přeskočit na hlavní obsah

Využití odpadního tepla z chladicího zařízení

/up/images/featured/images/vyuziti_odpadniho_tepla.png

Ušetřte energii při výrobě chladu výrobou tepla pro vytápění, přípravu teplé vody a ohřev pro technologické účely!

Úvodem několik slov...

Při pracovním cyklu kompresorového chladícího zařízenídochází ke kondenzaci par chladiva ve vzduchovém chladiči, kterým je kondenzační teplo chladiva odváděno při teplotě cca 20 - 35 C do okolního ovzduší bez dalšího využití. Použitím tepelného čerpadla lze toto nízkopotenciální odpadní teplo využít a dodávat ho při teplotě 55 - 65 C pro vytápění objektů, přípravu teplé užitkové vody nebo pro technologické účely. Přitom přibližně 1/3 celkové tepelné energie dodávané tepelným čerpadlem bude dodána v elektrické energii a 2/3 celkové energie budou tvořeny využitým odpadním teplem.

Z uvedeného rozboru je zřejmé, že řešení využití odpadního tepla nese s sebou energetické i ekonomické úspory včetně šetření ekologického vlivu na okolní prostředí.

Jako příklad uvádíme realizované využití tepla pomocí tepelného čerpadla na zimním stadionu v Ostravě Porube. Z prezentované reference zimního stadionu lze získat tepelný výkon cca 400 kW a ročně lze vyrobit cca 2 500 GJ tepla. Pro získání uvedeného ročního množství tepla je nutno do tepelného čerpadla přivést cca 200 MWh/rok elektrické energie. Návratnost vložených prostředku se v závislosti na ceně elektrické energie pro pohon tepelného čerpadla a tržeb za prodané teplo pohybuje v rozmezí 5 - 6 let.

Řešení...

Výroba chladu pro vytvoření a udržování ledové plochy zimního stadionu je zajišťována kompresorovým chladícím zařízením. Vypařování kapalného chladiva se uskutečňuje po redukci tlaku za teploty cca -10 až -15 C ve výparníku, přičemž teplo potřebné pro odpaření kapalného chladiva je odebíráno z ledové plochy. Vzniklé páry chladiva se stlačují v kompresoru a jsou za vyššího tlaku zkondenzovány ve vzduchovém kondenzátoru zkrápěném vodou při teplotě 20 - 35 C. Jelikož teplota kondenzace je nízká pro další využití, je toto nízkopotenciální teplo odváděno do ovzduší.

Princip dalšího využití uvedeného nízkopotenciálního odpadního tepla je založen na přečerpání tepla. Odpadní teplo z kondenzátoru chladicího kompresorového zařízení pro výrobu chladu se přivede do výparníku tepelného čerpadla ve kterém je kapalné chladivo při nižším tlaku odpařeno. Vzniklé páry chladiva jsou stlačeny a kondenzují v kondenzátoru při teplotě cca 55 - 65 C. Toto teplo je při dané teplotě možno využít pro vytápění, přípravu teplé užitkové vody případně pro technologické účely.

Výstup z tepelného čerpadla je přímo napojen na akumulační nádobu 10 000 l a je zokruhován tak, aby docházelo k cirkulaci otopného média přes kondenzátor tepelného čerpadla a akumulační nádobu. Výstup z akumulační nádoby je potrubím spojen s rozdělovačem, přes který jsou pomocí oběhových čerpadel jednotlivých potrubních větví (ÚT, TUV, nebo jiných použitých odběrů) napájeny tepelné spotřebiče a přes zpětné potrubí uzavírá cirkulaci v okruhu akumulační nádoby.

Celý proces je řízen automatikou. Při poklesu teploty v akumulační nádobě pod nastavenou mez se automaticky zapíná tepelné čerpadlo a v případě nahřáti media v akumulační nádobě na stanovenou mez tepelné čerpadlo vypíná. Základní podmínkou pro nastartování činnosti tepelného čerpadla je chod chladicího kompresoru. Podmínky vypnutí a zapnutí tepelného čerpadla je nutno stanovit dle podmínek stanovených výrobcem tepelného čerpadla.

Pro automatickou činnost celého zařízení jsou vzata v úvahu veškerá bezpečnostní opatření souvisejícís použitými médií včetně SW pro ošetření funkce blokád.

Závěrem několik slov...

Použitím uvedeného řešení a vhodným SW navázáním na napájení a regulaci odběru tepla z napáječe Centrálního zásobování teplem je energetická i ekonomická úspora zřejmá ve velice krátkém časovém horizontu.

Ekologickou šetrnost je možno stanovit už ze skutečnosti, že odpar z chladiče je podstatně nižší a tím podstatně míň zatěžuje okolní ovzduší. Ekonomickou návratnost lze určit dle objemu investice a využívání investice na přiměřeně krátkou dobu.

Ing. František Stehlík, stehlik@vae.cz

Seriál: Tepelné čerpadla - článek z roku 2002

zdroj: Alternativní energie

Líbil se vám článek?

ano: 222     ne: 188

Doporuč


 

Poslat známému


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Ochrana údajů –  Podmínky při poskytování služeb