Введение углеродных квот на синтетические парниковые газы (synthetic greenhouse gases, SGG) в Австралии в июле 2012 года вызвало повышенный интерес к естественным хладагентам для существующих и новых установок. Так было в случае с городским советом города Logan в Юго-Восточном Квинсленде, Австралия, где решили обновить своё административное здание и заменить два кондиционера на хладагенте R22 новыми системами на основе аммиака.
Переход на природные хладагенты
При поиске технологии замены системам кондиционирования воздуха на R22, городской совет Логана руководствовался следующими критериями:
- Ликвидация экологически вредных хладагентов для удовлетворения общей цели сокращения выбросов углекислого газа
- Снижение энергопотребления, чтобы проложить путь для возобновляемых источников энергии
- Утилизация тепла конденсации в новых системах кондиционирования воздуха для минимизации потребления электроэнергии системами горячего водоснабжения
Новая система, разработанная и введённая в эксплуатацию Scantec Refrigeration, состоит из двух идентичных чиллеров JCI’c SABROE HeatPAC с водяным охлаждением конденсатора, с малым зарядом природного хладагента аммиака (NH3). Совокупная мощность охлаждения двух поршневых негерметичных компрессоров, управляемых за счёт комбинации контроля скорости компрессора и разгрузки цилиндров, составляет около 1200 кВт. Сложная собственная система управления определяет оптимальную комбинацию скорости вращения и разгрузки цилиндра, обеспечивая максимальную эффективность использования энергии при сведении к минимуму вероятности резонансных частот.
Новая NH3 система включает в себя рекуперацию тепла
Оба чиллера оснащены пароохладителями нагнетаемого газа кожухотрубного типа. Эти теплообменники утилизируют тепло из нагнетаемого газа, выходящего из компрессора, до его поступления в конденсатор. Тепло, извлекаемое из системы, может быть использовано для нагрева воды или различных других целей, которые ещё должны быть определены Советом.
Годовая экономия энергии, по оценкам, составит 35-50%
Суммарная установленная стоимость новой системы кондиционирования воздуха на основе NH3 составила около $ 1 млн (€ 750000). Ожидаемое сокращение выбросов составляет 680 тонн эквивалента CO2 в год и прогнозируемая годовая экономия энергии около 35-50%. Это сокращение представляет собой сочетание снижения потребления электроэнергии и ликвидации неорганизованных выбросов газов от существующих систем на хладоне-22. Окупаемость инвестиций на основе цены на углеродные выбросы $23/ton CO2eq и платы за потребляемую электроэнергию в $200/MВт х час составляет 8,5 лет.
Некоторые из ключевых преимуществ от проведения этого проекта включают в себя:
- Отсутствие сбора за HFС, потому что потенциал глобального потепления (GWP) аммиака равен нулю
- Снижение выбросов летучих газов — представляет собой сокращение около 80 тонн СО2-экв в год при условии ежегодной девятипроцентной утечки от предыдущих систем на HCFC 22
- Улучшение максимального коэффициента полезного действия (КПД) чиллера с 2,52 до примерно 3,83 при полной нагрузке за счёт влияния эффективности электрического двигателя
- За счёт включения частотно-регулируемых приводов в новых чиллерах на основе NH3, интегрированное значение частичной нагрузки (IPLV) прогнозируется на уровне 9,51, это на 60-70% лучше, чем статус-кво
- Ежегодное сокращение потребления электроэнергии новыми чиллерами на основе NH3, обеспечивающими общую годовую энергию охлаждения 4200 МВт ∙ час, оценивается в 500 МВт ∙ ч; при стоимости электроэнергии $200/МВт ∙ ч это даст ежегодную экономию в размере $100 000
- Потенциальное резкое уменьшение потребления энергии, связанное с производством горячей воды в будущем