klimatyzatory, klimatyzacja, wentylacja
Nawigacja
Strona Główna
Artykuły
FAQ
Linki
Kontakt
Galeria
Szukaj
montaż klimatyzacji
klimatyzacja podstawa
klimatyzacja historia

klimatyzacja Warszawa
klimatyzacja dla domów
 
Online
Gości Online: 1
Brak Użytkowników Online

Zarejestrowanch Uzytkowników: 178
Nieaktywowany Użytkownik: 0
Najnowszy Użytkownik: Ronaldmi
 
Ostatnie Artykuły
emisja
klimatyzatory i klim...
klimatyzator kasetonowy
czyszczenie wentylacji
klimatyzatory i klim...
 
klimatyzatory i klimatyzacja
Wykonana z aluminiowej ramy i dwuwarstwowych płyt, wyposażona w izolację termiczno-akustyczną o sprawności 60kg/m³. Wszystkie zewnętrzne panele są powlekane plastizolem dzięki czemu urządzenie nadaje się do instalacji wewnętrznej i zewnętrznej. Dostępna jest owiewka do instalacji na dachu.
Obudowa zawiera nachylony otwór wlotowy i rozszerzone wejście, które kieruje powietrze wlatujące do wirnika z minimalną turbulencją. Wynikiem tego jest lepsze zarządzanie powietrzem wewnątrz urządzenia, mniejszy hałas i wyższa wydajność.

 Z kolei obniżenie tej temperatury z 40°C do 33°C, uzyskane dzięki zastosowaniu elektronicznych za­worów rozprężnych powoduje korzystną zmianę wymienionych wyżej wielkości.
Przy założeniu pełnego odzysku cie­pła skraplania, istotnym ograniczeniem jest maksymalna temperatura, do której można podgrzać wodę - może ona nie osiągnąć wystarczającego poziomu dla przewidzianych celów. Wartość t2 może zbliżać się (lub tylko nieznacznie przekraczać) wartość temperatury skraplania tk.Charakterystyki obrazu­jące zmiany temperatury w skraplaczu wodnym (rys. 2) dla skraplającego się czynnika i wody nie mogą się krzyżować. Wynika z tego, że pełny odzysk ciepła skraplania jest możliwy przy ograniczeniu temperatury wody do ok. 45-50°C. Wartość ta jest wystarczają­ca dlatemperaturowego. W przypadku, gdy wymagane są temperatury wyższe, wówczas należy dogrzewać wodę za pomocą tradycyjnych źródeł ciepła.
Należy zwrócić uwagę, iż pomimo konieczności dogrzewania wody do żądanej temperatury, odzysk ciepła przynosi bardzo wymierne korzyści materialne, ponieważ znaczna część ciepła użytecznego do ogrzewania po­chodzi nadal z odzysku.
Zbyt prosta lub źle dobrana automatyka może mieć negatywny wpływ nie tylko na realizację procesu odzysku ciepła, ale także i na pracę instala­cji chłodniczej, np. spowodować spadek jej wydajności chłodniczej przy małym zapotrzebowaniu na ciepłą wodę. Przykładem może być układ pokazany na rysunku 3. Zakładając, że temperatura wody na wlocie do zbior­nika akumulacyjnego 2 jest równa 10°C, temperatura powietrza wynosi 10°C oraz, że temperatura skraplania kształtuje się na poziomie ~ 20°C, jego działanie jest następujące: w ciągu krótkiego czasu, przy małym zapotrze­bowaniu na ciepłą wodą ogrzewa się ona do temperatury 50°C, natomiast temperatura skraplania podnosi się do 30°C.Wynika z tego, iż ogólna pojem­ność cieplna skraplacza i zbiornika akumulacyjnego spada, ponieważ w miarę nagrzewania się wody w tym zbiorniku, obniża się strumień przeka­zywanego do niego ciepła, powodując podwyższenie temperatury skraplania. Wzrost o 10°C jest jeszcze dopuszczal­ny, jednak przy niekorzystnych warun­kach atmosferycznych (wysoka tem­peratura otoczenia) i jednocześnie małym zapotrzebowaniu ciepłej wody ze zbiornika, wystąpi znacznie więk­szy wzrost tego parametru.
System ten posiada następujące wady:
 generuje znaczne wahania ciśnie­nia skraplania,
 występują okresowe spadki ciśnie­nia w zbiorniku ciekłego czynnika chłodniczego, co prowadzi do na­ruszenia warunków prawidłowego zasilania parownika przez zawór rozprężny.
Rozwiązaniem, stabilizującym pracę układu może być min. zamontowanie zaworu regulującego ciśnienie skrapla­nia oraz zaworu różnicowego utrzymu­jącego ciśnienie w zbiorniku cieczy na odpowiednim poziomie. Każdy dodat­kowy element automatyki podraża koszty inwestycyjne, lecz są one wy­magane, ponieważ stanowią zabezpie­czenie dla dalszej, poprawnej oraz sta­bilnej pracy agregatu chłodniczego oraz niosą korzyści z tytułu podwyż­szenia sprawności całego układu.

1. PRZYKŁADOWY SYSTEM CHŁODZENIA
Analizowana instalacja chłodnicza (rys. 5) przeznaczona jest do schła­dzania wody lodowej w zakładzie me­talizacji folii Europlastik w Strzebielinie. Jej praca ma na celu zniwelowa­nie zysków ciepła wytwarzanych pod­czas procesu technologicznego reali­zowanego w trzech urządzeniach typu Galileo ( rys. 4 ), dalej zwanych metalizatorami.
Proces metalizacji folii [9] realizo­wany w urządzeniach typu Galileo na­leży do typu procesów zwanych „P.V.D.", tzn. fizycznego usunięcia oparów i składa się z wyparowy­wania metalu (ale również tlenku albo mieszaniny metali) pod bardzo niskim ciśnieniem, w celu złożenia tego substratu na materiale do którego ma przylegać, w ten sposób dając szcze­gólne techniczne cechy lub polepsza­jąc jego wygląd. Jego przebieg można podzielić na dwa etapy:
 metalizowanie folii,
 czyszczenie oraz próżniowanie układu.
Za sprawą zmienności czasu trwania jednego cyklu metalizacji, do dalszej analizy przyjęto dwa skrajne przypad­ki:
 najkrótszy proces metalizacji:
- metalizowanie 15 min,
- czyszczenie, wytwarzanie podciśnienia - 30 min;
 najdłuższy proces metalizacji:
- metalizowanie 80 min,
- czyszczenie, wytwarzanie podciśnienia - 50 min.
Obciążenia cieplne emitowane w metalizatorach podczas produkcji folii:
Metalizator 1:
 metalizowanie - 220 kW,
 czyszczenie, wytwarzanie podciśnienia - 110 kW;
 Metalizator 2:
 metalizowanie - 220 kW,
 czyszczenie, wytwarzanie podci­śnienia - 110 kW;
 Metalizator 3:
 metalizowanie - 275 kW,
 czyszczenie, wytwarzanie podci­śnienia - 140 kW.
Proces schładzania wody technolo­gicznej
Instalacja chłodnicza przeznaczona do schładzania wody technologicznej, zainstalowana w zakładzie [12] bazu­je na trzech urządzeniach, a są to :
 Dry cooler Corema - Temochiller TC/A 200 - 240 kW,
 Chiller Corema - Pack Chiller PC/AV/E 220 - 270 kW,
 Chiller York - YCAM-S 450 - 320 kW.
Proces schładzania jest bardzo złożony, stąd też może on przebiegać na wiele sposobów, w zależności od panujących warunków atmosferycznych oraz aktualnego obciążenia cieplnego. Aby go omówić, przyjęto pewne zało­żenia.

Przebieg procesu Nr.1 (rys. 5)
Założenia:
 praca dwóch agregatów wody lo­dowej,
 gradient temperatury mniejszy od
5 K - z pracy wyłączony jest dry cooler.
Woda technologiczna z procesu meta­lizacji zostaje przepompowywana do zbiornika buforowego ZB1, gdzie na­stępuje pierwszy stopień jej chłodze­nia poprzez przepływ przez chiller Corema CH2, skąd wraca do tego sa­mego zbiornika, następnie przetłoczona zostaje do zbiornika ZB2, w któ­rym następuje drugi stopień schładza­nia, za który odpowiada chiller CH1 York. Po procesie chłodzenia woda tra­fia do drugiej części zbiornika prze­dzielonego przegrodą z luką przelo­tową, skąd układ pompowy przetłacza ją do aktualnie pracujących metalizatorów, gdzie proces zaczyna się od początku.

Przebieg procesu Nr. 2 (rys. 6)
Założenia:
 praca tylko jednego agregatu typu Corema,
 gradient temperatury większy od 5 K - praca dry coolera.
Woda technologiczna z procesu meta­lizacji zostaje przepompowywana do zbiornika buforowego ZB1, gdzie jed­nocześnie przebiegają dwa stopnie schładzania: pierwszy, w chilerze Co­rema CH2, natomiast drugi poprzez przepływ przez chłodnicę powietrza CH3. Woda z obu procesów przelewa na jest ze zbiornika ZB1 do ZB2, skąd przepompowywana jest poprzez układ pompowy do aktualnie pracujących metali zatorów, gdzie proces zaczyna się od nowa.

Przebieg procesu Nr.3 (rys. 7)
Założenia:
 agregaty wody lodowej są wyłą
czone z pracy,
 gradient temperatury większy od
5 K - praca dry coolera jest wy­starczająca do osiągnięcia od­powiednich parametrów wymaganych do przeprowadzenia procesu.
Woda technologiczna z procesu me­talizacji zostaje przepompowana do zbiornika buforowego ZB1, skąd tra­fia do systemu free cooling, gdzie przy dostatecznie dużej różnicy tem­peratur pomiędzy wodą lodową a powietrzem zewnętrznym, zostaje wystarczająco schłodzona, aby mógł być realizowany proces metalizacji.
2. OCENA WIELKOŚCI CIEPŁA SKRAPLANIA DLA RÓŻNYCH WARUNKÓW UŻYTKOWANIA SYSTEMU CHŁODZENIA
Ustalenie jednoczesności oraz zmien­ności pracy metalizatorów nie jest możliwe do określenia, bowiem pro­dukcja podyktowana jest względami handlowymi, zmieniającymi się w ciągu roku. Nie można, zatem określić jednoznacznie ilości ciepła do odebra­nia od maszyn, a co za tym idzie wielkości ciepła skraplania wymaganego podczas doboru elementów węzła odzysku ciepła. W dalszych analizach posłużono się dwoma najczęściej spotykanymi przebiegami procesu pro­dukcji odniesionymi do dwóch skrajnych czasów trwania procesu metalizacji.
Spośród omówionych przebiegów procesu schładzania, wybrano najczę­ściej spotykany podczas obserwacji obiektu, tj. Nr. 2 ( rys. 6 ). Podczas re­alizacji każdego z procesów pomierzo­ne zostały wszystkie parametry pracy urządzeń: czasy trwania, ciśnienia skraplania, parowania, otoczenia, etc. Na podstawie tych danych określono strumień ciepła oddawany w skrapla­czu Qh uwzględniający 20 % straty występujące w urządzeniu.
Wyniki przeprowadzonej analizy (tab. 1) potwierdzają celowość podję­cia decyzji o modernizacji instalacji chłodniczej na potrzeby realizacji pro­cesu odzysku ciepła. Średnia ilość cie­pła wynikająca z przeprowadzonych badań bliska 290 kW jest w stanie zapewnić zapotrzebowanie na ciepło dla całego analizowanego obiektu nie tyl­ko na ogrzewanie, ale także do przy­gotowania ciepłej wody użytkowej.

3. KONCEPCJA WĘZŁA ODZY­SKU CIEP£A DLA ANALIZOWA­NEGO OBIEKTU

Projektowany węzeł odzysku ciepła funkcjonować będzie w agregacie wody lodowej Corema (rys. 8). Pod­czas wyboru metody oraz typu wy­miennika ciepła, kierowano się dwo­ma postawionymi wcześniej założenia­mi:
 efekt chłodniczy pozostaje na nie­zmienionym poziomie,
 zapewniona jest stabilna i bezawa­ryjna praca układu chłodniczego.
Warunki pracy układu chłodniczego są zmienne, ponieważ między innymi sam proces schładzania wody technologicznej może przebiegać na wiele sposobów. Parametry pracy, a w szcze­gólności ciśnienie parowania ulega ciągłym zmianom. Aby dobrać odpowied­ni wymiennik ciepła, posłużono się wcześniej założonymi opcjami prze­biegu procesu schładzania, zmierzo­nymi parametrami pracy, oraz obliczo­nym strumieniem ciepła oddawanym w skraplaczu.

Założenia:
czynnik chłodniczy: R 407C
średnie ciśnienie parowania: 3,26 bar
ciśnienie skraplania: 18 bar
strumień masowy czynnika: 1,78 kg/s
Agregat wody lodowej Corema składa się z dwóch obiegów posiadających wspólny parownik oraz indywidualne sprężarki, elementy automatyki i skraplacze. Z punktu widzenia odzysku ciepła znaczy to, iż należy zainstalować oddzielne węzły odzysku ciepła posiadające jedynie wspólny kolektor płynu pośredniczącego w odbiorze cie­pła.

Wybór metody odzysku ciepła
Spośród wielu możliwych metod od­zysku ciepła, przeanalizowano kilka z nich odpowiadające przyjętym zało­żeniom:
 proces odzysku ciepła nie powinien negatywnie wpływać na pracę agregatu chłodniczego,
 odzyskane ciepło wykorzystanezostanie do ogrzewania hali pro­dukcyjnej za pomocą centrali wen­tylacyjnej firmy VTS Clima.

Do dobru posłużono się dodatkowymi danymi:
 wydajność chłodnicza obu obie­gów: 270 kW,
 ilość sprężarek: 2 szt.,
 całkowita moc elektryczna obu obiegów: 88 kW.
Z powodu znacznej odległości pomię­dzy kotłownią a instalacja chłodniczą, jako czynnik odbierający ciepło skra­plania wykorzystany zostanie roztwór wodny glikolu etylenowego o stężeniu 30%. Czynnik ten będzie oddawał ciepło wodzie zgromadzonej w zasobni­ku, która zostanie wykorzystana do ogrzewania hal produkcyjnych i ma­gazynów. Metodą spełniającą posta­wione założenia jest całkowity odzysk ciepła skraplania wraz z ciepłem przegrzania i dochłodzenia. Wymien­niki ciepła zostaną podłączone równo­legle w stosunku do istniejącego skra­placza powietrznego (rys. 9). Do re­alizacji procesu odzysku ciepła za po­mocą tej metody wykorzystane zostaną dwa identyczne wymienniki płytowe WTT produkcji niemieckiej firmy Wilchwitzer Thermo Technik - typ WP7M-80.
Aby ograniczyć straty wynikające z przenikania ciepła, rurociąg tłoczny na odcinku od sprężarki do wymienni­ka płytowego zostanie zaizolowany. Poprzez zastosowanie dwóch wymien­ników do każdego z obiegów, uzyska­my 358 kW energii cieplnej pozwala­jącej podgrzać 33,4 m3/h roztworu wodnego glikolu o ∆t=10 K maksy­malnie do 40°C. Zaletą wybranej me­tody jest także to, iż w miesiącach nie grzewczych, czynnik chłodniczy nie przepływa przez dodatkowy wymiennik, stwarzający dodatkowe opory w instalacji, które powodują pogorszenie warunków pracy sprężarki i wyższe miesięczne koszta użytkowania agre­gatu chłodniczego.
Wybór metody ogrzewania z wyko­rzystaniem węzła odzysku ciepła
Zaadoptowanie węzła odzysku ciepła do istniejącej kotłowni, nie jest możli­we. Najwyższa temperatura, jaką moż­na uzyskać z projektowanego węzła (40°C) jest za niska dla potrzeb kotłow­ni pracującej na parametrach 90/70°C. W związku z tym przewidziano wyko­rzystanie ciepła odpadowego do ogrze­wania nowo budowanej hali magazy­nowej o kubaturze ~ 9 000 m3. Ogrze­wanie tej hali realizowane będzie po­przez nagrzewanie nadmuchowi za pomocą wentylacji mechanicznej. Do tego celu zastosowana zostanie centra­la wentylacyjna firmy VTS lima, z komorą recyrkulacji, wymiennikiem krzyżowym oraz nagrzewnicą elek­tryczną, której moc wynosi 70 kW. Zmieniając sekcję nagrzewnicy z elek­trycznej na wodną, wykorzystane zo­stanie darmowe ciepło, redukując w ten sposób miesięczne rachunki za ogrzewanie do minimum. Wiąże się to jednak z zainwestowaniem w przewy­miarowaną nagrzewnicę, zwiększając w ten sposób powierzchnię wymiany ciepła, wyrównując straty wynikają­ce z zasilania jej medium grzewczym o niskich parametrach. Maksymalną temperaturę, jaką możemy uzyskać z procesu odzysku ciepła jest 40°C. Za­silanie nagrzewnicy wodą o takich parametrach wiąże się ze znacznymi stratami (rys. 10). Z punktu widzenia termodynamicznego oraz ekonomicz­nego jest to nieopłacalne. Różnica tem­peratur pomiędzy powietrzem przelo­towym a wodą grzewczą jest zbyt mała, aby proces przejmowania ciepła był efektywny. Aby wyrównać straty tym wywołane, należałoby umieścić w centrali nagrzewnicę kilkusekcyjną, co wiąże się z dodatkowymi oporami przepływu, a zatem spadkiem wydaj­ności całej instalacji wentylacyjnej. Z tych powodów przewidziano zasila­nie nagrzewnicy wodą o parametrach 50/30°C. Aby uzyskać taką tempera­turę, woda z węzła odzysku ciepła gro­madzona będzie w zbiorniku akumu­lacyjnym, gdzie zostanie podgrzana za pomocą grzałki elektrycznej do wyma­ganej temperatury.
Wymienniki do odzysku ciepła zostaną podłączone do systemu centralnego ogrzewania w układzie równoległym. Zastosowane zostaną dwie pompy do każdego z obiegów, podłączone do kolektora doprowadzonego z po­mieszczenia kotłowni (rys. 11). Na powrocie wody grzewczej przewidzia­no zbiornik akumulacyjny z wmonto­waną grzałką elektryczną, dogrze­wającą wodę do odpowiednich pa­rametrów.
Takie rozwiązanie podraża inwe­stycję o koszt dodatkowej pompy oraz elementów automatyki sterującej, jed­nak znacznie upraszcza działanie całego układu. Jak wiadomo, odzysk cie­pła realizowany będzie w agregacie wody lodowej, pracującym w dwóch indywidualnych obiegach chłodni­czych. W zależności od obciążenia, pracować będzie tylko jeden z nich, zatem nie jest wymagane, aby w pro­cesie odzysku brały udział oba wy­mienniki, jak to ma miejsce przy połą­czeniu szeregowym. Zastosowanie dodatkowej pompy pozwoli także na zmniejszenie zużycia energii elek­trycznej w chwili, gdy jeden z obie­gów nie będzie wykorzystywany.

4. OCENA CZASU ZWROTU NA­KŁADÓW PONIESIONYCH NA INWESTYCJĘ ZWIĄZANĄ Z MODERNIZACJĄ STANDARDO­WEGO OBIEGU CHŁODNICZE­GO AGREGATU COREMA
Końcowa analiza zwrotu kosztów po­niesionych na modernizację powinna zostać przeprowadzona w oparciu o całoroczny monitoring. Dopiero po ta­kim okresie będzie można precyzyjnie ocenić zyski płynące z zastosowania węzła odzysku ciepła.
Koszt modernizacji układu chłod­niczego na potrzeby realizacji procesu odzysku ciepła:
72 346,00 zł
Analiza zwrotu kosztów poniesio­nych na adaptację instalacji chłod­niczej na potrzeby funkcjonowa­nia węzła odzysku ciepła
Założenia:
 analiza zwrotu kosztów została przeprowadzona na podstawie wy­korzystania węzła odzysku ciepła do ogrzewania hali za pomocą cen­trali wentylacyjnej VTS Clima, wy­korzystując na te potrzeby tylko10% całej energii cieplnej;
 wymagana moc nagrzewnicy70 kW;
 przepływ wody w nagrzewnicy 3,01 m3/h;
 ilość ciepła możliwa do uzyskania z procesu odzysku ciepła skrapla­nia -358 kW;
 ogrzewanie 24 h;
 ilość miesięcy grzewczych - 6;
 planowane źródło ciepła - energia
 elektryczna - koszt 1 kWh = 0,30 gr.
 w analizie porównawczej rocznych kosztów użytkowania pominięty został wpływ wbudowania dodatkowego wymiennika na warunki eksploatacji układu chłodzenia, którego efekt schładzania jest prio­rytetem. Niniejsza analiza nie do­tyczy kosztów ponoszonych na uzyskanie efektu chłodzenia.
 tak j ak założono wcześniej, woda z procesu odzysku ciepła o tem­peraturze 40°C, po dotarciu do zbiornika akumulacyjnego zosta­nie podgrzana za pomocą grzałki elektrycznej do temperatury 50°C.
Zysk w skali roku wynikający z wy­korzystania węzła odzysku ciepła do ogrzewania hali
46 872 zł / rok
Komentarze
Arecki dnia marzec 22 2011 23:50:25
bardzo ciekawy artykuł o wentylacji i klimatyzacji
Dodaj komentarz
Zaloguj się, żeby móc dodawać komentarze.
Oceny
Dodawanie ocen dostępne tylko dla zalogowanych Użytkowników.

Proszę się zalogować lub zarejestrować, żeby móc dodawać oceny.

Brak ocen.
Logowanie
Nazwa Użytkownika

Hasło



Zapomniane hasło?
Wyślemy nowe, kliknij TUTAJ.
 

Powered by PHP-Fusion v6.01.6 © 2003-2005


Załóż : Własne Darmowe Forum | Własną Stronę Internetową | Zgłoś nadużycie