И тепло, и холодно. Инновационная система рекуперации тепла
Антон ШИЛКИН, главный инженер Иностранного унитарного предприятия «ЗИП24»
(Журнал "Микроклимат и Холод" июнь, 2019)
Как известно, любой холодильной установке для работы достаточно всего четырех основных элементов: компрессора, в котором выполняется сжатие рабочего тела; конденсатора, где происходит фазовый переход рабочего тела из газообразного агрегатного состояния в жидкое; дросселирующего устройства; испарителя. Сегодня нас интересует конденсатор — это именно та часть холодильной установки, в которой происходит выброс тепла в атмосферу. А вот куда это тепло можно использовать, и пойдет речь в нашей статье.
Recuperatio в переводе с латинского языка означает возвращение, возврат — то есть бросовое тепло из конденсатора можно использовать. Давайте разбираться, как.
Для начала нужно четко понимать, как и куда мы можем применить наше тепло, какая конечная температура теплоносителя необходима. В нашем случае для примера предлагаю использовать воду — как наиболее эффективный теплоноситель с хорошими теплофизическими свойствами.
В своей практике мы часто сталкиваемся со строящимися торговыми объектами в отдаленных населенных пунктах, где экономически нецелесообразно подведение горячего водоснабжения от имеющихся сетей до объекта. В таких случаях используют котельные, если есть возможность и разрешение на установку, либо можно применять бросовое тепло от имеющегося холодильного оборудования. Иногда используют оба варианта для снижения нагрузки на котельную. В таком случае необходима вода температурой около 60 °С.
В ряде случаев на торговых объектах вода используется для мойки помещений и других хозяйственных нужд — так называемая техническая вода. Температура ее может колебаться. Для примера возьмем температуру воды около 30 °С.
Температура перегретого пара в конце сжатия при номинальной работе холодильной установки может достигать 100 °С, следовательно, как в первом, так и во втором случае мы сможем нагреть воду до необходимых температур — 60 и 30 °С. Однако есть одно «но»: в случае нагрева воды до 60 °С реально использовать лишь 15–20 % тепла от процесса конденсации. Как мы знаем, процесс конденсации в холодильном цикле происходит в два этапа: сначала перегретый пар охлаждается до точки насыщения с отводом тепла (высокопотенциальное тепло), затем, собственно, происходит сам процесс преобразования газа в жидкость — конденсация, также с отводом тепла (низкопотенциальное тепло).
Далее нужно понимать, какой объем (расход) воды необходим. Холодильная установка работает круглосуточно, а потребность в теплой или горячей воде есть не всегда. Для аккумулирования теплоносителя (воды) используют теплоизолированный бак (бак-рекуператор). Ниже приведены вид рекуператора производства Refra (Литва), а также схема его возможного применения.
Линейка баков-рекуператоров Refra является наиболее инновационной системой рекуперации тепла. Компания Refra предлагает широкий модельный ряд баков-рекуператоров тепла с внутренними теплообменниками, которые позволяют достичь высоких показателей энергоэффективности при минимальных затратах. Это баки из углеродистой стали для систем отопления; баки из нержавеющей стали для систем ГВС; комбинированные баки, сочетающие в себе оба эти решения; индивидуально изготовленные системы, отвечающие самым строгим требованиям клиента. Особенностью вышеуказанных баков является то, что теплообменники для систем ГВС выполняются с двойной стенкой, чтобы соответствовать нормам безопасности. Рабочее давление — 35 бар, температура — 130 оC.
Группа компаний «ЗИП24» оказывает техническую поддержку и консультацию для наших клиентов при выборе оборудования и экономическом обосновании его использования.
Бак рекуператора
Схема рекуперации
Иностранное унитарное предприятие «ЗИП24»
220006, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Семенова, 20, пом. 1
Тел.: +375 17 343-32-42, 360-42-42
Тел./факс: +375 17 343-00-22
Моб. тел.: +375 44 759-10-05
www.zip24.by