Бесплатный холод – реальность наших дней

АВОК №7 2007г

Начало XXI века характеризуется резким ростом потребности в электроэнергии во всём мире, что заставляет учёных и инженеров искать альтернативные источники энергии или минимизировать расход электроэнергии в действующем оборудовании. И здесь не всегда главным является стоимость электроэнергии даже при постоянном росте цен на киловатты. Очень часто приходится внедрять энергосберегающие технологии просто потому, что в конкретном проекте недостаточно электрической мощности, необходимой для работы оборудования.

Поэтому весьма актуальны технологии, позволяющие максимально эффективно использовать уже имеющиеся ресурсы. Специалистам стоит внимательно присмотреться к таким источникам тепловой энергии, как сбросная горячая вода и отработанный пар. Будучи побочными и по сути даровыми для потребителя продуктами энергетического и промышленного производства, они способны существенно удешевить схемы выработки холода для современных климатических и промышленных установок.

Компания SANYO одной из первых начала активно работать над созданием климатического оборудования на основе энергосберегающих технологий, в частности, абсорбционных чиллеров. Сорокалетний опыт разработки, изготовления и эксплуатации, применение передовых технологий в сочетании с традиционным качеством позволили компании SANYO стать признанным лидером в производстве абсорбционных чиллеров различного типа.

Использование в абсорбционных чиллерах SANYO разнообразных источников нагрева (газ, пар, или горячая вода) дает возможность выбора оптимальной модели в зависимости от местных источников энергии. Перспективными являются промышленные объекты, на которых в процессе производства образуется так называемая сбросная вода, в частности, широко распространенные сейчас автономные газовые электростанции. Сбросная вода, имеющая температуру от 80°С до 95°С, может быть использована в качестве источника энергии для абсорбционного чиллера нагрева горячей водой. Таким образом, сбросное тепло не будет рассеиваться в атмосферу, а будет работать на производство холода. А сам чиллер будет выполнять роль радиатора для этой газовой электростанции.

В качестве источника тепла для абсорбционного чиллера может использоваться также пар. Как правило, котельные, работающие постоянно, в летний период могут поставлять очень дешёвый пар, так как его потребление падает. Поэтому и себестоимость единицы холода, произведённой абсорбционным чиллером на пару, значительно ниже, чем в случае использования электроэнергии.

Абсорбционные чиллеры SANYO имеют целый ряд отличительных особенностей. Во-первых, в абсорбционных чиллерах SANYO используется идеальный с точки зрения экологии хладагент — вода.

Основным достоинством абсорбционных чиллеров SANYO является очень низкое потребление электроэнергии. Так, расход электроэнергии для компрессионного чиллера составляет 0,85 кВт/час на одну единицу RT (refrigerant ton), в то время как для абсорбционного чиллера SANYO этот показатель составляет всего 0,013 кВт/час на одну единицу RT.

Другое очевидное преимущество абсорбционных чиллеров SANYO перед компрессионными чиллерами — почти полное отсутствие движущихся частей, и, соответственно, низкий уровень шума и вибраций. Для установки абсорбционного чиллера требуется отдельное технологическое помещение в здании, но, по сравнению с другими охладительными машинами чиллеры SANYO имеют относительно малые размеры.
Системы контроля, которыми оснащаются чиллеры SANYO, включают в себя:
—  контроль температуры охлаждённой воды;
—  предохранение охлаждённой воды от замерзания;
—  предохранение абсорбента от кристаллизации;
—  контроль температуры, давления и уровня абсорбента в высокотемпературном генераторе и т.д.

Применение новой цифровой системы PID-контроля (Пропорциональное, Интегральное, Дифференциальное управление) позволяет с большой точностью стабилизировать температуру охлаждённой воды, автоматически отслеживать концентрацию абсорбента. Инверторное управление насосом абсорбента позволяет изменять поток абсорбента в соответствии с нагрузкой, что позволяет дополнительно снизить энергозатраты на 5%.

В настоящее время сотрудники «Полель» участвуют в создании системы тригенерации, т.е. одновременного получения электрической, тепловой и охлаждающей энергии от одного источника, для возводимого в городе Воронеже комплекса зданий аквапарка.

При этом для решения проблемы тригенерации было применено следующее оборудование:
—   3 газо-поршневых установки фирмы «Дойц» (мощностью по 400 кВт каждая)
—  Абсорбционный чиллер нагрева сбросной горячей водой фирмы SANYO TSA-LE-22 (мощностью 633 кВт)

Абсорбционный чиллер введён в общую технологическую систему для использования рекуперированной тепловой энергии энергетических модулей. Не смотря на то, что модули могут работать в присутствии городской сети, в данном случае энергоблок будет работать строго автономно.

Одновременно ведутся работы над чиллером SANYO TSA-LE-42 c производительностью в 1,3 МВт на заводе пластиковых изделий в Московской области. Он дополнит уже сданный в эксплуатацию абсорбционный чиллер прямого нагрева. Данные агрегаты используются для получения больших объемов холода в производственном цикле.

Возвращаясь к заглавию статьи, оценим величину экономии для заказчика. Рассмотрим два режима работы оборудования: экономичный – 16 часов в сутки, и режим полной загрузки – 24 часа в сутки. Годовая нагрузка на чиллер составит, соответственно, 3120 и 4680 часов. При действующем тарифе на электричество в 1,53 рубля за 1 кВт-час для первой системы получим снижение расходов на электроэнергию для климатизации в (0,85-0,013)*633*1,53*3120=2 529 153,43 руб. для экономного режима и (0,85-0,013)*633*1,53*4680=3 793 730,15 руб. для режима полной загрузки. Для второго случая использование чиллера в производственном цикле означает снижение прямых материальных затрат на 5 194 122,4 руб. и 7 791 184,12 руб.

Таким образом, абсорбционные чиллеры SANYO на воде и паре способны принести существенные выгоды и с точки зрения технологии и экологии, и в финансовом плане.