Статьи, презентации

Система генерации холода и ГВС: два ресурса по цене одного

Актуальность темы

Уже давно, остро стоит вопрос об экономии энергоресурсов, ввиду ограничения свободных мощностей для вновь строящихся объектов и постоянно растущих тарифов.

На сегодняшний день, утилизация бесплатного, сбросного тепла в водоохлаждаемых холодильных машинах (чиллерах) является логичным и экологичным решением.

Традиционная схема системы холодоснабжения не позволяет решить ряд задачпо использованию полученного тепла, в частности для полного или с большой долей вероятности обеспечения объекта ГВС (Горячее Водоснабжение), так как:

• получение тепла напрямую связано с фактом работы чиллера и вырабатываемой им мощностью в данный момент, в то время как потребность здания в ГВС есть постоянно

• максимальная потребность объекта в холоде, а значит и работа чиллера, приходится на дневное время, поэтому стоимость получаемых энергоресурсов рассчитывается по дневному (дорогому) тарифу электроэнергии.


Суть проекта

Предлагаемая Вашему вниманию, «Высокоэффективная система генерации Холода и ГВС», разработанная для гостиничного комплекса в г. Екатеринбурге, полностью исключает вышеописанные проблемы, и является управляемой как по выработке ресурсов, так и по их себестоимости.

Решены следующие задачи:

• Повышение вероятности подготовки ГВС

• Снижение себестоимость холодоносителя и ГВС

• Обеспечение требований к качеству ГВС, соответствующих нормам для гостиниц 4-5 звезд

• Управляемость системы генерации ресурсов


Система аккумулирования энергии

За основу взят принцип аккумулирования энергии, который и позволил обеспечить управляемость системы, повысить вероятность приготовления ГВС, ввиду ухода от привязанности к работе чиллера.

Система аккумулирования энергии имеет следующие плюсы:

• Уменьшение периода окупаемости оборудования: оборудование работает постоянно со 100% загрузкой и максимальным КПД

• Снижение лимита электрической мощности всего объекта (мощность холодильных машин при такой схеме ниже традиционной на 30-70%): тем самым снижение платы за подключение к электросетям, а так же стоимости электрораспределительного оборудования объекта (подстанция, электрораспределительные шкафы, кабели и т.п.)

• Увеличение срока службы холодильных машин (машины работают без перегрузки в пиковые периоды и без частых пусков/остановов в периоды минимальных нагрузок): тем самым снижения эксплуатационных затрат на ремонт и замену оборудования

• Оптимизация энергопотребления здания во времени за счет работы холодильных машин в межпиковый период (ночью): создание надежного резерва источника холода для снятия пиковых нагрузок

Работа системы основана на выработке и аккумулировании холода и ГВС в ночное время, а непосредственное их использование в дневное время.

Скриншот 2014-06-27 10.48.29.png


Аккумулятор холода представляет собой теплоизолированные баки, заполненные раствор гликоля (холодоноситель) и герметичными капсулами с высокой теплоемкостью из полиэтилена высокой плотности. Внутри капсул находится жидкость (водные растворы солей), меняющая фазовое состояние – phase change material. Во время зарядки аккумулятора жидкость внутри капсул замораживается, а в процессе разрядки, лед в капсулах тает, отбирая тепло у холодоносителя.

Аккумулятором ГВС являются бойлеры со встроенными водяными и электрическими нагревателями.


Скриншот 2014-06-27 10.51.27.png


Аккумулирование холода

Характеристики капсул

Материал: смесь полиолефинов.

Химически нейтрален по отношению к хладоносителям и конструкционным материалам электрооборудования.

Толщина 1,0 мм: перетекание хладоносителя отсутсвует.

Сферическая форма капсул, изготавливаемых методом выдувного формирования: отсутствуют утечки наполнителя. Герметизация капсул с помощью ультразвуковой сварки.

Воздушная полость для компенсации расширения: незначительное воздействие на оболочку капсулы.


Скриншот 2014-06-27 10.53.40.png


Функциональная схема: ДЕНЬ


Скриншот 2014-06-27 10.59.29.png


Функциональная схема: НОЧЬ


Безымянный-1.jpg


Видео с работой схемы Вы можете посмотреть ЗДЕСЬ.


Расчет стоимости энергоресурсов

На каждый потребляемый 1 кВт электроэнергии холодильная машина вырабатывает 3,5 кВтхолода и 4,55 кВт тепла при полной его утилизации.

Qобщее=3,5 кВт+4,55 кВт = 8,05 кВт

Коэффициент эффективности системы (СОР) составил 8,05

Согласно тарифам «Свердловэнерго» стоимость 1 кВт*ч эл. энергии :

по дневному тарифу 5,44 руб., по ночному тарифу – 3,78 руб.

Отсюда стоимость 1 кВт*ч холодовой/тепловой энергии получаемой от работы системы составляет: 3,78 руб.(ночной тариф) : 8,05 кВт = 0,47 рублей.

В сравнении со стоимостью городского теплоносителя 1,042 руб. за1кВт*ч (1Гкал тепла=1212,54руб.; 1кВт*ч=0.0008598 Гкал, 1212,54руб.×0,0008598 Гкал=1,042 руб.), цена холодовой/тепловой энергии полученной от системы в 2 раза ниже:

1 кВт*ч холода + 1 кВт*ч тепла = 0,47 + 0,47 = 0,94 рублей.


Расчет стоимости ГВС

Известно, что для нагрева 1 м3ГВС (Δt=55К) необходимо 63,8 кВт*ч

Q=G×c× Δt, 1000×1,16е-3×55К =63,8 кВт*ч,

где G – объем воды,

с – удельная теплоемкость,

Δt – разница температур.

Стоимость нагрева 1 м3 горячей воды от системы составил

63,8 кВт*ч х0,47 руб.=29,99 руб.


P.S.

По мнению специалистов группы компаний «КЛИМАТ КОНТРОЛЬ»: инженерные системы должны отличаться высокой энергетической эффективностью, чтобы способствовать сохранению нашей планеты не только для сегодняшнего, но и для будущих поколений.




Возврат к списку