,084 + 1,254 + 1,886 + 1,150 = 4,37.
3. IPLV по тем же точкам: ступенчатый 1 / (0,01/2,8 + 0,42/3,4 + 0,45/3,9 + 0,12/4,1) = 3,68; инверторный 4,24.
4. Разница по сезону — 17 % при одинаковом паспортном EER. При 4000 ч и средней загрузке 50 % это десятки мегаватт-часов в год; в рублях её считает расчёт экономии инверторного чиллера.

Цифры примера — модельные, для показа метода; у реальной машины точки частичной нагрузки берут из каталога или протокола испытаний.

Как читать сезонный показатель в КП

• Один показатель для всех. ESEER нельзя сравнивать с IPLV, а оба — с SEPR: разные точки и воздух. В задании просят указать ESEER по Eurovent или IPLV по AHRI и условия (вода, воздух).
• Условия воды. ESEER считают при 12/7 °C; для воды 15 °C или гликоля −5 °C стандартного сезонного показателя нет — просят точки частичной нагрузки при своих температурах.
• Насос и вентиляторы. У Eurovent ESEER включает вентиляторы и часть мощности насоса, IPLV по AHRI — вентиляторы; отдельный насос гидромодуля в них не входит. Сравнивая КП, смотрят, что включено.
• Частичная нагрузка у себя. Веса ESEER — для европейского климата и кондиционирования; у круглосуточного производства с ровной нагрузкой 90 % сезонный показатель почти равен EER, и переплачивать за инвертор смысла нет. Свою загрузку и часы подставляют в расчёт расхода электроэнергии чиллера за год.
• Воздух у себя. Для Краснодара и Якутска один и тот же ESEER означает разный расход; как чиллер теряет холод и EER в жару, показано в справочнике о чиллере в жару.

Что из этого следует для подбора

• Для круглогодичной переменной нагрузки — ЦОД, здания, цеха со сменной работой — в задание включают сезонный показатель и точки частичной нагрузки, а не только EER, и сравнивают предложения по ним; как записать требования, показано в справочнике о характеристиках и опросном листе на чиллер.
• Для ровной технологической нагрузки ближе к полной важнее EER при расчётном воздухе и запас холода в жару.
• Инвертор и регулирование конденсации поднимают сезонный показатель сильнее всего; что даёт плавное регулирование и где оно не нужно, разобрано в справочнике об инверторном чиллере.