Systém rekuperace tepla kogenerační jednotky. Elektřina zdarma z odpadního tepla - ORC generátory

TM MASH LLC vyrábí systémy rekuperace tepla (kogenerace) ze soustrojí dieselagregátů (DGS, DPP), plynových pístových závodů (GPU, GPA, GPGU) a plynových turbín (GTE). Systém rekuperace tepla pro plynové nebo dieselgenerátorové stanice - komplex tepelných a mechanických zařízení a zařízení, které umožňují recyklaci tepelné energie množství jednotek s plynovou turbínou nebo dieselgenerátorových soustrojí, kombinují toky chladicí kapaliny ve sběrném místě tepla a dodávají teplo spotřebiteli.

Aktuální hodnocení účinnosti rekuperace tepla: Výpočet návratnosti SUT

—

Hlavním prvkem systému rekuperace tepla (HRS) je tepelný modul (TM), nazývaný také jednotka nebo modul rekuperace tepla (HRU). Je to tepelný modul, který využívá teplo z každé elektrárny, které je kombinováno s teplem z jiných tepelných modulů a distribuováno ke spotřebiteli prostřednictvím sběrného tepelného bodu. Tento systém a je to systém rekuperace tepla. Kombinace ECS s chladicím systémem dieselagregátu a jednotky plynové turbíny (chladicí radiátory, známé také jako suché chladicí věže, čerpadla a další potrubí) poskytuje kompletní termomechanický systém zařízení.

Příklady zjednodušených tepelných diagramů:

TM umožňuje výrazně zvýšit celkovou účinnost - účinnost (faktor využití paliva) tepelného agregátu, čímž se jeho hodnota dostane na 85-90%. Hlavním cílem systému rekuperace tepla je tedy odpovídajícím způsobem ušetřit náklady na výrobu tepla, zavedení ECS v naplno je energeticky úsporná technologie. Příklad výpočtu návratnosti systému rekuperace tepla naleznete na této stránce.

Během provozu spalovacího motoru (ICE) se tepelná energie využívá v TM následovně:

• Nemrznoucí jednotka rekuperace tepla (AHU) odebírá teplo z nemrznoucí směsi motoru - namísto ochlazování nemrznoucí směsi na chladicím radiátoru (suché chladicí věži) předává nemrznoucí směs svou tepelnou energii k ohřevu vody spotřebitele. UTA je trubkový nebo deskový výměník tepla, pracující podle okruhu „voda/nemrznoucí směs“ nebo „nemrznoucí směs/nemrznoucí směs“ (podle toho, jaké síťové chladivo zákazník používá).
• Rekuperátor tepla spalin (FG) odebírá teplo z výfukových plynů motoru: teplota spalin na výstupu z motoru je cca 450-550 °C, teplota spalin na výstupu z UG je 120-180 °C. Toto snížení teploty umožňuje významné ohřátí vody spotřebitele. UTG je trubkový výměník tepla pracující podle schématu „voda/spaliny“ nebo „nemrznoucí směs/spalné plyny“.

Celkové množství využité tepelné energie je srovnatelné s vyrobenou elektřinou – na 100 % kW vyrobené elektřiny se v průměru vyrobí 110%-130% kW tepla.

V případě generátoru elektrická energie je turbínová jednotka, tepelný modul obsahuje pouze jednotku zpětného získávání tepla spalin. Tepelný výkon UTG je dán parametry turbíny, ale obvykle se pohybuje od 120 % do 145 % vyrobené elektrické energie.

Výpočet požadovaného průtoku chladicí kapaliny v síti:

Možnosti provedení

Teplo lze rekuperovat buď samostatně z okruhu nemrznoucí směsi nebo výfukových plynů, nebo z obou okruhů současně. Získáte tak následující verze tepelných modulů:

• Tepelný modul je plně připraven z výroby (TM). Skládá se ze dvou rekuperačních výměníků tepla, spínače průtoku plynu, obtokového potrubí, potrubí, základny rámu, sady přístrojového vybavení a automatizace a automatické řídicí skříně (SHAU TM).
• Tepelný modul pro zpětné získávání tepla výfukových plynů (TMVG). Skládá se z jednotky rekuperace tepla výfukových plynů (EGH), elektricky poháněného spínače průtoku plynu, základny rámu, obtokového potrubí výfukových plynů a sady přístrojového a řídicího zařízení.
• Tepelný modul pro rekuperaci nemrznoucího tepla (TMVV). Obsahuje nemrznoucí výměník tepla (UTA), potrubí, třícestné ventily a SHAU TM (v případě potřeby). V tepelných modulech, které využívají teplo přes oba okruhy, mohou být TMVG a TMVV umístěny buď na jednom rámu nebo samostatně, například TMVV uvnitř kontejneru a TMVG na střeše nebo v různých podlažích budovy energetického centra. Při objednávce TMVG nebo TMVV mohou být odpovídající zkrácené rozvaděče součástí dodávky.

Zařízení

Tepelný modul plně připravený z výroby tradičně zahrnuje:

• Jednotka rekuperace tepla spalin (EGH)
• Nemrznoucí směs s rekuperací tepla (UTA)
• Potrubí pro nemrznoucí kapalinu a síťovou vodu
• Obtokové potrubí s klapkami

Jednotka rekuperace tepla může navíc obsahovat:

• Čerpadla nemrznoucí a topné vody
• Ochranný kryt pro instalaci TM na střechu ulice / kontejneru
• Recyklační systém nekvalitní teplo
• Síťový výměník tepla

Designové vlastnosti a výhody našich TM

• Teplosměnné trubky z nerezové oceli 12x18n10t zvyšují odolnost výrobku
• Žáruvzdorné provedení kotlů na odpadní teplo umožňuje snadné čištění trubek od znečištění, konstrukce žárového výměníku tepla je kompaktnější.
• Kompenzátor na plášti UTG chrání výměník před poškozením v případě havarijního porušení provozních podmínek
• Možnost výroby lapačů výfukových plynů se sníženou úrovní aerodynamického odporu (až 2 kPa)
• Trubkové provedení UTA usnadňuje jeho opravy a čištění v podmínkách nízké dopravní dostupnosti (není potřeba vyměňovat těsnění mezi deskami)
• Ve fázi odsouhlasení rozmístění našich tepelných modulů se zákazníkem odsouhlasíme instalaci, zapojení a celkové parametry tepelných modulů, což zajistí pohodlný přívod síťové vody, nemrznoucí kapaliny a spalin
• Tepelné moduly jsou vyráběny pro pracovní tlak kapalných médií – 0,6 MPa.
• Všechny sestavené tepelné moduly i jednotlivé jednotky jsou povinné hydraulické zkoušky v naší výrobě. Zkušební tlak – 0,8 MPa
• Dokážeme vyrobit moduly pro tlaky do 4 MPa
• Pomoc při návrhu a výběru souvisejících systémů a zařízení
• Flexibilní přístup k požadavkům a přáním zákazníků

Systém rekuperace tepla "TM MASH". Příklady:

TM MASH LLC vyrobila řídicí systémy pro téměř všechna dieselgenerátorová soustrojí a jednotky plynových turbín, které jsou zastoupeny v Rusku. Níže jsou uvedeny příklady různých možností výstavby kogeneračních modulů:

• Systém rekuperace tepla pro GPU Caterpillar G3618B
  • Otevřený design (umístěný uvnitř vytápěné místnosti);
  • Veškerá tepelná energie (jak výfukových plynů, tak chladicí kapaliny) je využita;
  • Objekt: skleníkové zemědělství v Leningradské oblasti;
• Kogenerátor tepla pro GPU Caterpillar G3412
  • Verze pláště (kapota) (umístěná na střeše kontejneru);
  • Plný tepelný modul;
  • Objekt: průmyslová výroba u Magnitogorsku;
• Zařízení pro zpětné získávání tepla spalin Caterpillar D3516
  • Otevřený design pro umístění v budově elektrárny;
  • Odvod tepla z výfuku;
  • Objekt: obecní dieselová tepelná elektrárna v obci. Tura (Krasnojarská oblast);
• Tepelný modul pro rekuperaci nemrznoucího tepla pro dieselagregáty na bázi spalovacího motoru Caterpillar C18
  • Otevřený design pro umístění v budově energetického centra na straně dieselagregátu;
  • Rekuperace tepla chladicí kapaliny;
  • Objekt: městská dieselová tepelná elektrárna na ostrově. sachalin;
  • Vlastnosti: nemrznoucí rekuperační jednotka je postavena na bázi deskového výměníku tepla;
• Kogenerační modul pro plynovou pístovou jednotku Cummins 315GFBA
  • Otevřený design (v rámu - pro vnitřní umístění ve druhém patře);
  • Odvod tepla pouze z výfukových spalin;
  • Objekt: sportovní a rekreační areál St. Petersburg;
• Rekuperační jednotka GPU Cummins 315GFBA
  • Otevřený design pro vnitřní umístění vedle GPU;
  • Teplo je rekuperováno z obou okruhů (plná TM);
  • Objekt: průmyslová výroba v Miass;
• Rekuperační kotel GPU Cummins 1750N5C
  • Přímo byl vyroben pouze kotel na odpadní teplo (WTG);
  • Teplo spalin je rekuperováno;
  • Objekt: kotelna v Soči;
• Kompletní tepelné moduly pro dieselagregáty Cummins KTA 50G3 a KTA 38G5
  • Otevřená verze pro vnitřní umístění v blízkosti dieselagregátu;
  • Odvod tepla ze dvou okruhů (okruh výfukových plynů a okruh chladicí kapaliny);
  • Objekt: městská tepelná elektrárna v Jakutsku (obec Olenek);
  • Vlastnosti: Jednotka zpětného získávání tepla spalin typu voda-trubka (standardní kotel na zpětné získávání odpadního tepla z produkce TM MASH má konfiguraci žárového výměníku tepla), nemrznoucí jednotka zpětného získávání tepla na bázi deskového výměníku;
• Rekuperační jednotka spalinového tepla GPU GE Jenbacher JMS 416
  • Otevřený design pro umístění na podpěry nad stávající kontejner s GPU;
  • Odvod tepla z výfuku;
  • Objekt: logistický terminál v Čeljabinské oblasti;
  • Funkce: Tepelný modul byl instalován na místě se stávající instalací plynového pístu s blokovým kontejnerem;
• • Otevřená verze pro umístění na střeše místnosti nad plynovým dispečinkem;
  • Kompletní rekuperace tepla;
  • Objekt: hotelové a obchodní centrum ve městě Moskva.
  • Funkce: GPU běží na zkapalněný plyn (LPG - zkapalněný propan-butan);
• Kogenerace tepla spalin z mikroturbínové jednotky Capstone C1000
  • Otevřený design pro vnitřní umístění vedle jednotky mikroturbíny;
  • Odvod tepla z výfuku (kromě výfukových plynů na turbínách a mikroturbínách nelze odvod tepla provádět nikde jinde);
  • Objekt: nákupní komplex v Magnitogorsku;
  • Vlastnosti: Vodotrubný kotel s rekuperací tepla (standardní kotel na rekuperaci tepla vyráběný TM MASH má konfiguraci žárového výměníku tepla);
• Rekuperační jednotky pro GPU KamAZ
  • Otevřený tepelný modul na rámu pro instalaci v budově;
  • Kompletní tepelné moduly;
  • Objekt: kotelna v Saratově;
• Jednotka rekuperace tepla pro výfukové plyny a nemrznoucí směs plynových pístových jednotek na bázi spalovacího motoru Daewoo Doosan
  • Otevřený design pro umístění do nádob s plynovými pístovými jednotkami;
  • Kompletní rekuperace tepla;
  • Objekt: myčka nákladních aut v obci. Sinyavino (Lenoblast);
• Jednotka zpětného získávání tepla spalin DGU UDMZ 6DM-21EL-M (Ural Diesel Engine Plant)
  • Otevřený design pro umístění na kontejner;
  • Odvod tepla z výfuku;
  • Objekt: městská dieselová elektrárna pro Dálný sever;
• Spalinový výměník tepla GPU Arrow (Čína)
  • Otevřená verze pro umístění vedle kapoty typu GPU;
  • Odvod tepla z výfuku;
  • Objekt: parkoviště v Kurgan;

Ekologie spotřeby. Technologie: Teplo je často vnímáno jako plýtvání, což lidi nutí přemýšlet jak obrovské množství odpadní teplo lze přeměnit na zdroj elektrické energie.

Díky rychlé industrializaci svět zaznamenal vývoj řady technologií, které generují odpadní teplo. Až dosud je toto teplo často považováno za odpad, a proto se lidé diví, jak lze toto obrovské množství odpadního tepla přeměnit na zdroj elektřiny. Nyní, když fyzici na Arizonské státní univerzitě nacházejí nové způsoby, jak generovat energii z tepla, se tento sen ve skutečnosti stává skutečností.

Výzkumná skupina Arizonské státní univerzity:

Ředitelem je profesor fyziky Charles Stafford výzkumná skupina a on a jeho tým pracovali na přeměně odpadu na energii. Výsledek jejich práce byl publikován ve vědeckém časopise ACS Nano.

Justin Bergfield, vědec a doktorand z Arizona College of Optical Sciences, sdílí názor, že „Termoelektřina dokáže přeměnit teplo přímo na elektrickou energii pomocí zařízení bez pohyblivých částí. Naši kolegové v oboru říkají, že jsou přesvědčeni, že zařízení, počítačový model které jsme navrhli, lze postavit s vlastnostmi, které vidíme v našich simulacích."

výhody:

Eliminace materiálů poškozujících ozónovou vrstvu: Využití odpadního tepla jako formy elektřiny má několik výhod. Je třeba vzít v úvahu, že na jedné straně teoretický model molekulárního termoelektrického zařízení pomůže zlepšit účinnost automobilů, elektráren, továren a solárních panelů a na druhé straně, že termoelektrické materiály, jako jsou chlorfluoruhlovodíky ( CFC), které poškozují ozonovou vrstvu, jsou zastaralé.

Efektivnější design:

Vedoucí výzkumné skupiny Charles Stafford doufá v pozitivní výsledek. Očekává, že jejich konstrukce termoelektrických zařízení bude 100krát lepší než předchozí snahy. Pokud návrh, který on a jeho tým vytvořil, skutečně funguje, splní se sen všech inženýrů, kteří chtěli vyrábět energii z odpadu, ale neměli k tomu požadované efektivní a ekonomické zařízení.

Nejsou potřeba žádné mechanismy:

Zařízení pro tepelnou přeměnu vynalezené Bergfieldem a Staffordem nevyžaduje žádné strojní zařízení ani chemikálie poškozující ozónovou vrstvu, jako tomu bylo u ledniček a parních turbín, které se dříve používaly k přeměně odpadu na elektrickou energii. Nyní tuto práci vykonává vrstva pryžovitého polymeru, který je vložen mezi dva kovy a působí jako elektroda. Termoelektrická zařízení jsou autonomní, nevyžadují motorické procesy a snadno se vyrábějí a udržují.

Likvidace energetického odpadu:

Energii vyrábí především automobily a průmysl. Automobilový a průmyslový odpad by mohly být použity k výrobě elektřiny potažením výfukového potrubí tenkou vrstvou vyvinutého materiálu. Zákon se rozhodli využít i fyzici kvantová fyzika, který se však příliš často nepoužívá, ale dává vynikající výsledky, Kdy mluvíme o tom o výrobě energie z odpadu.

Výhody oproti solární energii:

Molekulární termoelektrická zařízení by mohla pomoci generovat sluneční energii a snížit závislost na solárních článcích s nízkou účinností

Jak to funguje:

Bergfield a Stafford při práci s molekulami a přemýšleli, jak je použít pro termoelektrické zařízení, nenašli nic zvláštního, dokud jeden student nezjistil, že tyto molekuly mají zvláštní funkci. Velké množství molekul bylo vloženo mezi elektrody a vystaveno stimulujícímu zdroji tepla. Tok elektronů podél molekul byl rozdělen na dvě části: první část toku se srazila s benzenovým kruhem a druhá s tokem elektronů podél každé následující větve kruhu.

Obvod benzenového kruhu byl navržen tak, že se elektron pohybuje po kruhu na větší vzdálenost, což způsobí, že z kruhu vypadnou dva elektrony, které se k sobě ve fázi dostanou na druhé straně benzenového kruhu. Vlny se navzájem ruší na křižovatce a v mezeře v toku elektrický náboj způsobené teplotním rozdílem vytváří napětí mezi elektrodami.

Termoelektrická zařízení vyvinutá společnostmi Bergfield a Stafford dokážou vyrobit energii pro rozsvícení 100wattové žárovky nebo zvýšit účinnost automobilu o 25 %.

Strana 1

Využití nízkoteplotní tepelné energie v kondenzátorech parních stanic a výměnících tepla plynové instalace lze v zásadě považovat za jednu z možných oblastí uplatnění termoelektriky.  

Využití tepelné energie spalin z kotelen, dieselových a plynových turbín, regenerace jejich tepelné energie, výroba ohřáté vody v kontaktních ohřívačích vody, chlazení odpařováním a hygroskopické odsolování vody, tepelná a vlhkostní úprava vzduchu a mokré čištění plynu - to není úplná oblast použití kontaktních zařízení. To je vysvětleno zaprvé jednoduchostí jejich konstrukce a nepatrnou spotřebou kovu ve srovnání s rekuperačními plošnými výměníky tepla a možností výroby z nekovových materiálů; za druhé, zvýšením účinnosti instalací díky úplnějšímu využití tepelné energie, možností zlepšení parametrů termodynamického cyklu, regulace průtoku pracovní tekutiny, vnitřního chlazení nebo ohřevu zařízení; za třetí, - možnost vytváření nových instalací a jejich technické systémy poskytující snížení spotřeby paliva, vody, materiálů, zvýšení výkonu a produktivity, zlepšení pracovních podmínek a snížení znečištění prostředí. Možnosti využití procesů přenosu tepla a hmoty v kontaktních zařízeních energetických a tepelných instalací nejsou dosud plně popsány. Tomu napomáhá existující čistě empirický přístup k výpočtu, který neumožňuje identifikovat vnitřní souvislosti fyzikální jevy PROTI složité procesy přenos tepla a hmoty, promítnout tento vztah do vypočtených závislostí a využít jej v praktických činnostech.  

Zařízení je navrženo pro využití tepelné energie odpadní (odpadní) páry z autoklávů ve stávající výrobě vápenopískových cihel. Úprava surových cihel v autoklávu nasycenou vodní párou je konečnou fází výroby vápenopískových cihel, která spotřebovává značné množství energetických zdrojů. V tomto ohledu je naléhavým úkolem zajištění úplnějšího využití tepelné energie odpadní páry po autoklávech a rekuperace vzniklého kondenzátu.  

Mezi nejčastější schémata recyklace tepelné energie výfukových plynů z pístových motorů patří zařízení na výrobu páry o tlaku do 15 kg/cm, nebo horké vody o teplotě do 100 C, nebo přímé využití teplo z výfukových plynů v procesech sušení.  

To umožnilo přibližně zdvojnásobit využití tepelné energie a v roce 1985 dosáhnout 22 milionů Gcal. Rekonstrukce teplosměnných jednotek na 12 stávajících zařízeních na rafinaci primárních olejů a modernizace procesních pecí umožnily ušetřit téměř 1 milion tun ekvivalentu paliva v jedenáctém pětiletém plánu. Použitím dalšího množství rafinérského plynu jako paliva, který se v současnosti spaluje ve světlích, a zavedením 450 pokročilých zařízení na ohřev vzduchu bylo ušetřeno 0,5 milionu tun standardního paliva. Během let jedenáctého pětiletého plánu průmysl ušetřil asi 900 milionů kWh elektřiny a 1 8 milionů tun standardního paliva.  

Tyto bloky (obr. 3.49) jsou navrženy tak, aby využívaly nekvalitní tepelnou energii z emisí ventilace v důsledku konvekce v blocích výměníků tepla využívajících jako chladivo vodné roztoky glykolu a etylenglykolu o různých koncentracích.  

Kromě výhod má způsob spalování ropných kalů řadu nevýhod, z nichž hlavní jsou obtížnost využití tepelné energie, objemnost zařízení a znečištění ovzduší, které ne vždy umožňuje dospět k závěru, že použití tato metoda je nevhodná.  

Popsané instalační schéma využití tepla odpadní páry a rekuperace kondenzátu umožňuje plně a vysoce efektivně využít tepelnou energii odpadní páry a výsledný kondenzát vrátit k opětovnému využití jak v technologickém procesu, tak v uzavřeném vodovodním systému k výrobě syté páry. v kotelně.  

Udržování technologického postupu u zvláště složitých instalací různé systémy pro oddělené a současné spalování kapalných, pevných a plynných odpadů chemická výroba, technologicky související s využitím tepelné energie a fungující na pevná, kapalná nebo plynná paliva.  

Provádění technologického procesu spalování odpadních plynů, zemní plyn, průmyslové odpadní vody, stále zůstává a pevný odpad ve spalovacích pecích různého provedení za současného dohledu méně kvalifikované obsluhy, ale i údržba složitých instalací různých systémů pro spalování kapalných, plynných nebo pevných odpadů z chemického průmyslu, které technologicky nesouvisí s využitím tepelné energie nebo chemické suroviny.  

Existuje mylný názor, že použití nekvalitního tepla z tohoto zdroje je málo praktické. Využitím tepelné energie frakcí parního destilátu by se zároveň výrazně snížila spotřeba cirkulační (nebo přímo proudící) vody a také by se snížil tepelný výkon pecí. Pokud se pouze 50 % tepla odebraného v kondenzátorech a lednicích použije k předehřevu surovin, lze olej s počáteční teplotou 10 C zahřát na 82 C.  

Ohřev studeného Ťumeňského oleje vybraného v centrále v jedné z oblastí Tatarstánu a jeho následná přeprava během 10 - 180 minut. Z toho vyplývá, že odsolování Ťumeňské ropy za měkkých provozních parametrů lze provádět na cestě do rafinérie a v případech, kdy je eliminován vliv samoohřevu ropy při přepravě, ale jsou zde zásoby tepelné energie k využití.  

To nejen znečišťuje vzdušné prostředí, ale generovaná tepelná energie se nevyužívá. Řada odborníků se domnívá, že to lze ospravedlnit pouze tehdy, pokud se zkombinuje využití tepelné energie a čištění odpadních plynů. K tomuto procesu dochází na spalovnách odpadů (továrny), které mají páru resp teplovodní kotle se speciálními topeništi. Teplota v topeništi musí být minimálně 1000 C, aby vyhořely všechny zapáchající nečistoty. Před vypuštěním do atmosféry je však třeba plyny vyčistit, například pomocí elektrických filtrů.  

Z praktického hlediska je třeba poznamenat, že pokud je známa konečná fáze technologie zpracování a likvidace softwaru, pak by měly být klasifikovány především na základě této technologie. Konečná fáze neutralizace většiny nerecyklovatelného městského odpadu (s výjimkou zvláště toxických a inertních stavební odpad atd.) právě hoří. To potvrzují zkušenosti s centralizovanou softwarovou neutralizací v zemích jako je Dánsko, Finsko, Německo, Švédsko atd. U této technologie je důležité seskupovat veškerý odpad tak, aby organicky proudil do toho či onoho technologického řetězce vedoucího k konečný cíl- - tepelná neutralizace odpadů s využitím tepelné energie a další zdravé produkty. Na základě toho je nutné rozlišovat mezi spalitelným a nespalitelným odpadem, v rámci kterého jsou zase rozdíly ve vlastnostech, fázovém stavu, způsobech zpracování atd. Samostatně je třeba vyzdvihnout odpad, který se může vzájemně neutralizovat nebo sloužit např. jako činidla pro zpracování vznikajících odpadní voda. Odpad obsahující zvláště užitečné složky, jako jsou neželezné kovy, je nutné separovat a zpracovávat odděleně, aby se výsledný produkt nemíchal s méně hodnotnými kaly. Je třeba zjistit tepelnou bilanci spalitelných a nespalitelných odpadů, vnitřní potřebu tepla stanice centralizovaného zneškodňování, potřebu dalšího paliva, případně objem a způsoby využití přebytečného tepla. To by mělo určit povahu dotazníků nebo formulářů pro jednorázové vyúčtování odpadů.  

Představujeme exkluzivní patentovaný systém zpětného získávání tepla. Autonomní vytápění a dodávku teplé vody zdarma v kteroukoli roční dobu!

Je těžké si představit svět moderního člověka bez elektřiny, vodovodních systémů, topení a klimatizace. Náklady na energetické zdroje neustále rostou a problém jejich efektivní využití. Technologie rekuperace tepelné energie se stále více používají v zařízeních pro různé účely: od průmyslové výroby až po veřejné prostory. Důvodem je nedostatek a vysoká cena primárních energetických zdrojů. Chladicí systémy v budovách, jako jsou supermarkety nebo velká chladící centra, spotřebovávají velký počet energie k výrobě chladu. Zároveň také vytvářejí značné množství tepla. Tato tepelná energie je vytvářena procesem kondenzace plynného chladiva. V běžných chladicích jednotkách se uvolňuje do okolního vzduchu pomocí kondenzátorových jednotek a vůbec se nepoužívá.

Účelem vytvoření takového systému bylo zajistit 100% návrat tepla pro vytápění a ohřev teplé vody, uvolněného při kondenzaci par chladiva, do místnosti bez negativní důsledky pro provozní režimy chladicích zařízení.

Dnes na ruský trh Neexistují žádné analogy v ceně, výkonu, všestrannosti a snadném použití. Kromě toho je UTS několikrát levnější než stávající analogy.

Je důležité poznamenat, že instalace RTS je velmi jednoduchá a může ji provést každý dodavatel, který se zabývá instalací chladicího zařízení. Více než polovina instalací řídicího systému proběhla na pracovištích a netrvaly déle než 5-10 dní.

Argumenty ve prospěch systému:

Systém je cenově dostupný! Jeho cena ve srovnání s jinými řešeními je dvakrát až třikrát nižší, vzhledem k tomu, že je zcela nezávislý - vlastní okruhy, vlastní výměníky tepla, vlastní automatizace. U průměrného obchodu se 7–11 jednotkami chladicího zařízení jsou odhadované náklady na systém na klíč 400–700 tisíc rublů a návratnost bude 1,5–2,5 roku. Instalaci RTS si může dovolit téměř každý obchod nebo jiný vlastník chladicího zařízení.

Účinnost. Systém umožňuje střílet maximální množství tepla, omezený pouze výkonem kompresorů. Pokud je výkon fancoilových jednotek dostatečný, 100 % kondenzačního tepla se dostane do místnosti. Ve srovnání s jinými systémy obnovy se účinnost více než zdvojnásobila.

Schopnosti pracovat s jakýmkoli chladivem (R22, R404a, R407c, R134a atd.) je dosaženo nastavením regulátorů tlaku a přímým odvodem tepla.

Všestrannost. Systém lze snadno implementovat na téměř všech chladicích strojích pracujících na freon: nízkoteplotní, středněteplotní, klimatizace, chladiče atd. Neexistují žádná omezení výkonu. Společně s vytápěním můžete ohřívat jakékoliv médium, například TUV.

Systém rekuperace tepla (HRS) je ideální řešení Pro obchodní platformy s vnějším chladem. Většina Zákazníci po realizaci UTS odmítají ústřední vytápění.

Studený start. Správný návrh systému, nastavení automatizace a regulátorů umožňují eliminovat přítomnost freonu v kondenzátoru a dalších výměnících tepla na výtlačném potrubí.

Snadné použití a regulace. Provoz topného systému není závislý na počtu fungujících nebo nečinných fancoilů, každý fancoil lze nastavit na svůj teplotní režim.

Recyklační systém pro obchody s dálkovým chlazením je konstruován následovně:

Recyklační modul je instalován v kompresorovně (strojovně skladu), vedle chladicího stroje. Jeho funkcí je rozdělovat tok horkého plynu mezi vnitřní jednotky fan-coil a vzdálený kondenzátor. Podpora požadovaný tlak v chladicích okruzích. Jednoduše řečeno, pokud je výkon fancoilových jednotek dostatečný, pak 100 % horkého plynu projde jejich teplosměnnou částí, pokud výkon nestačí (např.: několik fancoilových jednotek je vypnuto nebo je místnost již vysoká teplota) část tepla z horkého plynu bude využita mimo topný okruh, ale pouze v nezbytně nutné míře.

Ve vytápěné místnosti jsou instalovány speciální skříňové fancoily:

Funkcí fancoilů je přenášet teplo z horkého plynu do místnosti. Instaluje se místo radiátorů ústředního topení nebo spolu s nimi. Tepelný výměník fan coil je vyroben v souladu se všemi zákony o chlazení. Speciálně navržený pro horký plyn. Tlaková zkouška výměníku 35 bar (3,5 MPa). Všestrannost. Lze namontovat na stěnu, strop a dokonce umístit na komerční zařízení (například na chladicí skříň). Fancoilová jednotka má ovládací panel, kterým se nastavuje požadovaná teplota, po jejím dosažení se vypne:


Podle našich zkušeností se při spuštění recyklačního systému zvýší teplota v místnosti o 10-15 stupňů Celsia. Lví podíl nemovitostí odmítá ústřední topení. Elektrická clona u vchodu + recyklační systém dává +22 stupňů Celsia v dobře izolované místnosti po celý rok. Samozřejmě hodně záleží na poměru výkonu chladicího zařízení k ploše místnosti, ale v každém případě rekuperační systém vrátí 100 % kondenzačního tepla do místnosti. Na příkladu dané prodejny byla před instalací recyklačního systému teplota v místnosti +9 stupňů Celsia, 6 hodin po spuštění +24 stupňů Celsia. Ústřední topení nepřipojil se.

Doba návratnosti je v závislosti na složitosti a konfiguraci od 0,5 do 2 let.

TAS Retail zajišťuje komplexní návrh, dodávku a montáž systémů rekuperace tepla.

Zimy v Rusku jsou drsné, a proto byla na seznam „lidových znamení“ v éře industrializace přidána další: pokud drenáž „plave“, příruba prosakuje, znamená to, že technologické systémy fungují a nejsou zamrzlé. Pokud ne, pak, jak se říká, „je to velký problém“ – budete muset zahřát systém a vypořádat se s námrazou. V současném století jsou k dispozici mnohem efektivnější přístupy k zajištění výkonu tepelných energetických a technologických systémů, ale zvyk být shovívavý k zapařujícím se odtokům a netěsným přírubám zůstává.

Mezitím v této „tepelné energetické mlze“ mizí peníze beze stopy – peníze, které byly vynaloženy na výrobu tepla. V době, kdy ceny paliva a vody neustále rostou, je takové zanedbávání energetických zdrojů promarněnou příležitostí v boji za efektivní výrobu.
Vedle páry mezi sekundární zdroje patří i další média technologických postupů, jako je kondenzát páry po procesním zařízení a chladicí voda. V 8 případech z 10 se v mé praxi (NPT) v podnicích nijak nepoužívá, ale vyžaduje pouze dodatečné náklady na likvidaci.
O tom, jak přeměnit nekvalitní teplo na doplňkový zdrojúspory - tento článek.

Nekvalitní teplo: kde hledat a jak jej používat

V průmyslu jsou nízkopotenciální energetické zdroje obvykle řazeny mezi druhotné energetické zdroje, kterými jsou kapaliny s teplotou nižší než 100°C a plyny s teplotou nižší než 300°C. V praxi lze horní hranici teploty pro konkrétního spotřebitele brát jako teplotu zdroje, která umožňuje jeho teplo využít k užitečným účelům pomocí jednoduchých, dlouho známých a relativně levných zařízení - výměníků tepla. Spodní teplotní hranice zdrojů NHP se může zdát překvapivá, ale moderní kompresní tepelná čerpadla dokážou teplo odebírat atmosférický vzduch PROTI zimní čas až do teplot -30°C. Není vůbec „teplý“, ale může být použit pro vytápění obytných budov a dokonce i pro průmyslové účely (například vytápění vzdálených průmyslových areálů, které mají spolehlivé napájení a problémy s vytápěním). Teplotní rozsahy pro použití nekvalitního tepla jsou uvedeny na obrázku 1.

Obrázek 1. Příklad uspořádání schématu postupného snižování tlaku a použití několika různých parametrů.

Na průmyslový podnik zdroje NPT jsou „obyčejné“, charakteristické téměř pro jakoukoli výrobu (teplo průmyslových odpadních vod, odpadní pára technologických celků, teplo parního kondenzátu po technologických zařízeních nebo vstupujících do kondenzátorů tepelných strojů s turbopohonem, teplo, které se předává do systém zásobování cirkulační vodou jako výsledek chladicího zařízení a obvykle vypouštěný do atmosféry přes chladicí věže nebo přímo do chladicích nádrží) a „specifický“, charakteristický pro podniky v určitém odvětví nebo regionu. Například petrochemické podniky a podniky na zpracování plynu se vyznačují ztrátami odpadních spalin z procesních pecí; odpadní pára z destilačních kolon, vakuových systémů, ohřívačů; a proudí teplo produktu.

Jak toto teplo využít? Vše závisí na potřebách a úkolech, které ve vašem podniku máte. Existuje mnoho možností:

• slouží k vytápění, ohřevu vody k napájení technologických systémů nebo k jejímu předběžnému odvzdušnění;
• vrátit NPT do technologického cyklu a znovu použít v technologických procesech;
• využití pro dodávku tepla do zařízení vzdálených od zdrojů levného paliva;
• odebírat elektřinu, abyste snížili náklady na její nákup od dodavatele třetí strany nebo si energii rezervovali pro vlastní potřebu.

Výsledky:

• snížení nákladů na palivo a tím i primární výrobu tepla nebo elektřiny;
• snížení nákladů na nákup vody pro napájení technologických cyklů, její zpracování v systémech úpravy vody a její ohřev na teploty požadované technologickými požadavky;
• snížení nákladů na přídavnou vodu z recyklované vody (vypařuje se v chladicích věžích);
• snížení emisí CO 2 a oxidů dusíku snížením množství spáleného paliva.

Technická řešení

V současné době existuje několik základních technologií pro .

Jednotky tepelného čerpadla (HPU)

Podle principu činnosti se tepelná čerpadla dělí na kompresní a absorpční. Kompresní tepelná čerpadla jsou vždy poháněna mechanickou energií (elektřinou), zatímco absorpční tepelná čerpadla využívají k extrakci NHP vyšší potenciální zdroje tepla: horkou vodu, pára, výfukové plyny, přímé spalování palivo.

Kompresní tepelné motory (CHE) v provozním režimu
parní čerpadla (HPU)

Obrázek 2. Princip činnosti kompresního čerpadla

Princip činnosti CTN je založen na schopnosti nízkoteplotního chladiva vařit za podmínek nízký tlak odebrat teplo z nízkoteplotního zdroje tepla. Rozsah provozních teplot se volí výběrem konkrétní pracovní kapaliny a rozsahu provozního tlaku. Pro speciální průmyslové instalace lze dosáhnout maximálních teplot asi 120÷140°C pomocí „kaskádových“ schémat zapojení a vhodných chladiv. Samostatný slibný směr- vysokoteplotní HPI využívající CO 2 s nadkritickými parametry.

Absorpční tepelné motory v provozním režimu tepelného čerpadla (ABHP)

Princip činnosti ABTN je založen na schopnosti absorpčního roztoku absorbovat vodní páru, která má více nízká teplota než řešení.

Nejpoužívanější jsou absorpční tepelné motory, které jako absorbent využívají roztok bromidu lithného (LiBr). Jednotky zajišťují ohřev vody na teploty 60-90°C.

Taková zařízení lze použít v režimu chladicího stroje (ABHM), který zajišťuje chlazení vody (například procesní vody) na teploty 5-15 °C bez ohledu na okolní teplotu.

Obrázek 3. Princip činnosti ABTM

Zařízení využívající k výrobě elektřiny cyklus ORC

Domov charakteristický rys instalace založené na organickém Rankinově cyklu (ORC) - použití organické pracovní látky místo vodní páry. To zvyšuje celkovou účinnost tepelného cyklu při nízkých výkonech a nízkých teplotách zdroje tepla ve srovnání s klasickým parním cyklem, protože bod varu organická hmota méně než voda a na druhou stranu omezuje jejich použití při středních a vysokých výkonech.

Zájem o instalace s ORC výrazně vzrostl s rozvojem zdrojů energie využívajících netradiční paliva (dřevěný odpad, biopaliva), neboť při jejich spalování je obtížné zajistit parametry chladicí kapaliny na výstupu ze zařízení, které umožní efektivní využití konvenční cyklus pára-voda.

Diagram 1. Oblast efektivní aplikace instalací s ORC cyklem

V současné době v rámci zvyšování energetické účinnosti podniků petrochemického průmyslu a dalších, které využívají parní technologie různých parametrů, probíhá modernizace s výměnou redukčně-chladicích jednotek (RCU) za protitlaké turbíny. V tomto případě se jako spodní hranice redukce používá pára o tlaku vhodném pro účely zásobování teplem. Spotřeba tepelné energie na vytápění však je sezónní povaha a omezuje možnosti výroby energie u protitlakých turbín, což snižuje ekonomickou účinnost. Použití ORC instalací by nám umožnilo vyhnout se sezónním nerovnoměrnostem a posloužilo jako dodatečná podpora napájení pro naše vlastní potřeby.

V v poslední době Výše uvedené technologie se stále častěji používají v různých vzájemných kombinacích. Například kogenerace je spojením zařízení na výrobu elektřiny, včetně zařízení s ORC cyklem, a zařízení na výrobu tepelné energie o parametrech požadovaných spotřebitelem prostřednictvím využití nekvalitního tepla.

Pokud je tepelný motor jako součást instalace autonomního napájení navržen tak, aby fungoval jak v režimu tepelného čerpadla, tak v režimu „chladničky“, systém výroby elektřiny se přemění na trigenerační systém, který vyrábí levnou elektrickou energii, tepelnou energii a chlad.

Systémy sběru a vracení kondenzátu ve výrobních závodech

Tepelná energie obsažená v parním kondenzátu po jeho využití v technologických řetězcích podniku musí být v maximální možné míře vrácena pro následné využití. Samotný kondenzát je zároveň vynikajícím zdrojem pro napájení okruhů parního procesu energetických zařízení, čímž se snižuje potřeba dodatečné přípravy vody.

Hlavní úkoly při návrhu a provozu nízkokvalitních systémů rekuperace tepla

Propojení dostupných zdrojů NPT a spotřebitelů, možnosti jejich využití s ​​přihlédnutím k potřebám konkrétního podniku při zajištění ekonomické efektivity projektu je složitým inženýrským úkolem. K vyřešení tohoto problému by vývoj recyklačního systému měl zahrnovat následující kroky:

• provedení předprojektového průzkumu energetické soustavy (sběr dat a sestavení energetických bilancí, přístrojový průzkum),
• modelování technologických procesů zařízení, jejichž provoz vede k maximálním ztrátám energie (matematické modelování, pinch analýza),
• analýza omezení zdrojů při používání NTP, vývoj možností a výběr optimálních řešení,
• analýza ekonomických omezení při použití NPT v podmínkách daného podniku a vypracování studie proveditelnosti.

Specifické konstrukční a provozní vlastnosti recyklačních systémů NPT spočívají v tom, že téměř všechny používají při své práci nízkovroucí chladiva, tzn. vlastně „chladicí“ technologie. Není náhodou, že otázky bezpečnosti tepelných čerpadel jsou zahrnuty v jediném GOST s chladicími stroji (GOST EN 378-1-2014 Systémy chlazení a tepelných čerpadel. Bezpečnostní a ekologické požadavky. Části 1-4). Zkušenosti s provozováním takových technologií v Rusku jsou významné.

Budoucnost technologie v Rusku

Efektivita nekvalitních technologií rekuperace tepla nevyvolává žádné otázky, takže jsou každým rokem stále více používány po celém světě. Důvody jejich pomalého zavádění v Rusku jsou ekonomické. Nízké náklady na energetické zdroje a relativně vysoké náklady na dovážené zařízení vedou k vysokým dobám návratnosti u „standardních“ projektů.

Praxe však ukazuje, že efektivní ekonomika projektu je vždy otázkou individuální přístup a odpovědný přístup zhotovitele k návrhu systému a výběru optimálního zařízení a komponent. Doby návratnosti se dnes navíc počítají na základě aktuálních sazeb za energii, zatímco nadcházející liberalizace sazeb za tepelnou energii s největší pravděpodobností povede k prudkému nárůstu energetické složky nákladů podniku.

Tato situace ovlivní méně než jiné ty společnosti, které již začínají optimalizovat náklady na energie, zejména díky znovu použít nekvalitní teplo.

Igor Sokolov
Přední odborník společnosti "First Engineer"