На главную

компания | вакансии |   контакты   8 495 800 40 01

Холодильные системы
Пищевые производстваМагазиностроение
Общественное питаниеСервис
Наши телефоны Схема проезда Контакты
Холодильные системы
Размер шрифта
a a a
Рекуперация тепла
Поиск
Главная    Холодильные системы  >  Отрасли применения  >  Энергосберегающие технологии и автоматизация  >  Рекуперация теплаРаспечатать

Холодильные системы вырабатывают тепло и рассеивают его в окружающую среду через конденсаторные блоки. Причём теплота охлаждения и конденсации горячего газа по отношению к энергопотреблению самих компрессоров системы составляет:

  • в системах кондиционирования до 500%;
  • в супермаркетах и охлаждаемых складах 300%;
  • в системах заморозки на одноступенчатых компрессорах 200%.

В конденсаторных блоках происходит два процесса: охлаждение горячего газа с начальной температурой +70..+100 °С до температуры конденсации и сам процесс конденсации, который осуществляется при постоянной температуре для тёплого периода +45 °С и не позволяет нагреть воду до температуры выше +40 °С. Несмотря на то, что гипермаркет с площадью более 12 000 м² или охлаждаемый склад объёмом более 35 000 м³ в тёплый период постоянно выбрасывают 1 МВт тепла в окружающую среду, лишь небольшую часть этого тепла можно использовать для нагрева воды до температуры +60..+75 °С. Таким образом, высокопотенциальное тепло, которое можно использовать для нужд горячего водоснабжения, составляет следующую долю от общих тепловыделений холодильной системы:

  • кондиционирование 12%;
  • среднетемпературное холодильное оборудование 20%;
  • низкотемпературное холодильное оборудование 25%;
  • заморозка с использованием одноступенчатых компрессоров 30%.

Так, например, в гипермаркете с торговой площадью 4 000 м² рекуперация только высокопотенциального тепла позволит организовать горячее водоснабжение с расходом воды 20 000 л/сутки при её параметрах +10 °С /+65 °С.

 

Оставшуюся же большую часть низкопотенциального тепла возможно использовать как в целях отопления, так и в целях обогрева полов низкотемпературных камер.

Рекуперация тепла холодильных машин – комплексная задача, которая требует решения не только в рамках проекта холодоснабжения, но и существенно усложняет проектирование разделов ОВ (отопление, вентиляция), ВК (водоснабжение, канализация) по следующим причинам:

 

Тепло холодильной системы неравномерно распределяется во времени – есть пики и провалы, пропорциональные потребной холодопроизводительности, которая зависит от внешних факторов, таких как товарооборот и температура окружающей среды. Более равномерно нагрузка распределяется в торговом оборудовании и холодильных камерах, расположенных в отапливаемых помещениях, и менее равномерно в охлаждаемых складах и оборудовании для заморозки.

  Отапливать помещения теплоносителем с температурой +40 °С, не подключаясь

к системе централизованного теплоснабжения, где теплоноситель имеет температуру +70..95 °С, означает увеличить поверхность теплообмена системы отопления в 4..6 раз.

  Усложнение системы отопления – снижение надёжности. Что будет, если холодильную систему вообще остановить?

Распределить тепло во времени так, как это необходимо для нужд горячего водоснабжения, отопления и прочих нужд – возможно, применяя насосы и теплоизолированные баки-аккумуляторы тепла. В период интенсивной работы холодильных машин вода в баке нагревается, аккумулируя тепло для будущих потребностей системы отопления и горячего водоснабжения. Объём бака-аккумулятора прямо пропорционален количеству тепла, которое он может аккумулировать.

Увеличить количество статических радиаторов отопления в 4..6 раз для отопления низкопотенциальным теплом – задача, как правило, трудно реализуемая и слишком дорогая для осуществления. А вот использовать существующие фэн-койлы системы кондиционирования вполне возможно, так как в отличие от статических радиаторов, они имеют большие производительности на столь низкий перепад температур, благодаря вентилируемой конвекции. Ещё проще реализовать подгрев воздуха с помощью низкопотенциального тепла в системах вентиляции с воздушным отоплением – именно они обычно применяются в больших торговых центрах и гипермаркетах. В этом случае необходимо установить теплообменник в систему приточной вентиляции и предусмотреть компенсацию его аэродинамического сопротивления более напорными вентиляторами.

Исключить отказ подачи горячей воды и тепла при частичной или полной остановке холодильного оборудования возможно, если оснастить бак-аккумулятор тепла электрическими нагревателями – ТЭНами или встроенным теплообменником, подключенным к центральной системе отопления. Данное решение позволит полностью обезопасить систему отопления и горячего водоснабжения от непредвиденных обстоятельств с холодильным оборудованием, тем более что в этот период для нагрева бака можно использовать высвободившиеся от холодильного оборудования электрические мощности.

Реализовать рекуперацию тепла в целях отопления, применяя чиллеры для кондиционирования, возможно, но целесообразность применения подобной схемы должна быть обусловлена технико-экономическими расчётами, так как в период отопительного сезона работа компрессорного оборудования для кондиционирования не востребована, а в других холодильных системах компрессоры работают и выделяют бросовое тепло круглый год.

Решение использовать тепловой насос взамен чиллера для системы кондиционирования должно учитывать:

 

Что тепловой насос, потребляя 100 кВт электроэнергии, выделяет:

  • 322 кВт тепла, если температура окружающего воздуха +15 °С;
  • 308 кВт тепла, если температура окружающего воздуха +10 °С;
  • 288 кВт тепла, если температура окружающего воздуха +5 °С;
  • 272 кВт тепла, если температура окружающего воздуха 0 °С;
  • 243 кВт тепла, если температура окружающего воздуха –5 °С;
  • При температурах –10 °С и ниже от теплового насоса необходимо отводить холод, т.е. предусмотреть дополнительный теплообменник и расположить его в водоёме или грунте. В случае отсутствия такой возможности в самый холодный период года тепловой насос придётся отключить, а нагрев бака осуществлять традиционными способами.
Возможность и стоимость подключения, эксплуатации традиционной системы отопления на природном газе или от удалённой котельной существующего теплового предприятия.
Стоимость получения 1кВт*ч тепла или 0,00086 Гкал:
  • от сжигания природного газа котлом с КПД 90% будет стоить 25 коп;
  • от удалённого теплового предприятия будет стоить 80 коп;
  • с помощью теплового насоса при температуре окружающего воздуха +10 °С будет стоить 80 коп;
  • с помощью теплового насоса при температуре окружающего воздуха –5 °С будет стоить 1 руб 05 коп;
  • с помощью теплоэлектронагревателей в любом их проявлении 2 руб 45 коп.
Система отопления-кондиционирования с помощью теплового насоса на 15% дороже системы кондиционирования на базе стандартного чиллера, но дешевле двух раздельных систем: отопления и кондиционирования.
Теплопроизводительность системы кондиционирования должна быть сопоставима с потребной мощностью системы отопления в холодный период.

Обеспечение благоприятного и комфортного климата в помещениях достигается не только поддержанием нужной температуры и относительной влажностью, но и кратностью воздухообмена. В особенности, интенсивный воздухообмен необходим в помещениях, где может находиться большое количество людей: торговые центры, супермаркеты, производства с большой долей ручного труда и пр. Так, например в залах супермаркетов за час необходимо обновить воздух 2 раза, т.е. на каждые 1 000  м² торговой площади каждый час зимой необходимо удалять 12 000 м³ тёплого воздуха, а приточный воздух в таком же объёме нагреть от уличной температуры до приточной +20 °С. Летом, когда жарко, это же количество приточного воздуха необходимо охладить от уличной температуры до приточной +18 °С.

Получается что, каждые 1 000 м² торговой площади супермаркета зимой, когда на улице, в среднем, –10 °С, теряют через общеобменную систему вентиляции 90 Гкал тепла каждый месяц без учёта рекуперативного теплообменника по воздуху. В самый жаркий период лета, при окружающей температуре +30 °С расходуются 48 000 кВт*ч электроэнергии, которая необходима для охлаждения приточного воздуха, не говоря уже о стоимости эксплуатации самой системы кондиционирования.

Сохранить дорогое тепло и холод выбрасываемого воздуха позволяет воздушный рекуперативный теплообменник, который устанавливается на входе приточного воздуха в систему вентиляции и выходе вытяжного воздуха. Это блок, в котором выходящий воздух отдаёт тепло или холод входящему воздуху. Конструкция теплообменника не позволяет смешиваться двум потокам, тем самым полностью исключается возможность попадания загрязняющих примесей в приточном потоке воздуха.

Осуществлять кондиционирование и вентиляцию помещений, используя всё тепло удаляемого воздуха, для нагрева приточного (без убытка энергии) технически не осуществимо. Процент использования «сточного» тепла для подогрева холодного «свежего» воздуха – эффективность воздушной рекуперации, которая реально бывает от 30 до 90%. Эффективность в 60% можно считать хорошим показателем, а 80% – отличным.

 

 
  Энергоемкость стандартных систем холодоснабжения

 

Наши работы

 

Супермаркет «Воркута»
  Город Норильск, Ленинский проспект, д. 48.
  Общая площадь супермаркета 500 м², торговая площадь 300 м².
  Поставка холодильного, технологического и торгового оборудования, холодильные камеры.
  Общая холодопроизводительность оборудования 35 кВт.
 

На объекте смонтированы радиальные конденсаторы, которые подогревают воздух в зимний период времени для отопления торгового зала и подсобных помещений. Мощность системы подогрева воздуха 65 кВт, расход воздуха на нужды отопления 2 200 м³ /час при параметрах температуры на входе/выходе –25…+20 °С. В летний период времени нагретый воздух выбрасывается на улицу.


 

 

 

 


 

Карта сайта
На предыдущую страницу В начало
© Новая Линия, 1997-2017
пищевые производства пекарни общественное питание магазиностроение  холодильные системы • сервис, запчасти