home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / energy / 6558 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-01  |  6.8 KB

  1. Path: sparky!uunet!think.com!ames!sgi!cdp!ei
  2. From: Essential Information <ei@igc.apc.org>
  3. Newsgroups: sci.energy
  4. Date: 31 Dec 92 13:54 PST
  5. Subject: Re: Energy Ideas - HVAC-2
  6. Sender: Notesfile to Usenet Gateway <notes@igc.apc.org>
  7. Message-ID: <1466300136@igc.apc.org>
  8. References: <1466300134@igc.apc.org>
  9. Nf-ID: #R:cdp:1466300134:cdp:1466300136:000:6586
  10. Nf-From: cdp.UUCP!ei    Dec 31 13:54:00 1992
  11. Lines: 149
  12.  
  13.  
  14.  
  15. NEW TRICKS FOR AN OLD SYSTEM
  16.  
  17. Many inefficient cooling systems could be improved by proper
  18. maintenance and design. The efficiency and performance of a
  19. heating, ventilating and air conditioning (HVAC) system depends
  20. upon the performance and interaction of each component. The
  21. performance of an efficient HVAC system often degrades when scale
  22. accumulates on heat exchanger surfaces, dirt causes bearings on
  23. motors to stick or changes in the system load increases the
  24. pressure within piping. These problems can be corrected without
  25. the purchase of new equipment. 
  26.  
  27. Types of Cooling Systems
  28.  
  29. Because of the high heat capacity of water, water-cooled systems
  30. are most commonly used for large-scale applications, i.e. large
  31. buildings and district cooling systems. In these systems, a
  32. cooling unit chills water to about 45o F. The cooling system then
  33. circulates this water throughout a building or a district to
  34. different air-handling systems. These systems take air from
  35. conditioned space and pass it through a heat exchanger, where the
  36. air loses heat to the cool water. The water is then returned to
  37. the central chiller where it is again cooled. Smaller buildings
  38. frequently use individual window air conditioning units.
  39.  
  40. Improved Efficiency With Proper Maintenance
  41.  
  42. In an article in the November, 1992 Energy User News ("Georgia
  43. Tech Engineer Outlines HVAC Checklist," p. 4), Doug Moore, the
  44. senior research engineer at Georgia Tech Research Institute,
  45. outlined the steps necessary to maintain the efficiency of HVAC
  46. equipment. For cooling systems, these steps include:
  47.  
  48. *    Checking the condition and tension of fan belts. A slipping
  49. belt reduces air flow, can cause coil freeze-up and can result in
  50. loss of cooling capacity.
  51.  
  52. *    Inspecting fan wheels for dirt or obstructions.
  53.  
  54. *    Cleaning the cooling and heating coils with factory-approved
  55. coil cleaner.
  56.  
  57. *    Cleaning and inspecting condensate pans and drain piping.
  58.  
  59. *    Cleaning or replacing air filters (if you have standard
  60. filters, replace them with high efficiency and high capacity
  61. pleated filters).
  62.  
  63. *    Checking the operation of outside air and relief dampers,
  64. and lubricating as required.
  65.  
  66. *    Draining and cleaning the cooling tower basin.
  67.  
  68. *    Cleaning the water distribution basin and clearing nozzles
  69. of obstructions.
  70.  
  71. *    Checking the water treatment system and chemical level and
  72. adjusting the bleed rate.
  73.  
  74. *    Checking the fan belts and gear boxes; adjusting or
  75. lubricating them as required.
  76.  
  77. *    Cleaning pump strainers and verifying proper water flow
  78. rates.
  79.  
  80. Economizer Installation
  81.  
  82. The use of equipment such as chillers can be minimized by
  83. providing supplemental cooling with cold air, water or natural
  84. ice during the fall and spring. When the outside air temperature
  85. is sufficiently low and cooling is necessary to offset heat
  86. generated by people, office equipment and lights, air can be
  87. brought in from the outside. Ambient air can "precool" cooling
  88. water, resulting in a lower cooling load for the chillers. Thus,
  89. a smaller chiller can be used during this time of year, or a
  90. chiller connected to an adjustable speed drive (see p. 9) can be
  91. used to match the reduced load. Depending on the location, cool
  92. water or even ice from nearby rivers can be brought to a facility
  93. and used to precool or even completely chill water.
  94.  
  95. There are two types of economizer controls: dry-bulb control and
  96. enthalpy control. The dry-bulb temperature is perceived
  97. temperature without considering the latent heat of the water
  98. vapor in the air. Dry-bulb control systems compare the outdoor to
  99. indoor dry-bulb temperatures and use precooling when the outdoor
  100. dry-bulb temperature is lower than the indoor dry-bulb
  101. temperature. Enthalpy control systems use an economizer only when
  102. the combined sensible and latent energy level (enthalpy) of
  103. outdoor air is lower than the indoor air.
  104.  
  105. CASE STUDY:
  106.  
  107. Economizers at High School Campus
  108. The Phoenix, Arizona Union High School District #210 installed
  109. economizers and control systems in its buildings to permit the
  110. use of outside air for cooling. When the outdoor air temperature
  111. is lower than that of the inside air, the air handling system
  112. precools the indoor air by passing both through a heat exchanger. 
  113. (Contact: Kenneth E. Wissinger, Assistant to the Superintendent
  114. for Business and Operations, Phoenix Union High School District
  115. #210, 4502 North Central Avenue, Phoenix, AZ 85012, (602)
  116. 271-3301.)
  117.  
  118. Redesigning the Cooling System
  119.  
  120. When adding or removing a building or area from a district or
  121. building cooling system, it is important to rescale the cooling
  122. system accordingly. Off-line chillers and cooling towers should
  123. be isolated, and the chilled and condenser water flow rates
  124. correspondingly reduced. Unnecessary pumps should be shut off.
  125. Since many existing cooling systems are oversized, a series of
  126. small pumps or an adjustable speed pump should be installed to
  127. prevent overuse.
  128.  
  129. CASE STUDIES:
  130.  
  131. District Cooling Resizing at University
  132. The district cooling system at Yale University in New Haven,
  133. Connecticut was wasting energy to overcome bottlenecks in its
  134. piping system. Undersized pipes and an inefficient chilled water
  135. distribution system increased the pumping pressure in the system
  136. and introduced greater friction losses. The chillers were
  137. modified from two-pass to single-pass units and the piping was
  138. changed throughout the system to reduce friction losses. The
  139. university spent $980,000 to redesign its hydronic loop. The new
  140. design has increased the chiller plant~s output capacity by 2,500
  141. tons and cut fuel bills by $309,000 during a five-month period in
  142. 1991, yielding an estimated 1.5 year payback period. In addition,
  143. the increase in the efficiency of the system avoided the
  144. expenditure of $2.5 million for a new chiller. (Contact: Mike
  145. Kieley, Chief Engineer, Sterling Power Plant, 309 Congress
  146. Avenue, New Haven, CT 06510, (203) 785-4414).
  147.  
  148. Pumping Reduction at Airport
  149. The City of Phoenix, Arizona reduced the number of pumps required
  150. to circulate chilled water at the Central Plant for Airport
  151. Terminal 4 by reducing the pressure differential of the secondary
  152. loop from 12 to 5 pounds per square inch (psi). At 12 psi and a
  153. 10o F difference between the supply and return water, three 150
  154. horsepower (hp) pumps are required. Lowering the pressure to 5
  155. psi enables one 150 hp adjustable speed drive pump operating at
  156. 80 percent capacity to maintain the same 10o F difference.
  157. Savings are estimated at 6,000 kWh and $420 per day. (Contact:
  158. Dimitrios Laloudakis, Energy Conservation Manager, 2631 S. 22nd
  159. Avenue, Phoenix, AZ 85009, (602) 261-8813.)
  160.  
  161.  
  162.