Холодоснабжение без использования электричества

АВОК №1 2009г.
Мир климата №53

Разумеется, если быть точным, то речь идёт о 10-кратном снижении потребления электроэнергии при выработке холода в промышленном масштабе на основе абсорбционных технологий. Не секрет, что начало XXI века характеризуется резким ростом потребности в электроэнергии во всём мире, заставляя 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 для конкретного проекта слишком велика стоимость квот на подключение.

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 зачастую 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. Более чем сорокалетний опыт разработки, изготовления и эксплуатации, применение передовых технологий в сочетании с традиционным качеством позволили компании SANYO стать признанным лидером в производстве абсорбционных чиллеров различных видов. По всему миру успешно работает свыше 42 тысяч систем такого 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. Компания SANYO предлагает широкий спектр абсорбционных чиллеров, идеально подходящих для использования в качестве компонентов в системах тригенерации. При этом сбросное тепло не рассеивается в атмосфере, а утилизируется и работает на производство холода. А сам чиллер будет выполнять роль радиатора для этой газовой электростанции. На сегодняшний день использование схем тригенерации – наиболее эффективный способ снижения доли энергозатрат в себестоимости произведенной продукции.

В качестве источника тепла для абсорбционного чиллера может использоваться также пар. Как правило, котельные, работающие постоянно, в летний период могут поставлять очень дешевый 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. Инверторное управление насосом абсорбента позволяет изменять поток абсорбента в соответствии с нагрузкой, что позволяет дополнительно снизить энергозатраты на 5%.

В 2008 году специалисты «Полель» успешно ввели в эксплуатацию систему получения холода для нужд производственных циклов из 2 абсорбционных чиллеров с водяным нагревом TSA-LE42 и TSA-LE32 и одного газового TSA-DE32 на заводе пластмассовых изделий в Московской области. Суммарная производительность оборудования по холоду составляет 3,781 МВт (1075 USRT). При этом главным условием реализации предложенной схемы тригенерации с использованием абсорбционных чиллеров с водяным нагревом выступала более низкая себестоимость полученного холода по сравнению с вариантом сочетания собственных весьма недорогих генерирующих мощностей и традиционных хладопроизводящих машин с электропитанием.

Сравнение затрат при использовании абсорбционных и парокомпрессионных машин для получения 1 МВт промышленного холода в данном случае может быть проиллюстрировано следующей таблицей:

 

АБХМ/€ ПКХМ/€
Стоимость машин
225 000 125 000
Стоимость гидротехнического оборудования
60 000 0
Стоимость монтажа хладоцентра
70 000 60 000
Квота на подключение (250 кВт по 1500 € за 1 кВт/ч)
60 000 375 000
ИТОГО:
415 000 560 000

* Эксплуатационные расходы для абсорбционного оборудования примерно в 3 раза ниже, чем для парокомпрессионного.

На промышленном объекте смонтированы 6 газо-поршневых установок производства фирмы «SG Wilson» для выработки электроэнергии с производительностью по 1 МВт. Тепло выхлопных газов рекуперируется 6 утилизаторами мощностью до 600 кВт каждый и нагревает воду, которая служит источником энергии для абсорбционных чиллеров SANYO TSA-LE42 с производительностью в 1,319 МВт (375 USRT) и TSA-LE-32 на 1,055МВт (300 USRT). Полученная на выходе вода с температурой 6°С используется для охлаждения производственных линий. Для ситуаций c неполной загрузкой генерирующих мощностей в проекте реализован пиковый водяной котел на 1 МВт.

Утилизатор тепла

Абсорбционный чиллер TSA-LE42