Рекуперация тепла, выделяемого ЦХМ
Основная цель мероприятия – за приемлемые деньги вернуть тепло конденсации холодильной машины для нужд отопления в полном объеме или столько, сколько необходимо без нарушения режимов работы холодильного оборудования.
В каждом современном продуктовом магазине имеется холодильная машина или холодильные машины, обеспечивающие работу холодильной мебели (витрин, горок, бонет), холодильных камер, другого технологического оборудования. Любая холодильная машина - это тепловой насос работающий по принципу переноса теплового потенциала из одного места в другое.
Принцип действия холодильного оборудования в супермаркете заключается в отборе теплоты из торгового зала, теплоты продуктов питания, теплоты, выделяемой системой освещения. Соответственно, необходимо поддерживать температуру в холодильной мебели, охлаждая и замораживая продукцию. Подавляется тепло оттайки. Во время оттайки испарители холодильной мебели нагреваются электрическими тэнами, после оттайки данный тепловой потенциал также забирается холодильной машиной. Также присутствуют прямые затраты на электроэнергию затрачиваемую для работы холодильной машины (компрессоров, вентиляторов конденсатора).
С помощью компрессии, в зависимости от режима работы, холодильная машина повышает температуру хладагента до 75–130 ОС, и горячий газ под давлением подается для охлаждения в выносной конденсатор, расположенный на улице.
Все это тепло, в общем случае, сбрасывается в атмосферу с затратами электрической мощности вентиляторов конденсатора!
Суть энергосберегающей технологии рекуперации тепла, выделяемой холодильными машинами, заключается в перенаправлении этого тепла с внешнего (выносного) конденсатора во внутренний контур отопительной системы. Т.е. система УТС прямого действия превращает горячий контур холодильной машины в промышленный кондиционер работающий на тепло, с той лишь разницей, что тепло не стоит ничего.
В системе отсутствуют насосы, баки, расширительные емкости, любые промежуточные теплообменники, дополнительные контуры теплоносителя.
Любой промежуточный теплообменник кратно уменьшает тепловой потенциал промежуточного контура. Со 100% теплоотдачей воду, например, можно нагреть только до 43 ОС (R404). С использованием 2 каскадов нагрева максимальная температура воды 45,6 ОС, по достижении этой температуры неминуемо фазовый переход сдвинется в сторону выносного конденсатора.
В системе отопления используется тот же теплоноситель – фреон, циркулирующий в контуре холодильной машины.
УТС – система возврата тепла прямого действия
Модуль утилизации тепла (HR UNIT) - устройство предназначенное для распределения теплового потенциала горячего газа между нагрузкой (фанкойлы-конденсаторы внутри помещения), выносным конденсатором и ресивером.
Фанкойл-конденсатор – это теплообменное устройство предназначенное отдавать тепло от горячего газа в помещение.
Принцип действия:
Горячий газ с нагнетания холодильной машины подается в модуль утилизации. Модуль утилизации распределяет поток горячего газа между полезной нагрузкой, выносным конденсатором и ресивером. Фанкойлы отдают тепло от горячего газа в помещение, производят фазовый переход газа в жидкость. Если производительности фанкойлов достаточно, 100% тепла конденсации поступит для нужд отопления. Если производительности не достаточно, например, в помещении достигнута необходимая температура или часть фанкойлов выключена, определенное количество теплоты направляется на улицу, но ровно столько, сколько необходимо. Внешний конденсатор производит сброс лишнего тепла, переохлаждая горячий газ (хладагент), тем самым увеличивая КПД холодильной машины. Если в торговый зал отдается 100% тепла, вентиляторы внешнего конденсатора не включаются и появляется дополнительная экономия электрической энергии.
Основные части системы УТС.
Преимущества системы.
Система доступна по цене! Стоимость относительно других решений в 2-3 раза ниже, для среднего магазина с 7-11 единицами холодильного оборудования окупаемость системы составит 1,5- 2,5 года. Установку может себе позволить практически любой магазин.
Эффективность. Система позволяет использовать максимальное количество тепла, ограничиваясь производительностью компрессоров и потребностями торговых площадей в отоплении. Относительно других систем рекуперации эффективность увеличена более чем в 2 раза.
Возможность работы с любым хладагентом: R22, R404А, R407С, R134а и т. д. достигается настройками регуляторов давления и прямым съёмом тепла.
Универсальность. Систему можно внедрять практически на любых холодильных машинах: низкотемпературных, среднетемпературных, кондиционерах, чиллерах и т. д. Ограничений по производительности нет.
Холодный пуск. Грамотное построение системы, настройка автоматики и регуляторов позволяют исключить залегание хладагента в конденсаторе и других теплообменниках на линии нагнетания.
Удобство использования. Регулирование. Работа системы в целом не зависит от количества функционирующих или простаивающих фанкойлов, поэтому каждый фанкойл можно настраивать на собственный температурный режим. Очень удобно в одной зоне поддерживать +24˚С, а в другой +18˚С.
Пример: Абрикос + ГК «Лама», г. Томск п. Тимирязево, Новотрактовая 1, ввод в эксплуатацию – декабрь 2013г.
- Общая площадь магазина 1000 м2, Площадь торгового зала 700 м2
- Холодильная машина на 5 компрессорах 3х4ЕES-6Y 2x4CES-6Y.
- Мощность выносного холодильного оборудования
- Средний холод (-10 ОС) = 33,48 кВт/час
- Средний холод (-15 ОС) = 25,74 кВт/час
- Общая теплоотдача ЦХМ 59,22 кВт/час. Данную теплоту за счет применения УТС направили для отопления магазина. Окупаемость мероприятия составила 2 отопительных сезона.
