Для современных мегаполисов и промышленно-развитых зон проблема управления микроклиматом в помещениях самого различного назначения (в том числе для торговых центров, офисных и прочих общественных зданий) стоит достаточно остро (в том числе вопросы эффективного кондиционирования воздуха). Особенно если учитывать стремление к снижению энергозатрат и повышению требований экологического характера. А подчас и нехватки энергетических мощностей (в части пропускной способности электро-сетей и/или трансформаторных подстанций) в том или ином регионе, если речь заходит об энергоснабжающих структурах.
Итак, проблематика, что называется, обозначена:
- дефицит электроэнергии в крупных городах,
- высокие затраты на генерацию холода.
Какие же решения предлагаются для реализации централизованного климат-контроля? Здесь современные разработчики инженерных систем охлаждения воздуха предлагают на данный момент два основных варианта специализированных установок:
- Парокомпрессионные
- и абсорбционные чиллеры
Парокомпрессионные машины
В нашей стране существует большое количество торговых центров, офисных помещений и других общественных зданий. И, как правило, в качестве источника холода для устанавливаемых там систем кондиционирования используются парокомпрессионные холодильные машины. Да и на вновь проектируемых объектах, в свете консервативных тенденций из прошлого (много свободного дешевого электричества), в качестве источника холодоснабжения принимаются либо парокомпрессионные чиллеры, либо компрессорно-конденсаторные блоки.
Недостатки:
- Существенным недостатком оборудования этого типа является потребление значительного количества электрической энергии. В расчете на 1 МВт.ч. холодопроизводительности тратиться до 400 кВт.ч электрической энергии (с учетом вентиляторов воздушных охладителей), что составляет около 2 тыс. рублей. Годовые (сезонные) затраты на покупку электроэнергии для производства холода в этом случае составляют ок. 5000000 руб.
- Кроме того, существует также ряд проблем с использованием указанного оборудования. Пусковые токи, высокий шум при наличии рядом жилья приводит к конфликтам с жителями.
- Строительство новых объектов накладывает на инвесторов дополнительные затраты, связанные с реконструкцией электрических сетей и строительством новых трансформаторных подстанций. Стоимость 1 кВт установочной электрической мощности составляет 20 - 50 тыс. рублей, а в некоторых случаях значительно дороже.
- Долговечность указанного оборудования также оставляет желать лучшего. Работа до капитального ремонта или замены компрессора в редких случаях превышает 7-8 лет; причем замена компрессора обходится до 70% от стоимости чиллера. Часто возникает вопрос о замене чиллера через семь лет его использования.
Абсорбционные холодильные машины
Кардинальное решение проблемы возможно при замене парокомпрессионной холодильной машины (вырабатывающей холод от электрической энергии) на абсорбционную — АБХМ, — вырабатывающей холод от тепловой энергии. Причём, источником такого тепла могут служить самые разнообразные процессы:
- прямое сжигание газа, диз.топлива;
- пар и тепло от котельных,
- побочное тепло при технологических процессах и производстве электричества газопоршневыми и газотурбинными установками
- и т.д.
Достоинства:
К достоинствам абсорбционных машин прежде всего можно отнести:
| значительное сокращение расходов электрической энергии: |
так АБХМ холодильной мощностью 1600 кВт потребляет ок. 50кВт.ч. электрической энергии (10кВт внутренние технологические системы АБХМ и 37кВт.ч. – градирня оборотного водоснабжения). Парокомпрессионная холодильная подобной холодильной мощности потребует в лучшем случае 600кВт (с выносным конденсатором). |
|---|---|
| Экономичность относительно эксплуатационных расходов: |
Применительно к АБХМ прямого горения холодопроизводительностью 1 Мвт.ч. (при наличии на объекте природного газа) данный вид расходов составит ок. 800 тыс. руб. То есть экономия на эксплуатационных затратах (с учётом машин соизмеримой мощности) может составить более четырех миллионов рублей!!! |
| Весьма быстрый (и привлекательный для многих наших клиентов) срок окупаемости: |
В среднем до 3-х лет! |
| Длительный срок эксплуатации: |
А вот заявляемый такими производителями, как BROAD, ShuangLiang, срок эксплуатации подобных промышленных чиллеров составляет от 20-ти до 25-ти лет. |
Хотелось бы отметить, что, возможно, наибольшую экономическую выгоду Вам может принести использование АБХМ с непосредственным сжиганием газа. При таком инженерном решении нет необходимости в котельной. А вот сама АБХМ вполне сможет в холодное время года снабжать Ваши системы отопления горячей водой.
И, кстати, срок окупаемости таких систем как правило существенно снижен.
Недостатки:
Пожалуй, лишь один: стоимость современной АБХМ превышает стоимость традиционного чиллера.
Принцип работы
Основными элементами холодильной машины в данном случае — это испаритель и абсорбер.
Циркуляция охлаждаемой жидкости (воды) при этом производится внутри замкнутого контура «испаритель-нагрузка».
Вода из АБХМ подается потребителю охлажденной до +7С. На входе АБХМ температура воды составляет +12С, а затем она, проходя через блок испарителя, снова охлаждается до +7С.
В камере испарителя поддерживается вакуум. Благодаря чему собственно и происходит закипание и испарение хладагента, распыляемого на поверхность трубок, по которым перемещается охлаждаемая вода. Кипение с испарением происходит при температуре в +3,7С.
Понятно, что при испарении хладагент отводит тепло от труб (а значит - и от охлаждаемой воды) теплоту.
Однако, также не стоит забывать, что для сохранения вакуума в блоке испарителя необходимо постоянное удаление паров хладагента. Эту-то функцию как раз и осуществляет блок абсорбера, благодаря которому, в частности, данные устройства и получили своё наименование - абсорбционный чиллер.
При этом в абсорбере (находящимся, как правило, в совмещённом с испарителем корпусе) пары хладагента поглощаются под воздействием концентрированного раствора LiBr - бромистого лития, - соединения, характеризующего высокой гигроскопичностью. В процессе такого осушения/поглощения (абсорбции):
- Водные пары хладагента с одной стороны снижают концентрацию раствора бромистого лития;
- С другой стороны, в процессе так же происходит выделение теплоты. Которая, в свою очередь, отводится потоком охлаждающей воды, циркулирующей по контуру градирни.
Для восстановления концентрации раствора из него необходимо отвести лишнюю воду – это происходит в высокотемпературном генераторе, при повышенном давлении и температуре.
Однако, перед тем, как попасть в генератор, бромистый литий (его раствор) проходит через теплообменник, где его температура повышается.
Источником тепла может служить в зависимости от типа чиллера, горячая вода, или пар, выхлопные газы или теплота сжигаемого топлива.
В генераторе разбавленный раствор закипает и:
- излишки H2O испаряются,
- а концентрация LiBr-раствора увеличивается (до 63%).
Из генератора р-р вновь подаётся в абсорбер, начиная новый цикл.
Таким образом, практически замкнутая система абсорбционного промышленного чиллера максимально эффективно использует ресурсы и даёт необходимый результат с меньшими затратами.
А наша компания ООО «Проминжениринг» всегда придёт на выручку, если у Вас возникнет желание:
- спроектировать систему на базе промышленного чиллера;
- подобрать и приобрести конкретное, предусмотренное проектом оборудование;
- доставить АБХМ и установить её по месту;
- или провести техническое обслуживание и ремонт Вашей, уже имеющейся абсорбционной холодильной машины.
Мы работаем как для наших заказчиков из Ростова-на-Дону и Ростовской области, так и по всему югу России!