دمای ۱۸ یا ۲۵ درجه؟ تنظیم دمای کولر واقعاً چقدر روی قبض برق تأثیر دارد؟
خلاصه مطلب تنظیم کولر روی ۱۸ درجه الزاماً باعث نمیشود اتاق سریعتر خنک شود؛ در بسیاری از سیستمها فقط باعث میشود کمپرسور مدت بیشتری برای رسیدن به دمای بسیار پایین کار کند. برای اغلب فضاهای معمول، محدوده حدود ۲۴ تا ۲۶ درجه سانتیگراد میتواند نقطه شروع مناسبی برای ایجاد تعادل میان آسایش و مصرف انرژی باشد؛ البته رطوبت، نوع کاربری، تعداد افراد، پوشش، تابش خورشید و شرایط ساختمان نیز مؤثرند. همین اصل در سیستمهای مرکزی نیز وجود دارد. پایین آوردن بیدلیل Set Point آب سرد چیلر یا تنظیم نامناسب فنکویل و هواساز میتواند مصرف کمپرسور، پمپ و فن را افزایش دهد. بنابراین هدف سیستم تهویه نباید «سردترین دمای ممکن» باشد؛ بلکه باید تأمین شرایط آسایش با کمترین مصرف منطقی انرژی باشد.
در روزهای گرم تابستان، یکی از اولین واکنشها بعد از ورود به خانه یا محل کار این است که دمای کولر را تا ۱۸ یا حتی ۱۶ درجه پایین بیاوریم. تصور رایج این است که با این کار، محیط سریعتر خنک میشود.
اما آیا واقعاً کولر با تنظیم روی ۱۸ درجه، سریعتر از زمانی که روی ۲۴ یا ۲۵ درجه تنظیم شده است اتاق را خنک میکند؟ و مهمتر از آن، این چند درجه اختلاف چه تأثیری بر مصرف برق کولر و مبلغ قبض برق دارد؟
پاسخ کوتاه این است:
پایین آوردن بیش از حد دمای تنظیمی، معمولاً باعث میشود سیستم سرمایش مدت بیشتری کار کند و انرژی بیشتری مصرف کند؛ بدون اینکه لزوماً آسایش بیشتری ایجاد شود.
این موضوع فقط درباره کولر گازی نیست. مفهوم Set Point یا نقطه تنظیم دما در چیلر، فنکویل، هواساز، سیستم VRF و حتی BMS ساختمان نیز یکی از عوامل مهم در مصرف انرژی است.
اهمیت این موضوع با جدیتر شدن الزامات برچسب انرژی ساختمان بیشتر میشود؛ زیرا در ارزیابی عملکرد انرژی ساختمان، فقط ظرفیت تجهیزات مهم نیست و راندمان، کنترل و نحوه بهرهبرداری از سیستم HVAC نیز اهمیت دارند.
در ادامه بررسی میکنیم دمای مناسب کولر در تابستان چیست، تفاوت تنظیم کولر روی ۱۸ و ۲۵ درجه چه معنایی دارد و چگونه میتوان بدون تحمل گرما، مصرف سیستم سرمایش را کاهش داد.
Set Point چیست؟
Set Point یا نقطه تنظیم همان مقداری است که برای کنترل سیستم تعیین میکنیم.
مثلاً وقتی ترموستات کولر را روی ۲۵ درجه قرار میدهید، در واقع دمای هدف فضای داخل را مشخص کردهاید.
سیستم کنترل با اندازهگیری دمای محیط تلاش میکند شرایط را به محدوده موردنظر برساند.
این مفهوم فقط در کولر گازی وجود ندارد.
در یک ساختمان ممکن است Set Pointهای مختلفی داشته باشیم:
-
دمای فضای داخل
-
دمای آب خروجی چیلر
-
دمای هوای خروجی هواساز
-
فشار استاتیک کانال
-
فشار شبکه آب سرد
-
دمای آب کندانسور
بنابراین Set Point یکی از مهمترین ابزارهای کنترل مصرف انرژی در HVAC است.
آیا کولر روی ۱۸ درجه سریعتر از ۲۵ درجه خنک میکند؟
این موضوع به نوع سیستم و نحوه کنترل ظرفیت آن بستگی دارد، اما در بسیاری از کولرهای معمولی پاسخ خیر است.
فرض کنید دمای اتاق ۳۰ درجه است.
در حالت اول ترموستات را روی ۲۵ درجه قرار میدهید.
در حالت دوم آن را روی ۱۸ درجه تنظیم میکنید.
در یک سیستم ساده On/Off، کمپرسور برای پایین آوردن دمای اتاق شروع به کار میکند. تنظیم دما روی ۱۸ درجه لزوماً قدرت لحظهای کمپرسور را بیشتر نمیکند؛ بلکه به سیستم میگوید:
«کار را تا رسیدن به دمای پایینتری ادامه بده.»
بنابراین پایین آوردن شدید ترموستات را نباید معادل فشار دادن پدال گاز خودرو تصور کرد.
کولر الزاماً با سرعت بیشتری سرد نمیکند؛ ممکن است فقط مدت بیشتری کار کند.
در سیستمهای اینورتر شرایط کنترل پیچیدهتر است، زیرا کمپرسور میتواند ظرفیت خود را تغییر دهد. با این حال، تعیین یک Set Point بسیار پایین همچنان میتواند سیستم را برای مدت بیشتری در بار بالا نگه دارد.
پس چرا کولر روی ۱۸ درجه برق بیشتری مصرف میکند؟
هرچه دمای موردنظر داخل ساختمان پایینتر باشد، سیستم سرمایش باید گرمای بیشتری را از فضای داخل دفع کند و معمولاً مدت بیشتری کار کند.
از طرف دیگر، اختلاف دمای داخل و خارج ساختمان نیز اهمیت دارد.
فرض کنید هوای بیرون ۳۸ درجه است.
اگر داخل را روی ۲۵ درجه نگه داریم:
اختلاف دما = ۱۳ درجه
اما اگر بخواهیم فضای داخل را به ۱۸ درجه برسانیم:
اختلاف دما = ۲۰ درجه
با افزایش این اختلاف، انتقال حرارت از محیط بیرون به داخل ساختمان بیشتر میشود و سیستم سرمایش باید با این بار حرارتی مقابله کند.
علاوه بر آن، رساندن فضا به دمای بسیار پایینتر باعث افزایش زمان کار کمپرسور میشود.
به همین دلیل انتخاب دمای منطقی یکی از سادهترین اقدامات برای مدیریت مصرف برق کولر است.
هر یک درجه کاهش دمای کولر چند درصد مصرف برق را افزایش میدهد؟
برای این سؤال نمیتوان یک درصد ثابت و معتبر برای تمام کولرها و ساختمانها اعلام کرد.
گاهی در فضای مجازی گفته میشود:
«هر یک درجه کاهش دما دقیقاً X درصد مصرف برق را بالا میبرد.»
اما مصرف واقعی به عوامل زیادی بستگی دارد:
-
دمای هوای بیرون
-
رطوبت
-
نوع کولر
-
اینورتر یا دورثابت بودن کمپرسور
-
راندمان دستگاه
-
ظرفیت کولر
-
متراژ ساختمان
-
عایقکاری
-
نوع پنجره
-
میزان تابش خورشید
-
تعداد افراد
-
ساعات استفاده
-
وضعیت فیلتر و کندانسور
بنابراین بهتر است بهجای ارائه یک عدد قطعی برای همه ساختمانها، اصل فنی را در نظر بگیریم:
هرچه Set Point سرمایش را بیدلیل پایینتر ببریم، معمولاً زمان کار و انرژی موردنیاز سیستم افزایش پیدا میکند.
میزان دقیق افزایش مصرف باید برای همان ساختمان و دستگاه اندازهگیری شود.
بهترین دمای کولر گازی در تابستان چند درجه است؟
برای بسیاری از فضاهای مسکونی و اداری، محدوده ۲۴ تا ۲۶ درجه سانتیگراد میتواند نقطه شروع مناسبی باشد.
اما این عدد قانون مطلق نیست.
ASHRAE نیز در توصیههای عمومی تابستانی خود، تنظیم ترموستات روی ۲۴ درجه سانتیگراد یا بالاتر در زمان حضور افراد را پیشنهاد میکند.
احساس آسایش فقط تابع دمای هوا نیست و عوامل دیگری مانند:
-
رطوبت نسبی
-
سرعت حرکت هوا
-
نوع پوشش
-
فعالیت افراد
-
تابش سطوح اطراف
نیز در آن نقش دارند.
به همین دلیل ممکن است فردی در محیط ۲۵ درجه با رطوبت مناسب و گردش هوای خوب کاملاً احساس آسایش کند، اما در فضای دیگری با همان دما احساس گرما داشته باشد.
آیا ۲۵ درجه همیشه بهترین انتخاب است؟
خیر.
هدف این مقاله تعیین یک عدد جادویی برای تمام ساختمانها نیست.
برای مثال:
یک فروشگاه شلوغ با تعداد زیاد مراجعهکننده شرایط متفاوتی از یک واحد مسکونی دارد.
یک ساختمان در بندرعباس با رطوبت بالا با ساختمانی در یزد شرایط یکسانی ندارد.
بیمارستان، دیتاسنتر، اتاق تجهیزات یا بعضی فرایندهای صنعتی نیز الزامات دمایی مخصوص خود را دارند.
بنابراین عدد ۲۴ تا ۲۶ درجه را باید یک محدوده عمومی برای فضاهای آسایشی معمول دانست، نه نسخه ثابت برای تمام کاربریها.
رطوبت چه تأثیری بر دمای مناسب کولر دارد؟
این بخش بسیار مهم است.
احساس گرما فقط به دمای خشک هوا وابسته نیست.
وقتی رطوبت بالا باشد، تبخیر عرق از سطح پوست دشوارتر میشود و ممکن است در دمای یکسان احساس گرمای بیشتری داشته باشیم.
کولر گازی هنگام سرمایش علاوه بر کاهش دما، بخشی از رطوبت هوا را نیز میگیرد.
بنابراین در مناطق مرطوب، کنترل رطوبت به اندازه کنترل دما اهمیت دارد.
به همین دلیل بالا بردن Set Point بدون توجه به رطوبت همیشه تصمیم مناسبی نیست.
هدف باید تأمین آسایش حرارتی باشد، نه صرفاً رسیدن به یک عدد روی ترموستات.
کولر اینورتر در دمای ۱۸ و ۲۵ درجه چه تفاوتی دارد؟
کولرهای اینورتر برخلاف بسیاری از سیستمهای دورثابت میتوانند سرعت کمپرسور را متناسب با نیاز تغییر دهند.
وقتی فضای داخل به دمای موردنظر نزدیک میشود، سیستم میتواند ظرفیت کمپرسور را کاهش دهد و با توان کمتری شرایط را حفظ کند.
اما اگر Set Point بسیار پایین انتخاب شود، دستگاه ممکن است مدت بیشتری برای رسیدن به دمای هدف با ظرفیت بالا کار کند.
در نتیجه، این تصور که:
«چون کولر اینورتر است، دمای تنظیمی دیگر مهم نیست»
صحیح نیست.
راندمان اینورتر زمانی بهتر استفاده میشود که ظرفیت دستگاه، نصب و Set Point همگی منطقی باشند.
آیا روشن و خاموش کردن مداوم کولر بهتر است؟
نه لزوماً.
خاموشکردن سیستم در زمانهایی که فضای ساختمان برای مدت طولانی استفاده نمیشود میتواند منطقی باشد، اما روشن و خاموش کردن مکرر و بدون برنامه روش مناسبی برای مدیریت انرژی نیست.
در سیستمهای کنترلشده بهتر است:
-
ساعات حضور افراد مشخص شود
-
دمای هدف منطقی باشد
-
سیستم متناسب با بار کار کند
-
از برنامه زمانی ترموستات یا BMS استفاده شود
در ساختمانهای بزرگ، کنترل صحیح زمان شروع و توقف HVAC میتواند انرژی مصرفی را کاهش دهد؛ منابع وزارت انرژی آمریکا نیز Optimal Start/Stop و Setpoint Scheduling را از راهکارهای بهبود عملکرد سیستم معرفی میکنند.
فن کولر را روی Auto بگذاریم یا سرعت ثابت؟
در بسیاری از کولرهای گازی، حالت Auto میتواند اجازه دهد سیستم سرعت فن یا نحوه عملکرد را متناسب با شرایط تنظیم کند.
اما پاسخ دقیق به نوع دستگاه بستگی دارد.
نکته مهمتر این است که استفاده از جریان هوا میتواند احساس آسایش را در دمای بالاتر افزایش دهد.
برای مثال ممکن است با گردش مناسب هوا، فرد در ۲۵ درجه احساس راحتی داشته باشد و نیازی به تنظیم ترموستات روی ۲۱ درجه نداشته باشد.
به همین دلیل استفاده صحیح از فن سقفی یا گردش هوا در بعضی فضاها میتواند امکان افزایش Set Point را فراهم کند.
فیلتر کثیف چه ارتباطی با دمای تنظیمی دارد؟
فرض کنید کولر روی ۲۴ درجه تنظیم شده اما فیلتر بسیار کثیف است.
کاهش جریان هوا میتواند انتقال حرارت در اواپراتور را مختل کند و عملکرد سیستم را کاهش دهد.
کاربر احساس میکند کولر خوب خنک نمیکند و چه کاری انجام میدهد؟
ترموستات را روی ۱۸ درجه قرار میدهد.
اما مشکل اصلی Set Point نیست؛ مشکل سرویس دستگاه است.
مواردی مانند:
-
فیلتر کثیف
-
کندانسور آلوده
-
جریان هوای نامناسب
-
شارژ نامناسب مبرد
-
نصب غیراصولی
-
ظرفیت نامناسب دستگاه
میتوانند باعث شوند کاربر برای جبران ضعف سیستم، دما را بیش از حد پایین بیاورد.
ظرفیت اشتباه کولر چگونه مصرف برق را افزایش میدهد؟
اگر کولر برای فضای موردنظر کوچک باشد، ممکن است مدت بسیار طولانی کار کند و باز هم نتواند دمای مطلوب را تأمین کند.
در مقابل، انتخاب دستگاه بسیار بزرگ نیز همیشه مزیت نیست.
Oversizing یا انتخاب ظرفیت بیش از نیاز میتواند در برخی سیستمها باعث سیکلهای کوتاه کارکرد، کنترل نامناسب رطوبت و عملکرد نامطلوب در بار جزئی شود.
بنابراین قبل از اینکه بپرسیم:
«کولر را روی چند درجه تنظیم کنیم؟»
باید مطمئن شویم دستگاه اساساً برای آن فضا درست انتخاب شده است.
Set Point در فنکویل چه تأثیری بر مصرف انرژی دارد؟
فنکویل خودش معمولاً تولیدکننده اصلی سرمایش نیست؛ آب سرد توسط چیلر یا سیستم مرکزی تأمین میشود.
وقتی کاربر ترموستات فنکویل را بیش از حد پایین تنظیم میکند، شیر آب سرد یا فن ممکن است برای مدت بیشتری درخواست سرمایش داشته باشند.
اگر این اتفاق در تعداد زیادی از واحدهای ساختمان رخ دهد، بار موردنیاز از چیلر افزایش پیدا میکند.
یعنی رفتار یک ترموستات کوچک در اتاق میتواند در نهایت روی عملکرد موتورخانه اثر بگذارد.
Set Point چیلر چیست و چرا مهم است؟
در سیستمهای مرکزی یکی از مهمترین Set Pointها، دمای آب سرد خروجی چیلر است. پایین آوردن بیش از نیاز این دما میتواند شرایط کاری چیلر را سختتر کند و مصرف انرژی را افزایش دهد. تنظیم دمای آب سرد، کنترل پمپها، وضعیت کندانسور و نحوه بهرهبرداری از جمله عواملی هستند که در کاهش مصرف برق چیلر اهمیت دارند.
بنابراین یک اصل مهم وجود دارد:
دمای آب سرد را تا حدی پایین ببرید که واقعاً موردنیاز ساختمان است؛ نه پایینتر.
در سیستمهای پیشرفته میتوان از Chilled Water Temperature Reset استفاده کرد.
یعنی Set Point آب سرد همیشه ثابت نباشد و براساس بار واقعی ساختمان یا شرایط محیطی تغییر کند.
آیا میتوان دمای آب چیلر را هرچقدر خواست بالا برد؟
خیر.
این هم اشتباه است.
افزایش بیش از حد دمای آب سرد میتواند باعث شود:
-
فنکویلها ظرفیت کافی نداشته باشند
-
هواساز نتواند دمای موردنظر را تأمین کند
-
کنترل رطوبت مختل شود
-
شیرهای کنترل کاملاً باز شوند
-
دبی آب افزایش پیدا کند
بنابراین بهینهسازی Set Point باید در سطح کل سیستم انجام شود.
وزارت انرژی آمریکا نیز تأکید میکند که تغییر Set Point آب سرد علاوه بر انرژی چیلر میتواند روی دبی و مصرف پمپها اثر بگذارد.
Set Point هواساز چگونه روی مصرف تأثیر میگذارد؟
در هواساز نیز دمای هوای رفت یا Supply Air Temperature اهمیت دارد.
اگر هوای رفت بدون نیاز واقعی بیش از حد سرد شود، ممکن است چیلر انرژی بیشتری مصرف کند و حتی در برخی ساختمانها بعداً نیاز به Reheat ایجاد شود.
در سیستمهای پیشرفته میتوان دمای هوای رفت را براساس نیاز زونها تغییر داد.
این استراتژی با عنوان Supply Air Temperature Reset شناخته میشود.
هدف همان است:
سیستم فقط به اندازه نیاز واقعی ساختمان سرمایش تولید کند.
BMS چه کمکی به تنظیم دمای ساختمان میکند؟
در ساختمان بزرگ، تنظیم دستی دهها یا صدها ترموستات کارآمد نیست.
BMS یا سیستم مدیریت ساختمان میتواند Set Pointها را براساس شرایط مختلف مدیریت کند.
برای مثال:
-
ساعات حضور افراد
-
روزهای تعطیل
-
دمای بیرون
-
بار ساختمان
-
وضعیت زونها
-
ساعات اوج مصرف برق
یک BMS مناسب حتی میتواند در ساعات کمبار، Set Point را تغییر دهد یا چیلرها و پمپها را متناسب با نیاز واقعی کنترل کند.
بنابراین مدیریت Set Point یکی از سادهترین اما مهمترین وظایف سیستم کنترل ساختمان است.
برای ارزیابی نتیجه این کنترلها، دادههای کنتور هوشمند برق میتوانند به مدیر تأسیسات کمک کنند تا تغییرات مصرف و ساعات اوج بار را بهتر بررسی کند. در پروژههای بزرگتر، زیرپایش مصرف تجهیزات HVAC نیز اطلاعات دقیقتری در اختیار تیم بهرهبرداری قرار میدهد.
۷ راهکار برای کاهش مصرف برق کولر بدون تحمل گرما
۱. دما را ناگهانی روی ۱۶ یا ۱۸ درجه قرار ندهید
برای فضاهای آسایشی معمول، از محدوده منطقی مانند ۲۴ تا ۲۶ درجه شروع کنید و براساس شرایط واقعی تنظیم کنید.
۲. فیلترها را تمیز نگه دارید
جریان هوای مناسب برای انتقال حرارت صحیح ضروری است.
۳. کندانسور را سرویس کنید
کثیفی کندانسور میتواند دفع حرارت را دشوارتر کند.
۴. جلوی ورود گرمای غیرضروری را بگیرید
پرده، سایهبان، عایق و بسته نگهداشتن در و پنجرهها میتوانند بار سرمایشی را کاهش دهند.
۵. از گردش هوا استفاده کنید
حرکت مناسب هوا میتواند احساس آسایش را در Set Point بالاتر افزایش دهد.
۶. ساعات کار را مدیریت کنید
سیستم سرمایش نباید ساعتها در فضای خالی با همان تنظیمات زمان حضور کار کند.
۷. اگر کولر با وجود کار مداوم فضا را خنک نمیکند، مشکل را پیدا کنید
در چنین شرایطی پایینتر آوردن ترموستات معمولاً راهحل اصلی نیست. ظرفیت، سرویس، مبرد، جریان هوا و وضعیت ساختمان باید بررسی شوند.
دمای مناسب برای کاهش قبض برق؛ ۱۸، ۲۲ یا ۲۵ درجه؟
اگر هدف سرمایش یک فضای معمول مسکونی یا اداری باشد، تنظیم کولر روی ۱۸ درجه در بسیاری از شرایط انتخاب اقتصادی مناسبی نیست.
محدوده حدود ۲۴ تا ۲۶ درجه معمولاً نقطه شروع منطقیتری است.
اما پاسخ حرفهای این نیست که:
«همه کولرها را دقیقاً روی ۲۵ درجه قرار دهید.»
پاسخ بهتر این است:
بالاترین Set Pointی را انتخاب کنید که همچنان شرایط آسایش مناسب و کنترل رطوبت موردنیاز را تأمین میکند.
این اصل هم برای کولر گازی و هم در مقیاس بزرگتر برای سیستمهای مرکزی کاربرد دارد.
چه زمانی بالا بردن دمای کولر راهحل مناسبی نیست؟
صرفهجویی انرژی نباید باعث از بین رفتن شرایط موردنیاز فضا شود.
برای مثال در:
-
بیمارستانها و فضاهای درمانی
-
دیتاسنترها
-
اتاقهای تجهیزات
-
بعضی خطوط تولید
-
سردخانهها
-
فضاهای دارای الزامات دقیق دما و رطوبت
Set Point باید براساس استاندارد و نیاز همان کاربری تعیین شود.
در چنین پروژههایی نمیتوان صرفاً برای کاهش قبض، دما را بدون بررسی مهندسی تغییر داد.
جمعبندی؛ هدف کولر «سرد کردن هرچه بیشتر» نیست
یکی از اشتباهات رایج در استفاده از سیستمهای سرمایشی این است که تصور کنیم هرچه عدد ترموستات پایینتر باشد، کولر بهتر کار میکند.
اما هدف سیستم تهویه مطبوع این نیست که فضا را تا پایینترین دمای ممکن سرد کند.
هدف این است که:
شرایط مناسب دما و رطوبت را با مصرف منطقی انرژی تأمین کند.
در کولر گازی، تنظیم بسیار پایین Set Point میتواند باعث افزایش زمان کار کمپرسور شود.
در فنکویل، درخواست سرمایش بیش از نیاز میتواند بار چیلر را افزایش دهد.
در سیستم مرکزی نیز پایین آوردن غیرضروری دمای آب سرد یا هوای رفت میتواند مصرف چیلر، پمپ و فن را افزایش دهد.
بنابراین قبل از اینکه ترموستات را از ۲۵ روی ۱۸ درجه ببرید، یک سؤال ساده بپرسید:
آیا واقعاً به این دما نیاز داریم، یا فقط تصور میکنیم کولر با این کار سریعتر خنک میکند؟
در بسیاری از ساختمانها، تنظیم درست Set Point یکی از کمهزینهترین راههای شروع مدیریت مصرف انرژی است.
مستر تهویه
مشاوره، انتخاب و تأمین تجهیزات تهویه مطبوع
هوای خوب، زندگی خوب
