Главная 
В большинстве случаев газ после сжатия в компрессоре нагревается от 75 ?С до 110 ?С. Этот перегрев (участок 1-2) можно использовать для нагрева воды или отопления помещений. Количество тепла утилизируемого на участке 1-2 составляет 10-20 % от производительности конденсатора. В зависимости от температуры нагнетания можно нагреть воду от 50 ?С до 85 ?С . Так например винтовые компрессора нагнетают пары хладагента с температурой от 70 ?С до 85 ?С, поршневые от 80 ?С до 110 ?С. Поэтому в первом случае вода нагреется в пределах 60-75 ?С, а во-втором в пределах 75-90 ?С. Для утилизации перегрева устанавливается теплообменник на линии нагнетания перед конденсатором ( см. рис. 2), что является не значительным капиталовложением.
Огромное количество тепла отводится на участке 2-3, но имеет относительно низкий потенциал. На этом промежутке мы можем получить воду с температурой 28-30 ?С, которую можно использовать для технических нужд. Но как показывает практика потребность в такой воде низкая, поэтому используют тепловой насос высокой ступени. На рис. 2 показан цикл холодильной установки с тепловым насосом высшей ступени.
участок 1-4 – количество тепла конденсации ХУ отбираемой тепловым насосом
участок 2-3 – количество тепловой энергии идущей на нагрев воды
Утилизация теплоты конденсации
Принцип работы всех холодильных систем заключается в том, чтобы отобрать тепло от охлаждаемого объекта и передать его другому телу. В большинстве случаев отобранное тепло передается прямо в окружающую среду, так как считается теплом низкого сорта. В действительности мы даром выбрасываем огромное количество тепловой энергии, которую можно преобразовать в удобную для нас форму.
Все тепло получаемое в холодильной установке (ХУ) образуется вследствие сжатия газа в компрессоре. На рис. 1 изображен простейший цикл холодильной установки, на котором отмечены основные зоны, где можно отвести тепло.
Отбор тепла в холодильном цикле можно производить в 3-х зонах:
1) Перегрев нагнетающего газа (участок 1-2)
2) Конденсация (участок 2-3)
3) Тепло отводящее в маслоохладителе
Отбор тепла в холодильном цикле можно производить в 3-х зонах:
1) Перегрев нагнетающего газа (участок 1-2)
2) Конденсация (участок 2-3)
3) Тепло отводящее в маслоохладителе
Рис. 1 Цикл холодильной установки
В большинстве случаев газ после сжатия в компрессоре нагревается от 75 ?С до 110 ?С. Этот перегрев (участок 1-2) можно использовать для нагрева воды или отопления помещений. Количество тепла утилизируемого на участке 1-2 составляет 10-20 % от производительности конденсатора. В зависимости от температуры нагнетания можно нагреть воду от 50 ?С до 85 ?С . Так например винтовые компрессора нагнетают пары хладагента с температурой от 70 ?С до 85 ?С, поршневые от 80 ?С до 110 ?С. Поэтому в первом случае вода нагреется в пределах 60-75 ?С, а во-втором в пределах 75-90 ?С. Для утилизации перегрева устанавливается теплообменник на линии нагнетания перед конденсатором ( см. рис. 2), что является не значительным капиталовложением.
Рис. 2 Принципиальная схема холодильной установки с теплообменником для снятии перегрева.
Огромное количество тепла отводится на участке 2-3, но имеет относительно низкий потенциал. На этом промежутке мы можем получить воду с температурой 28-30 ?С, которую можно использовать для технических нужд. Но как показывает практика потребность в такой воде низкая, поэтому используют тепловой насос высокой ступени. На рис. 2 показан цикл холодильной установки с тепловым насосом высшей ступени.
Рис. 3 Цикл холодильной машины с тепловым насосом.
участок 1-4 – количество тепла конденсации ХУ отбираемой тепловым насосом
участок 2-3 – количество тепловой энергии идущей на нагрев воды
Принцип теплового насоса заключается в том, чтобы сконцентрировать низкопотенциальное тепло (участок 1-4, рис. 3) и поднять его на более высокий температурный уровень (участок 2-3, рис. 3). Так, например, используя тепло конденсации (температура 30-35 ?С) можно нагреть воду до 60-70 ?С. При этом КПД теплового насоса составляет 2,3 - 2,5. Другими словами, затрачивая 1 кВт электроэнергии мы получаем 2,3-2,5 кВт тепловой энергии. На рис. 4 можно ознакомится с принципиальной схемой по утилизации тепла конденсации с помощью теплового насоса.
Незначительное количество тепла, примерно 10% от производительности компрессора, можно отобрать в маслоохладителе. При больших нагрузках отбираемое тепло с этой зоны становится значительным. Масло в маслоохладитель приходит с температурой 70-75 ?С, поэтому воду можно нагреть до 60-65 ?С.
Все вышеизложенные варианты отбора тепловой энергии в холодильной установке уже давно известны в мировой практике и позволяют сократить затраты на получение тепла. С увеличением тарифов на коммунальные услуги, данные решения будут становиться все актуальней, но и на сегодняшний день видна реальная рентабельность установки оборудования по утилизации тепла в холодильной установке.
Рис. 4 Принципиальная схема утилизации тепла конденсации ХУ с помощью теплового насоса.
Незначительное количество тепла, примерно 10% от производительности компрессора, можно отобрать в маслоохладителе. При больших нагрузках отбираемое тепло с этой зоны становится значительным. Масло в маслоохладитель приходит с температурой 70-75 ?С, поэтому воду можно нагреть до 60-65 ?С.
Все вышеизложенные варианты отбора тепловой энергии в холодильной установке уже давно известны в мировой практике и позволяют сократить затраты на получение тепла. С увеличением тарифов на коммунальные услуги, данные решения будут становиться все актуальней, но и на сегодняшний день видна реальная рентабельность установки оборудования по утилизации тепла в холодильной установке.