ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Возможность использования тепла от конденсаторов холодильных установок известна уже давно и реализуется во многих областях. В гл. 5 упоминалась система с домашним холодильником для сохранения пищевых продуктов, обеспечивающая одновременно отопление. В гл. 6 рассматривалось применение сбросного тепла холодильника искусственного катка для нагрева воды в плавательном бассейне того же спортивного комплекса. Создавшая эту систему фирма Sulzer разработала также один из первых образцов промышленных холодильных машин с полезным использованием сбросного тепла. Химическая промышленность уже много десятилетий является крупномасштабным потребителем холода. Созданная в 1977 г. крупная холодильная установка производит 240 т льда в день и охлаждает рассол до —10 °С. На это затрачивается 270 кВт и еще 480 кВт для охлаждения воды *. Одновременно эта установка является тепловым насосом, дающим 2320 кВт тепла для нагрева воды от 18 до 72 °С [7].
Другая область применения тепла от холодильных установок относится к охлаждению молока. В США в 1952 г. [8] было произведено переоборудование холодильной установки с обычным воздушным охлаждением конденсатора для двойного использования: охладителя молока и нагревателя воды, что дало заметную экономию при замене электрического нагрева воды, используемой в санитарных целях. Модифицированная установка имеет конденсатор внутри теплоизолированного водяного бака, что обеспечивает предварительный нагрев воды, подаваемый затем в обычный водонагреватель: Теоретически тепловые потери четырех холодильников маслобоен 6 кВт при снижении температуры молока от 32 до 4,5 °С. Если все сбрасываемое тепло использовать для подогрева воды, то за каждые сутки можно подогреть примерно 250 л воды от 16 до 46 °С с дальнейшим ее догревом до необходимых 65— 70 °С.
Установка — прототип с хладоагентом R22 и мощностью компрессора 250 Вт включала водяной бак вместимостью 225 л с элек - тронагревом и бак половинной вместимости, нагреваемый конденсатором холодильника. Результаты испытаний показаны на рис. 7.3. В среднем это дало экономию более чем 50% электроэнергии за счет предварительного пагр. ева воды конденсатором.
В пищевой промышленности, как правило, одновременно в од - Таблица 7.2. Текущие затраты иа холодильную установку при различной температуре конденсации
|
Затраты, ф. ст. |
Опытная система 35 °С |
Система |
С использованием тепла |
|
|
47,5 °С |
35 °С |
22,5 °С |
||
|
Потребление электроэнергии Использование тепла Вода (градирни) Обслуживание |
50 000 0 5000 7500 |
61 300 - -58 400 500 1300 |
46 900 —55 200 750 1300 |
33 300 —52 000 1000 1300 |
|
Итого (в год) |
62 500 |
4700 |
- 6250 |
—17 000 |
|
* В СССР в химической промышленности работают холодильные станции, содержащие по шесть турбокомпрессорных агрегатов с электрической мощностью каждого 1500 кВт (Калнинь И. М., Цирлин Б. Л., Чистяков Ф. М. — «Хим. и неф - тсмаш», 1975, № 9. ^ Прим. пер. |
Нгом и том же здании требуются и нагрев, и охлаждение. В табл. 7.2 приведены текущие затраты на обычную холодильную установку с кожухотрубным конденсатором и установку, где тепло конденсатора полезно используется. В обычной установке очень существенны затраты иа градирню. Градирни используют для охлаждения рециркулирующей воды, снимающей сбросное тепло конденсатора.
Как видно из табл. 7.2, затраты тем меньше, чем ниже температура, при которой используется тепло. Это аналогично повышению КОП теплового насоса при снижении разности температур испарения и конденсации. В приведенном примере капиталовложения на переоборудование установки окупаются за срок менее года.
