Isı geri kazanımı. Atık ısı geri kazanımı için potansiyel fırsatlar

Besleme havasının sıhhi normunu ısıtmak için ısı maliyeti modern yöntemler kapalı yapıların termal koruması Konut inşaatlarıısıtma cihazlarında ve kamu ve idari binalarda ısı yükünün %80'ine kadar - %90'dan fazlası. Bu nedenle modern bina tasarımlarında enerji tasarruflu ısıtma sistemleri ancak şu koşullar altında oluşturulabilir.

besleme havasının sıhhi standardını ısıtmak için egzoz havası ısısı kullanımı.

Moskova'daki bir idari binada bir ara soğutucu - antifriz pompa sirkülasyonu ile bir geri dönüşüm ünitesi kullanma deneyimi de başarılı.

Besleme ve egzoz üniteleri birbirinden 30 m'den daha fazla bir mesafeye yerleştirildiğinde, antifriz pompa sirkülasyonlu bertaraf sistemi en rasyonel ve ekonomiktir. Yakınlarda bulunuyorlarsa, daha da fazlası etkili çözüm. Bu nedenle kışları ılıman geçen iklim bölgelerinde, dış sıcaklığın -7°C'nin altına düşmediği zamanlarda plakalı eşanjörler yaygın olarak kullanılmaktadır.

Şek. Şekil 1, bir plaka geri kazanımlı (ısı transferi, bir ayırma duvarından gerçekleştirilir) ısı geri kazanımlı ısı eşanjörünün yapısal bir diyagramını göstermektedir. Burada gösterilen (Şekil 1, a), ince galvanizli çelik, alüminyum vb. malzemeden yapılabilen, plaka kanallarından monte edilmiş bir “havadan havaya” ısı eşanjörüdür.

Resim 1.a - egzoz havasının L y'nin kanalların bölme duvarlarının üstünden girdiği plaka kanalları ve yatay besleme havası L p.n.; b - egzoz havasının L y'nin borularda yukarıdan geçtiği ve besleme havasının halka şeklindeki boşlukta yatay olarak geçtiği boru şeklindeki kanallar L p.n.

Lamel kanallar, besleme ve egzoz hava kanallarına bağlantı için flanşlı bir mahfaza içine kapatılmıştır.

Şek. 1b, alüminyum, galvanizli çelik, plastik, cam, vb.'den de yapılabilen boru şeklindeki elemanlardan yapılmış bir "havadan havaya" ısı eşanjörünü göstermektedir. Borular, kanallar oluşturan üst ve alt boru levhalarına sabitlenmiştir. egzoz havasının geçişi. Yan duvarlar ve boru levhalar, besleme havası kanalı L a.s.'ye bağlanan açık cephe bölümleri ile ısı eşanjörünün çerçevesini oluşturur.

Kanalların gelişmiş yüzeyi ve içlerindeki hava türbülanslı nozulların düzenlenmesi nedeniyle, bu tür “havadan havaya” ısı eşanjörlerinde, yüksek bir termal verim θ t bp (0,75'e kadar) elde edilir ve bu, Bu tür cihazların ana avantajı.

Bu reküperatörlerin dezavantajı, elektrikli ısıtıcılardaki besleme havasını -7 °C'den düşük olmayan bir sıcaklığa önceden ısıtma ihtiyacıdır (nemli egzoz havası tarafında yoğuşmanın donmasını önlemek için).

Şek. Şekil 2, besleme dış havasını L a.s. ısıtmak için bir plaka egzoz havası ısı eşanjörü L y ile besleme ve egzoz ünitesinin yapısal şemasını göstermektedir. Besleme ve egzoz üniteleri tek bir mahfaza içinde yapılır. Filtreler 1 ve 4 ilk önce besleme dış Lp.n.'nin girişine ve havanın yanına çıkarılan egzoz L'ye monte edilir.Her iki saflaştırılmış hava, besleme 5'in çalışmasından akar ve egzoz 6 fanları, plakalı ısı eşanjöründen 2 geçer; ısıtılmış egzoz havasının enerjisi L y soğuk besleme L b.s'ye aktarılır.

Şekil 2. Besleme havası için bir baypas hava kanalına sahip bir plakalı ısı eşanjörüne sahip besleme ve egzoz ünitelerinin yapısal şeması: 1 - hava filtresi besleme ünitesinde; 2 - plakalı ısı eşanjörü; 3 - egzoz havası girişi için hava yolunu bağlamak için flanş; 4 - egzoz havasını L y temizlemek için cep filtresi; 5 - bir çerçeve üzerinde bir elektrik motorlu fan beslemesi; 6 - bir çerçevede elektrik motorlu egzoz fanı; 7 - egzoz havası geçiş kanallarından yoğuşmuş nem toplama tepsisi; 8 - yoğuşma tahliye boru hattı; 9 - besleme havası L p.n.'nin geçişi için baypas hava kanalı; 10 - baypas kanalındaki hava valflerinin otomatik tahriki; 11 - sıcak su ile beslenen besleme havasını yeniden ısıtmak için ısıtıcı

Kural olarak, egzoz havası yüksek nem içeriğine ve en az +4 °C çiy noktası sıcaklığına sahiptir. +4 °C'nin altındaki bir sıcaklıkta soğuk dış hava, ısı eşanjörünün 2 kanallarına girdiğinde, bölme duvarlarında su buharının kanal yüzeyinin bir kısmında yoğuşma yönünden kanal yüzeyinin bir kısmında yoğuşacağı bir sıcaklık oluşacaktır. tahliye edilen egzoz havasının hareketi.

Ortaya çıkan yoğuşma, hava akışının (Ly) etkisi altında, yoğun bir şekilde tava (7) içine boşalır ve buradan, branşman borusuna (8) bağlı boru hattı vasıtasıyla kanalizasyona (veya depolama tankına) boşaltılır.

Plakalı ısı eşanjörü aşağıdaki denklem ile karakterize edilir. ısı dengesi dış besleme havasına aktarılan ısı:

Q tu, besleme havası tarafından kullanılan ısı enerjisidir; L y, L p.n - ısıtılmış egzoz ve dış besleme havası maliyetleri, m 3 / s; ρ y, ρ p.n - ısıtılmış egzoz ve dış besleme havasının özgül yoğunlukları, kg / m3; I y 1 ve I y 2 - ısıtılmış egzoz havasının ilk ve son entalpisi, kJ/kg; t n1 ve t n2, s p - harici besleme havasının ilk ve son sıcaklıkları, ° С ve ısı kapasitesi, kJ / (kg · ° С).

Kanalların bölme duvarlarında dış havanın düşük başlangıç sıcaklıklarında t n.h ≈ t n1, egzoz havasından düşen kondensin tavaya (7) akmak için zamanı yoktur, ancak duvarlarda donar, bu da bir akış alanının daralması ve egzoz havasının geçişine karşı aerodinamik direncin artması. Aerodinamik dirençteki bu artış, sürücüye 10, baypas kanalındaki (baypas) 9 hava valflerini açması için bir komut gönderen sensör tarafından algılanır.

Rusya iklimindeki plakalı ısı eşanjörlerinin testleri, dış hava sıcaklığı t n.x ≈ t n1 ≈ -15 ° С'ye düştüğünde, baypas 9'daki hava valflerinin tamamen açık olduğunu ve tüm besleme havası L p.n'nin atlayarak geçtiğini göstermiştir. ısı eşanjörünün plaka kanalları 2.

Temiz havanın ısıtılması L p.n. t n.x'den t p.n'ye. Bu modda, denklem (9.10)'a göre hesaplanan Q tu, sıfıra eşittir, çünkü bağlı ısı eşanjöründen sadece egzoz havası geçer ve I y 1 ≈ I y 2, yani. ısı geri kazanımı yoktur.

Isı eşanjörü 2'nin kanallarında kondensin donmasını önlemenin ikinci yöntemi, besleme havasının t n.x'den t n1 = -7 °C'ye elektrikli ön ısıtmasıdır. Moskova ikliminde yılın soğuk döneminin tasarım koşulları altında, elektrikli ısıtıcıdaki soğuk besleme havası ∆t t.el = t n1 - t n.x = -7 + 26 = 19 °С ile ısıtılmalıdır. Besleme dış havasının θ t p.n = 0,7 ve t y1 = 24 °С'de ısıtılması t p.n = 0,7 (24 + 7) - 7 = 14,7 °С veya ∆t t.u \u003d 14,7 + 7 \u003d 21,7 ° С olacaktır.

Hesaplama, bu modda ısı eşanjöründeki ve ısıtıcıdaki ısıtmanın pratik olarak aynı olduğunu göstermektedir. Bir baypas veya elektrikli ön ısıtmanın kullanılması, Rus ikliminde besleme ve egzoz havalandırma sistemlerinde plakalı ısı eşanjörlerinin termal verimliliğini önemli ölçüde azaltır.

Bu eksikliği ortadan kaldırmak için, yerli uzmanlar, çıkarılan egzoz havasını ısıtarak plakalı ısı eşanjörlerinin hızlı periyodik buzunun çözülmesi için orijinal bir yöntem geliştirdiler ve bu da ünitelerin yıl boyunca güvenilir ve enerji verimli çalışmasını sağlar.

Şek. Şekil 3, egzoz havasının plakalı ısı eşanjöründen 1 geçişini iyileştirmek için dondurucu kanalların 2 hızlı bir şekilde çıkarılmasıyla ısıtma beslemesi dış hava L p.n için egzoz havasının X ısı geri kazanımı için tesisin şematik bir diyagramını göstermektedir.

Hava kanalları 3 ısı eşanjörü 1, besleme dış hava L p.n yoluna ve hava kanalları 4, çıkarılan egzoz havasının geçiş yoluna L y bağlanır.

Figür 3 devre şeması Rusya ikliminde bir plakalı ısı eşanjörünün uygulamaları: 1 - plakalı ısı eşanjörü; 2 - soğuk besleme dış hava L p.n. ve sıcak egzoz havası L y geçişi için katmanlı kanallar; 3 - temiz hava L p.n.'nin geçişi için hava kanallarının bağlanması; 4 - çıkarılan egzoz havasının L y geçişi için hava kanallarının bağlanması; 5 - plakalı ısı eşanjörünün kanallarına 2 girişte L y egzoz hava akışındaki ısıtıcı 1.6 - sıcak su besleme boru hattındaki otomatik valf G w g; 7 - elektrik bağlantısı; 8 - egzoz havası L y'nin geçişi için kanallardaki 2 hava akışının direncini kontrol etmek için sensör; 9 - yoğuşma tahliyesi

saat Düşük sıcaklık besleme havası (t n1 \u003d t n. x ≤ 7 ° С) plaka kanallarının 2 duvarlarından, egzoz havasından gelen ısı tamamen ısı dengesi denklemine karşılık gelen ısıya aktarılır [bkz. formül (1)]. Lamellar kanalların duvarlarında bol miktarda nem yoğuşması ile egzoz havasının sıcaklığında bir düşüş meydana gelir. Kondensin bir kısmının kanal 2'den boşaltılması için zamanı vardır ve boru hattı 9 aracılığıyla kanalizasyona (veya depolama tankına) çıkarılır. Bununla birlikte, kondensin çoğu kanalların 2 duvarlarında donar. Bu, sensör 8 tarafından ölçülen egzoz hava akışındaki basınç düşüşünde ∆Р у bir artışa neden olur.

∆Р y ayarlanan değere yükseldiğinde, hava kanalına monte edilmiş ısıtıcının 5 borularına sıcak su G w g sağlamak için boru hattındaki otomatik valfi 6 açmak için sensörden 8 bir kablo bağlantısı 7 aracılığıyla bir komut takip edecektir. 4 çıkarılan egzoz havasının plakalı ısı eşanjörüne girişi için 1. Otomatik valf 6 açıldığında sıcak su Gw g ısıtıcının 5 borularına girer ve bu da egzoz havasının sıcaklığında bir artışa neden olur t y 1 ila 45 -60 ° C

Çıkarılan havanın kanallarından 2 yüksek sıcaklıkta geçerken, don kanallarının duvarlarından hızlı bir çözülme olacak ve ortaya çıkan yoğuşma boru hattından 9 kanalizasyona (veya yoğuşma depolama tankına) akacaktır. .

Buzlanma çözüldükten sonra, kanal 2'deki basınç farkı azalacak ve sensör 8, bağlantı 7 üzerinden valf 6'yı kapatmak için bir komut gönderecek ve ısıtıcı 5'e sıcak su beslemesi duracaktır.

Şekil l'de gösterilen I-d diyagramında ısı geri kazanım sürecini düşünün. dört.

Şekil 4 Plakalı ısı eşanjörlü bir kullanım tesisinin Moskova ikliminde çalışma modunun I-d-şeması üzerinde inşaat ve yeni bir yönteme göre buz çözme (Şekil 3'teki şemaya göre). U 1 -U 2 - çıkarılan egzoz havasından ısı çıkarma tasarım modu; H 1 - H 2 - tasarım modunda ısı geri dönüştürülmüş hava girişi ile ısıtma; U 1 - U altında 1 - defrost modunda egzoz havasının, çıkarılan havanın geçişi için katmanlı kanalların buzlanmasından ısıtılması; Y 1. zaman - lamel kanalların duvarlarındaki buzu çözmek için ısının serbest bırakılmasından sonra çıkarılan havanın ilk parametreleri; H 1 -H 2 - plakalı ısı eşanjörünün buz çözme modunda besleme havasının ısıtılması

Aşağıdaki örneği kullanarak plakalı ısı eşanjörlerinin buzunu çözme yönteminin (Şekil 3'teki şemaya göre) atık hava ısı geri kazanım modlarının termal verimliliği üzerindeki etkisini değerlendirelim.

ÖRNEK 1. Başlangıç koşulları: Büyük bir Moskova (t n.x = -26 °С) üretim ve idari binasında, beslemeye geri kazanımlı bir plakalı ısı eşanjörüne (θ t p.n = 0.7 göstergeli) dayalı bir ısı geri kazanım ünitesi (TUU) kuruldu. ve egzoz havalandırma sistemi). Soğutma işlemi sırasında çıkarılan egzoz havasının hacmi ve parametreleri şunlardır: L y \u003d 9000 m 3 / s, t y1 \u003d 24 ° C, I y 1 \u003d 40 kJ / kg, t r. y1 \u003d 7 ° C, d y1 \u003d 6, 2 g/kg (Şekil 4'teki I-d diyagramındaki yapıya bakın). Beslenen dış hava akış hızı L p.n = 10.000 m 3 / s. Isı eşanjörü, Şekil 2'deki şemada gösterildiği gibi, egzoz havasının sıcaklığı periyodik olarak artırılarak çözülür. 3.

Gerekli: Cihaz plakalarının yeni bir periyodik buz çözme yöntemini kullanarak ısı geri kazanım modlarının termal verimliliğini belirlemek.

Çözüm: 1. Kullanılabilir ısı ile ısıtılan besleme havasının sıcaklığını yılın soğuk döneminin tasarım koşullarında t n.x = t n1 = -26 °С'de hesaplayın:

2. Plaka kanallarının donmasının termal verimliliği etkilemediği, ancak egzoz havasını geçirmek için kanallardaki aerodinamik direnci arttırdığı durumlarda, geri kazanım ünitesinin ilk çalışma saati için kullanılan ısı miktarını hesaplıyoruz:

3. TUU'nun bir saatlik çalışmasından sonra hesaplanan kış koşulları aerodinamik direncin artmasına neden olan kanalların duvarlarında biriken bir don tabakası ∆Р y. Egzoz havasının bir saat içerisinde oluşan plakalı eşanjörden geçişi için kanalların duvarlarındaki olası buz miktarını belirleyelim. Isı dengesi denkleminden (1) soğutulmuş ve kurutulmuş egzoz havasının entalpisini hesaplıyoruz:

Söz konusu örnek için formül (2)'ye göre şunları elde ederiz:

Şek. Şekil 4, besleme havasını (işlem H 1 - H 2) egzoz havasından geri kazanılan ısıyla (Y 1 - Y 2) ısıtma modlarının I-d-şeması üzerindeki yapısını gösterir. I-d diyagramı çizilerek, soğutulmuş ve kurutulmuş egzoz havasının kalan parametreleri elde edildi (bkz. U 2 noktası): t y2 \u003d -6.5 ° C, d y2 \u003d 2,2 g / kg.

4. Egzoz havasından düşen kondens miktarı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Formül (4)'ü kullanarak buz sıcaklığını düşürmek için harcanan soğuk miktarını hesaplıyoruz: Q = 45 4,2 6,5 / 3,6 = 341 W h Buz oluşumu için aşağıdaki miktarda soğuk harcanıyor:

Plakalı ısı eşanjörlerinin ayırma yüzeyinde buz oluşumu için harcanan toplam enerji miktarı:

6. I-d diyagramındaki yapıdan (Şekil 4), besleme L p.n. ve egzoz L'nin plaka kanalları boyunca karşı akım hareketi sırasında, havanın girişte en soğuk plakalı ısı eşanjörüne aktığı görülebilir. dış hava, negatif sıcaklıklara soğutulmuş egzoz havasından geçer. Plakalı ısı eşanjörünün bu bölümünde, egzoz havasının geçişi için kanalları tıkayacak yoğun don ve don oluşumları gözlemlenir. Bu, aerodinamik sürtünmede bir artışa neden olacaktır.

Aynı zamanda, kontrol sensörü, egzoz kanalına plakalı ısı eşanjörüne kadar monte edilen ısı eşanjörünün borularına sıcak su beslemesi için otomatik valfi açma komutu verecek ve bu da egzoz havasının ısınmasını sağlayacaktır. t.sub.1 = +50 °C sıcaklığa kadar.

Sıcak havanın lamel kanallara akışı, sıvı halde kanalizasyona (depolama tankına) çıkarılan donmuş kondensin 10 dakika içinde çözülmesini sağlamıştır. Egzoz havasının 10 dakika ısıtılması için aşağıdaki ısı miktarı harcandı:

veya formül (5) ile şunu elde ederiz:

7. Isıtıcıda 5 sağlanan ısı (Şekil 3) kısmen buzun erimesi için harcanır, bu da paragraf 5'teki hesaplamalara göre Q t.ras = 4,53 kWh ısı gerektirecektir. Egzoz havasını ısıtmak için ısıtıcıda (5) harcanan ısıdan besleme havasına ısı transferi için, aşağıdaki ısı kalacaktır:

8. Buz çözme için ısının bir kısmının tüketilmesinden sonra ısıtılmış egzoz havasının sıcaklığı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Söz konusu örnek için formül (6)'ya göre şunları elde ederiz:

9. Isıtıcıda 5 ısıtılan egzoz havası (bakınız Şekil 3) sadece kondensat tortularının çözülmesine değil, aynı zamanda katmanlı kanalların bölme duvarları yoluyla besleme havasına ısı transferinde bir artışa da katkıda bulunacaktır. Isıtılmış besleme havasının sıcaklığını hesaplayın:

10. 10 dakikalık defrost sırasında besleme havasını ısıtmak için aktarılan ısı miktarı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Göz önüne alınan mod için formül (8)'e göre şunları elde ederiz:

Hesaplama, ele alınan buz çözme modunda ısı kaybı olmadığını gösterir, çünkü egzoz havasından gelen ısıtma ısısının bir kısmı Q t.u = 12.57 kWh, besleme dış hava L p.n.'nin ek ısıtmasına t n2 sıcaklığına aktarılır. raz = 20 ,8 °С, t н2 = +9 °С yerine, yalnızca t у1 = +24 °С sıcaklıktaki egzoz havasının ısısını kullanırken (bkz. madde 1).

Kimya endüstrisinde tüketilen tüm enerji türleri arasında ilk sırada termal enerji yer almaktadır. Kimyasal-teknolojik süreç sırasında ısı kullanımının derecesi, termal verim ile belirlenir:

burada sırasıyla Q t ve Q CR, reaksiyona teorik ve pratik olarak harcanan ısı miktarı.

İkincil enerji kaynaklarının (atık) kullanılması verimliliği artırır. Enerji atıkları kimya ve diğer endüstrilerde çeşitli ihtiyaçlar için kullanılmaktadır.

Kimya endüstrisinde özellikle önemli olan, reaktörlerden çıkan reaksiyon ürünlerinden gelen ısının kullanılmasıdır. ön ısıtma Aynı reaktörlere giren malzemeler. Bu tür ısıtma, rejeneratör, reküperatör ve atık ısı kazanları adı verilen cihazlarda gerçekleştirilir. Egzoz gazlarının veya ürünlerin ısısını biriktirerek proseslere verirler.

Rejeneratörler, ambalajlarla dolu periyodik olarak çalışan odalardır. Sürekli bir proses için en az 2 rejeneratöre sahip olmak gereklidir.

Sıcak gaz önce rejeneratör A'dan geçer, ambalajını ısıtır ve soğur. Soğuk gaz, rejeneratör B'den geçer ve önceden ısıtılmış ambalaj tarafından ısıtılır. Nozul A'da ısıtıldıktan ve B'de soğutulduktan sonra damperler kapatılır, vb.

Reküperatörlerde, reaktifler, reaksiyon aparatından çıkan sıcak ürünlerin ısısıyla ısıtıldıkları ısı eşanjörüne girer ve daha sonra reaktöre beslenir. Isı değişimi, ısı eşanjör borularının duvarlarından gerçekleşir.

Atık ısı kazanlarında, buhar üretmek için egzoz gazlarından ve reaksiyon ürünlerinden gelen ısı kullanılır.

Sıcak gazlar, kazan gövdesine yerleştirilen borular vasıtasıyla hareket eder. Halkada su var. Ortaya çıkan buhar, nem ayırıcıdan geçerek kazandan çıkar.

İşlenmemiş içerikler

Kimya endüstrisi, yüksek bir malzeme üretim yoğunluğu ile karakterizedir. Kural olarak, bir ton bitmiş kimyasal ürün için birkaç ton hammadde ve malzeme harcanmaktadır. Kimyasal ürünlerin maliyetinin büyük ölçüde hammaddelerin kalitesi, yöntemleri ve üretim ve hazırlama maliyeti ile belirlendiğini takip eder. Kimya sektöründe, üretim maliyeti içinde hammadde maliyeti %60-70 ve üzeridir.

Kimya endüstrilerinin üretim kapasitelerinin kullanımının eksiksizliği, ısı verimliliği, ekipmanın çalışma süresi, işçilik maliyetleri vb. Hammaddelerin türüne ve kalitesine önemli ölçüde bağlıdır. Hammaddelerin özellikleri, içindeki faydalı ve zararlı bileşenlerin içeriği, işlenmesi için kullanılan teknolojiyi belirler.

Hammadde türleri çok çeşitlidir ve aşağıdaki gruplara ayrılabilir:

mineral hammaddeler;
bitkisel ve hayvansal hammaddeler;
hava su.

1. Mineral hammaddeler - dünyanın bağırsaklarından çıkarılan mineraller.

Mineraller sırayla ayrılır:

cevher (metal elde etme) önemli polimetalik cevherler
metalik olmayan (gübreler, tuzlar, H + , OH - cam vb.)
yanıcı (kömür, petrol, gaz, şeyl)

Cevher hammaddeleri, metal elde etmenin çevresel açıdan faydalı olduğu kayalardır. İçindeki metaller çoğunlukla oksit ve sülfür formundadır. Demir dışı metallerin cevherleri genellikle bileşimlerinde birkaç metalin bileşiklerini içerir - bunlar Pb, Cu, Zn, Ag, Ni, vb. sülfitlerdir. Bu tür cevherlere denir. polimetalik veya karmaşık. vazgeçilmez ayrılmaz parça tüm endüstriyel cevherlerin FeS 2 - pirittir. Bazı cevherlerin işlenmesi sırasında metallerle birlikte başka ürünler de elde edilir. Böylece, örneğin, Cu, Zn, Ni ile eşzamanlı olarak, sülfür cevherlerinin işlenmesi sırasında H2S04 de elde edilir.

Metalik olmayan hammaddeler, metalik olmayan malzemelerin (alkali metal klorürler ve Mg hariç) üretiminde kullanılan kayalardır. Bu tür hammaddeler ya doğrudan ülke ekonomisinde (kimyasal işlem görmeden) kullanılır ya da şu veya bu kimyasal üretim için kullanılır. Bu hammadde gübre, tuz, asit, alkali, çimento, cam, seramik vb. üretiminde kullanılır.

Metalik olmayan hammaddeler şartlı olarak aşağıdaki gruplara ayrılır:

yapı malzemeleri - hammaddeler doğrudan veya mekanik veya fiziksel-kimyasal işlemlerden sonra (çakıl, kum, kil vb.)
endüstriyel hammaddeler - işlenmeden üretimde kullanılır (grafit, mika, korindon)
kimyasal mineral hammaddeler - kimyasal işlemden hemen sonra kullanılır (kükürt, güherçile, fosforit, apatit, silvinit, kaya ve diğer tuzlar)
kıymetli, yarı kıymetli ve süs hammaddeleri (elmas, zümrüt, yakut, malakit, jasper, mermer vb.)

Yanıcı mineral hammaddeler, yakıt (kömür, petrol, gaz, petrol şist vb.)

2. Bitkisel ve hayvansal hammaddeler, tarım (tarım, hayvancılık, sebzecilik) ile et ve balıkçılık ürünleridir.

Amacına göre gıda ve teknik olarak ikiye ayrılır. Gıda hammaddeleri arasında patates, şeker pancarı, tahıllar vb. Kimya ve diğer sanayi dalları gıdaya uygun olmayan bitkisel ve hayvansal hammaddeleri (pamuk, saman, keten, balina yağı, pençe vb.) tüketir. Hammaddelerin gıda ve teknik olarak bölünmesi bazı durumlarda şartlıdır (patates → alkol).

3. Hava ve su en ucuz ve en erişilebilir ham maddelerdir. Hava, neredeyse tükenmez bir N2 ve O2 kaynağıdır. H2O, yalnızca doğrudan bir H2 ve O2 kaynağı değildir, aynı zamanda hemen hemen tüm kimyasal işlemlere katılır ve ayrıca bir çözücü olarak kullanılır.

Herhangi bir ülkenin modern koşullarda ekonomik potansiyeli, büyük ölçüde minerallerin doğal kaynakları, konumlarının ölçeği ve kalitesi ile hammadde endüstrilerinin gelişme düzeyi ile belirlenir.

Modern endüstrinin hammaddeleri çok çeşitlidir ve yeni teknolojinin gelişmesiyle, daha verimli üretim yöntemlerinin tanıtılmasıyla, yeni yatakların keşfi, yeni hammadde türlerinin geliştirilmesi nedeniyle hammadde tabanı sürekli genişlemektedir. ve tüm bileşenlerinin tam kullanımı.

Yerli sanayi, güçlü bir hammadde tabanına ve ihtiyacı olan her türlü mineral ve organik hammadde rezervine sahiptir. Şu anda ABD, P, kaya tuzları, NaCl, Na2S04 , asbest, turba, odun vb. rezervlerinin çıkarılmasında dünyada ilk sırada yer almaktadır. Keşfedilen petrol ve gaz yataklarında ilk yerlerden birine sahibiz. Ve keşfedilen hammadde rezervleri yıldan yıla artmaktadır.

Üzerinde şimdiki aşama Sanayinin gelişmesinde, aşağıdaki önlemleri içeren hammaddelerin rasyonel kullanımı büyük önem taşımaktadır. Hammaddelerin rasyonel kullanımı, üretimin çevresel verimliliğini artırmaya olanak tanır, çünkü. Hammadde maliyeti, kimyasal ürünlerin maliyetindeki ana paydır. Bu konuda daha ucuza, özellikle yerli hammadde kullanmaya yöneliyorlar. Örneğin günümüzde hidrokarbon hammaddesi olarak kömür yerine petrol ve gaz giderek daha fazla kullanılmaktadır, gıda hammaddelerinden elde edilen etil alkolün yerini odundan hidroliz almaktadır.

Tanım:

İdari ve konut binaları için besleme ve egzoz havalandırma sistemleri, yalnızca sıhhi ve hijyenik açıdan etkili değildir. Otomatik ısı geri kazanımı ile ısıtma maliyetlerinin düşürülmesine de önemli katkı sağlarlar. Odadan çıkan havanın sıcaklığı 20-24 0 C'dir. Bu ısıyı kullanmamak, kelimenin tam anlamıyla onu pencereden dışarı atmak demektir. Egzoz havasından gelen ısı, suyu ısıtmak ve hava beslemek için kullanılabilir, böylece çevrenin korunmasına katkıda bulunur.

ısı geri kazanımı

D. Droste, InnoTech Systemanalysis GmbH, Berlin (Almanya)

teknoloji

Temel hükümler

İdari ve konut binaları için besleme ve egzoz havalandırma sistemleri, yalnızca sıhhi ve hijyenik açıdan etkili değildir. Otomatik ısı geri kazanımı ile ısıtma maliyetlerinin düşürülmesine de önemli katkı sağlarlar. Odadan çıkan havanın sıcaklığı 20-24 o C'dir. Bu ısıyı kullanmamak, kelimenin tam anlamıyla onu pencereden dışarı atmak demektir. Egzoz havasından gelen ısı, suyu ısıtmak ve hava beslemek için kullanılabilir, böylece çevrenin korunmasına katkıda bulunur.

Bu nedenle, havalandırma kayıplarını azaltmak için ısı geri kazanımı gereklidir.

Teknik çözümler

AT havalandırma sistemleri binalarda, yüksek nem ve kirlilik içeriğine sahip odalardan belirli bir miktarda egzoz havası alınır: mutfak, tuvalet, banyo - daha sonra çapraz akışlı bir plakalı ısı eşanjöründe soğutulur ve dışarı atılır. Tozdan arındırılmış aynı miktarda dış besleme havası, egzoz havasıyla temas etmeden bir ısı eşanjöründe ısıtılır ve yaşam odalarına, yatak odalarına ve çocuk odalarına verilir. Uygun cihazlar çatı katlarında, bodrum katlarında veya yardımcı odalarda bulunur.

Otomatik sistemlerde besleme havalandırma fanlar aracılığıyla odaya sürekli olarak belirli bir miktarda hava verilir. Egzoz fanları, mutfaklardan, tuvaletlerden vb. kirli havayı emer.

saat doğru seçim fanlar, Federal Hükümetin gereksinimlerini karşılayan hava değişimi sağlar. Isı geri kazanımını sağlamak için sisteme özel ısı eşanjörleri dahil edilmiştir, örneğin gerekirse bir ısı pompası ile donatılmış çapraz akışlı.

İyi ısı yalıtımına sahip evlerde modern tesisatlar, konvektif ısıtma sistemine kıyasla %50'ye kadar ısı tasarrufu sağlayabilir.

Egzoz havasından besleme havasına ısı transferinin verimliliği plakalı ısı eşanjörleri yaklaşık %60, nemli egzoz havası ile daha da fazladır. Bu, 100 m2 yaşam alanına sahip bir dairede:

Isıtma sisteminin gücü 10 W / m 2 yaşam alanı ile daha düşüktür;

Yıllık ısı tüketimi yaklaşık 40'tan 15 kW/m 2 ·yıl'a düşürülür.

Ekonomik verim

Kontrollü bir havalandırma ve ısı geri kazanım sistemi, hava ısıtması için diğer sistemlere göre daha az enerji maliyeti gerektirir. Aynı zamanda ısıtma sisteminin kurulu gücünün azalması nedeniyle yeni inşaatlarda yatırım maliyetleri düşmektedir. Ek olarak, ısı geri kazanım sistemlerinin kullanılması nedeniyle, evsel ısı emisyonları (bir kişinin ısı emisyonları, elektrikli ev aletleri, aydınlatma, ayrıca güneşlenme vb.) kullanıldığı için yakıt maliyetleri azalır. Ev ısı emisyonları, oluştukları odayı "aşırı ısıtmak" yerine, hava kanalı sistemi aracılığıyla "düşük ısınma" olan odalara yeniden dağıtılır. Ayrıca, birçok dairede, açık pencerelerden uzun süreli havalandırmanın, aşağıdakilerden dolayı genellikle istenmeyen bir durum olduğu akılda tutulmalıdır. yüksek seviye gürültü, ses. Mekanik havalandırma sisteminde ısı geri kazanım üniteleri ve ısı pompalarının kullanılması enerjiyi daha verimli hale getirir.

uygulama

Modern teknolojinin tanıtımı için ekonomik ön koşullar ısıtma sistemleri oldukça çeşitli. Bazı federal eyaletlerde, başlangıç maliyetlerinin %20-30 oranında azaltılabileceği özel vergi teşvikleri vardır. Ayrıca, bir dizi enerji tasarrufu programı konut havalandırması ile ilgili bölümler içermektedir. Örneğin, Ren-Pfalz programı, %25'e kadar, ancak 7500 DM'den fazla olmayan ek bir ödeme sağlar. Bazı Länder'lerin %30'a varan bir ek ücret sağladığı ısı pompalarının piyasaya sürülmesi özellikle tavsiye edilir.

kullanım örnekleri

Bir apartmanda ısı geri kazanımı

Tipik olarak apartman binası Hollandalı havalandırma şirketi Van Ophoven, 1912'de inşa edilen ve yeniden inşa edilen ve ayrıca termal olarak yalıtılan Leipzig'de kontrollü sistemısı geri kazanımlı havalandırma. Bu tip evler, Leipzig'in konut stokunun %60'ını oluşturmaktadır. Çapraz akışlı ısı eşanjöründe ısı geri kazanımlı besleme ve egzoz havalandırma sistemi, ilave besleme havası ısıtıcısı açılana kadar bağımsızdır. Isı geri kazanımını sağlamak için, örneğimizde çapraz akışlı özel ısı eşanjörleri sisteme dahil edilmiştir. Bu durumda, bir denge havalandırma sisteminden bahsediyoruz. Her daire, özel olarak belirlenmiş bir yerde duvara monte edilmiş bir cihazla donatılmıştır. Dış hava, geri kazanım cihazında önceden ısıtılır ve ardından ilave bir ısıtıcı vasıtasıyla gerekli sıcaklığa ısıtılır. Bu durumda dolaylı ısıtmadan bahsediyoruz. Bu sistemin verimliliğine ilişkin bir analiz, enerji tasarrufunun %40'a ulaştığını ve CO2 emisyonlarının %69 oranında azaldığını gösterdi.

Hava değişim üniteleri

Nossen'deki birçok idari binada, ofislerde, hastanelerde, bankalarda, ısı geri kazanımlı enerji verimli hava değişim üniteleri ile uygun bir mikro iklim sağlanır. Ters akışlı ısı eşanjörlerinde ısı geri kazanım verimliliği %60'a ulaşabilir. Burada gösterilen resimde, hava değişim ünitelerinin odanın ortamına iyi uyduğu görülebilir.

Edebiyat

1. Arbeitskreis der Dozenten f Klimatechnik: Handbuch der Klimatechnik, Verlag C.F. Muller GmbH, Karlsruhe

2. Recknagel/Sprenger: Taschenbuchfur Heizung + Klimatechnik, R. Oldenburg Verlag, München/Wien 83/84

3. Ministerium fur Banuen und Wohnen des Landes Nordrhein-Westfalen: Luftung im Wohngebaude

4. THERMIE-Maxibroschure: Leitfaden energiesparende und emisyonarme Anlagen zur Heizung, Kuhlung ve Klimatisierung von kleinen und mittleren Unternehmen içinde den neuen Bundeslandern, OPET kapsamında erhaltlich.

Tüm dünyada ve özellikle Batı Avrupa ve ABD'de, maliyeti düşürmek için teknik çözümler yaygın olarak kullanılmaktadır. yaşam döngüsü soğutma tesisi. Bu, elektronik genleşme valflerinin kullanımını ve dış ortam sıcaklığına bağlı olarak yoğuşma basıncının optimizasyonunu ve emme basıncının ayarlanmasını içerir. soğutma makinesiüzerindeki yüke bağlı olarak ve enerji tüketimini önemli ölçüde azaltabilen frekans dönüştürücüler kullanarak kompresörlerin ve kondenser fanlarının kontrolü. Rusya'da, bu tür çözümlerin aktif uygulaması, nispeten kısa bir süre içinde ek sermaye yatırımlarının telafisine izin vermeyen Batı'dakinden önemli ölçüde daha düşük enerji fiyatları nedeniyle uzun bir süre geri tutuldu. Ancak, içinde son yıllar enerji tasarruflu teknolojiler ülkemizde giderek daha fazla önem kazanıyor.

Chiller yoğuşmalı ısı geri kazanım sistemleri, soğutma sistemi tarafından doğrudan tüketilen enerjiden tasarruf etmemekle birlikte, tesiste kullanılan diğer sistemlerin maliyetlerini düşürmeyi mümkün kılmaları nedeniyle yukarıda sıralanan çözümlerden farklıdır.

Döngünün termodinamiğini düşünürsek, ısıyı uzaklaştırmak için iki ana olasılık olduğunu görebiliriz. Birincisi kompresörde sıkıştırılan gazın aşırı ısınmasını kullanmaktır. İkincisi, soğutucunun yoğuşma ısısını kullanmaktır.

Aşırı ısıtılmış sıkıştırılmış gaz kullanıldığında, soğutma devresine ek bir ısı eşanjörü kurulur. Bu durumda tesis tarafından atılan toplam ısının %20'sine kadar kullanılması mümkündür. Soğutucu akışkanın sıkıştırma işlemi sonunda sıcaklığı 100 °C'yi geçebileceğinden ortam (hava veya su) 80-90 °C'ye kadar ısıtılır.

Yoğuşma ısısını kullanırken, çok daha fazla ısı çıkarılabilir, ancak düşük dereceli ısı, bu da suyu veya havayı yalnızca 30 dereceye kadar ısıtmaya izin verir.

Geri kazanılan ısı ne için kullanılabilir? En bariz uygulama hava ısıtma kışın. En basit versiyonda, kurulum paralel olarak kurulmuş iki kondansatöre sahiptir, biri açık havada (sıcak mevsimde çalışır) ve ikincisi içeride (soğuk havayı ısıtır). Ucuz bir versiyonda, bu çözümün herhangi bir kontrol otomasyonu yoktur. Kış modundan yaz moduna geçiş, kapatma vanaları kullanılarak ilgili kondenserin bağlantısı kesilerek manuel olarak yapılır. Daha karmaşık seçenekler, iç mekana monte edilmiş bir kondansatöre ve hava akışını odanın dışına veya içine yönlendiren bir sisteme sahiptir. Akış dağıtım kontrolü manuel veya otomatik olabilir.

Şu anda, çeşitli teknik ihtiyaçlar için suyu ısıtmak için geri kazanılan ısının kullanımı popülerlik kazanmaktadır.

Kural olarak, hem ısıtma hem de su ısıtma için sıkıştırılmış gazın aşırı ısıtılması kullanılır, çünkü soğutucunun yoğuşma ısısından yararlanılarak elde edilebilecek sıcaklık yeterli değildir. Gaz kızdırma kullanımı, suyu 40-50 °C ve üzeri sıcaklığa kadar ısıtmanıza olanak sağlar. Soğutma makinesinin gerekli performansı sağlayamaması veya sürekli çalışamaması ve depolama tankının kapasitesinin sıcaklığı korumaya yetmemesi durumunda elektrikli ısıtıcılar veya gaz kazanları kullanılır.

Bu tür sistemlerin ilginç bir çeşidi, suyu 65-80 °C'ye kadar ısıtan üst devre olarak yüksek sıcaklık ısı pompasına sahip kademeli ünitelerdir. Bu su, kimyasal üretimde yüzeylerin sıhhi muamelesi için kullanılabilir (çoğu bakteri bu sıcaklıkta ölür). Endüstriyel ihtiyaçlar için büyük bir sıcak su talebi ile, CO2 için transkritik çevrimli sistemlerin kullanılması tavsiye edilir. Geleneksel olanlardan daha az verimlidirler, ancak suyu daha fazla ısıtmanıza izin verirler. Yüksek sıcaklık.

Isı geri kazanım sistemlerinin kullanımı için, chiller'in çizelgeleri ile sıcak su talebinin mümkün olduğunca örtüşmesi arzu edilir. Bu nedenle, sürekli soğuğun oluştuğu bu sistemlerin kullanılması en uygunudur. Örneğin, işletmelerde Gıda endüstrisi yıkama odaları için sıcak suya ihtiyaç duyulan yerler. Bu tür sistemlerin buz pistlerinde kullanılması ilginçtir. Sıcak su burada soğutulmuş plakanın altındaki toprağı donmaya karşı korumak ve çeşitli teknolojik ihtiyaçlar için kullanılabilir. Değerlendirmek ekonomik verim sanayi işletmelerinde geri dönüşüm sistemlerinin kullanımı 52 sayılı "İklim Dünyası" dergisinde bir makaleye konu oldu.

Bu tür sistemlere artan ilgi, mağazalar ve perakende zincirleri tarafından gösterilmektedir. Yine de, nispeten küçük bir ek sermaye maliyetiyle, ısı geri kazanım sistemleri tüm bir süpermarkete sıcak su sağlayabilir!

Süt soğutucu kondansatörlerinin aşırı ısınma ısısını çiftliklerde kullanma konusundaki Amerikan deneyimi ilginçtir. Kurulumun şematik diyagramı Şek. 1. Su kaynağından gelen su, sıcak gazla ısıtılır ve sıcaklığının gerekli değere yükseldiği ısıtıcıya girer. Bu tür tesislerin yıl boyunca çalıştırılması, ısıtma suyu için enerji tüketimini üç kat azaltmayı mümkün kılmıştır. Isıtmanın sıvı yakıtla gerçekleştirildiği durumlarda özellikle gözle görülür bir ekonomik etki elde edildi.

Isı geri kazanım sisteminin mevcut bir soğutma makinesine de monte edilebileceği unutulmamalıdır. Örneğin, Kanada Soruşturma Bürosu enerji verimliliği Enerji Verimliliği Ofisi (OEE), Kanada'daki en büyük tıp merkezlerinden birinin mutfak soğutma sisteminin modernizasyonu hakkında bir rapor yayınladı. 10 kompresörün tamamının basma hatları birleştirildi ve üzerine lehimli plakalı eşanjör takıldı, burada su 10°C'den 30°C'ye ısıtıldı ve gaz kazanına gönderildi ve istenen sıcaklığa getirildi. . Geri dönüşüm kullanımı sayesinde yıllık gaz tüketimi %40 azaldı, sistemin geri ödeme süresi 2,3 yıl oldu. Bizim ülkemizde başarılı deneyim Mevcut kurulumun modernizasyonu Prostor-L tarafından Yaroslavl'daki Lokomotiv buz arenasında gerçekleştirildi. Tesisin devreye alınmasından bir buçuk yıl sonra proses ihtiyaçları için sıcak su üreten ısı geri kazanım sistemi kuruldu. Kullanımı sayesinde, şehir şebekesinden gelen sıcak su tüketimi on kat azaldı ve sistemin kendisi iki yıldan az bir sürede kendini amorti etti.

Isı geri kazanım sistemlerinin genellikle aşağıdakilere göre uygulandığına dikkat etmek önemlidir. bireysel projeler belirli bir görev için. Sistemin tüm bileşenlerinin doğru seçilmesi ve hatasız olarak tasarlanması son derece önemlidir. Daha büyük tesislerde kabuk ve borulu ısı eşanjörleri kullanılmasına rağmen, atık ısı eşanjörü genellikle bir plaka tasarımına sahiptir. Tasarım bir ön yoğunlaştırıcının varlığını sağlıyorsa, soğutucu akışkanın yoğunlaşmasını önlemek için kesin seçimi gereklidir. Aynı anda birkaç ısı kaynağı kullanırken, örneğin orta ve düşük sıcaklıklı merkezi soğutma makineleri, sıcak su için boru hatlarının uygun şekilde döşenmesini ve otomasyona erişim sağlayacak olan makine dairesinde yerleşimlerini sağlamak önemlidir. sistemler ve vanalar.

Sanayide ısı geri kazanımının kullanımına bir örnek olarak, soğutma sektörünün liderlerinden biri olan Termokul LLC (Moskova) tarafından kullanılan bir sistemi ele alalım (Şekil 2). Sıcak su, şok dondurma odasının soğutma sistemi tarafından üretilir. Isıtmadan elde edilen su, eti eritmek, hızlı dondurucuyu eritmek ve vardiya bittikten sonra zeminleri paspaslamak için kullanılır. Diğer ihtiyaçlar için de kullanılabilir. Bu sistemde, bir Danfoss lehimli plakalı ısı eşanjörü olan ana kondenserin önündeki tahliye hattına bir ön kondenser (Şekil 3) monte edilmiştir. Üç Bitzer HSN 8571 vidalı kompresöre dayalı soğutma sistemi tarafından salınan sıcak gaz kızgınlığının toplam ısısı 450 kW'dır. Ön yoğunlaştırıcı, 400 kW'a kadar ısı kullanılmasını mümkün kılar. 8 °C sıcaklıktaki su, saatte 11 metreküp kapasite ile 40 °C'ye kadar ısıtılmakta olup, tüm teknolojik ihtiyaçları tam olarak karşılamaktadır. Kompresör duruşları sırasında meydana gelen verimlilik düşüşünü telafi etmek için sisteme 3 metreküp hacimli bir depolama tankı monte edilmiştir.

Böyle bir teknik çözümün kullanılması, işletme için çok önemli olan elektrikten ve mühendislik iletişiminden tasarruf etmenizi sağlar.

Makale Sergey Buchin ve Sergey Smagin tarafından hazırlanmıştır.

Soğutma makineleri ve soğutma üniteleri. Soğutma merkezi tasarım örneği
“Isı dengesinin hesaplanması, nem alımı, hava değişimi, J-d diyagramlarının oluşturulması. Çok bölgeli klima. Çözüm örnekleri »
tasarımcı. "İklim Dünyası" dergisinin malzemeleri
- Temel hava parametreleri, filtre sınıfları, ısıtıcı güç hesabı, standartlar ve yönetmelikler, fiziksel büyüklükler tablosu
- Ayrı teknik çözümler, ekipman

Mevcut Sıcaklık Düzenlemelerinin Veri Merkezi Güç Tüketimi Üzerindeki Etkisi

Veri Merkezi İklimlendirme Sistemlerinin Enerji Verimliliğini Artırmak İçin Yeni Yöntemler

Katı yakıtlı bir şöminenin verimliliğini artırmak

Soğutma tesislerinde ısı geri kazanım sistemleri

Şarap depolarının mikro iklimi ve yaratılması için ekipman

Özel dış hava besleme sistemleri (DOAS) için ekipman seçimi

Tünel havalandırma sistemi. TLT-TURBO GmbH ekipmanı

"KIRISHINEFTEORGSINTEZ" şirketinin derin petrol işleme kompleksinde Wesper ekipmanının uygulanması

Laboratuvar odalarında hava değişim kontrolü

Soğuk kirişler ile birlikte yerden hava dağıtım sistemlerinin (UFAD) entegre kullanımı

Tünel havalandırma sistemi. Bir havalandırma şeması seçme

Isı ve kütle kayıplarına ilişkin deneysel verilerin yeni bir sunumuna dayalı hava-termal perdelerin hesaplanması

Bir binanın yeniden inşası sırasında merkezi olmayan bir havalandırma sistemi oluşturma deneyimi

Laboratuvarlar için soğuk kirişler. Çift enerji geri kazanımı kullanımı

Tasarım aşamasında güvenilirliğin sağlanması

Bir sanayi kuruluşunun soğutma tesisinin çalışması sırasında açığa çıkan ısının kullanılması

Hava kanallarının aerodinamik hesaplama yöntemi

DAICHI'den bir bölünmüş sistem seçme metodolojisi

Isı yalıtımı tasarımında yeni standart

İklim parametrelerine göre binaların sınıflandırılmasında uygulanan konular

Havalandırma sistemlerinin kontrol ve yapısının optimizasyonu

EDC'den varyatörler ve drenaj pompaları

ABOK'tan yeni referans kitabı

Klimalı binalar için soğutma sistemlerinin yapımına ve işletilmesine yeni bir yaklaşım

Seçiminiz ... Freon klimaların teknik özelliklere göre karşılaştırılması

Fanların titreşim özellikleri

Catering işletmelerinde havalandırma

Kapalı pencereli odaların havalandırılması için yeni cihazlar

Havalandırma ve iklimlendirme sistemleri için otomasyon SHUFT

"Thermocool" şirketinden uzaktan kontrol ve proses parametrelerinin yönetimi sistemi

Bedava soğuk günümüzün gerçeği

Isı geri kazanımı, uzun yıllardır ısı ve güç mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. e - besleme suyu ısıtıcıları, ekonomizörler, hava ısıtıcıları, gaz türbini rejeneratörleri vb., ancak soğutma teknolojisinde buna hala yeterince dikkat edilmiyor. Bu, düşük potansiyel ısının genellikle (100 ° C'nin altındaki bir sıcaklıkta) boşaltılmasıyla açıklanabilir, bu nedenle, onu kullanmak için, onu karmaşıklaştıran soğutma sistemine ek ısı eşanjörleri ve otomasyon cihazları eklemek gerekir. . Aynı zamanda, soğutma sistemi dış parametrelerdeki değişikliklere karşı daha hassas hale gelir.

Enerji sorunu nedeniyle, soğutma ekipmanı da dahil olmak üzere tasarımcılar, yoğuşma ısısının geri kazanılmasıyla yeni şemalar arayışında geleneksel sistemleri daha yakından analiz etmeye zorlanıyor.

Soğutma ünitesinde hava kondansatörü varsa, ısıtılan havayı doğrudan kondenserden sonra alan ısıtma için kullanabilirsiniz. Daha yüksek sıcaklık potansiyeline sahip kompresörden sonra aşırı ısıtılmış soğutucu buharın ısısını kullanmak da faydalı olabilir.

Avrupa'daki elektrik fiyatları ABD'dekinden daha yüksek olduğu için ilk kez Avrupalı firmalar tarafından ısı geri kazanım programları geliştirildi.

Son yıllarda geliştirilen, hava kondansatörlerinin ısısından faydalanan bir sistemle "Kostan" (İtalya) tarafından üretilen komple soğutma ekipmanları, "Universam" mağazalarının ticaret katının ısıtılmasında kullanılmaktadır. Bu tür sistemler mağazadaki toplam enerji tüketimini %20-30 oranında azaltabilir.

birincil hedef- soğutma makinesi tarafından çevreye salınan mümkün olan maksimum miktarda ısının kullanılması. Isı ya doğrudan akış yoluyla aktarılır sıcak hava kondansatörden sonra alışveriş odası elde etmek için ısıtma mevsimi boyunca veya ek bir ısı eşanjörü-akümülatörüne (kızgın soğutucu buharının ısısı) saklayın. ılık su, yıl boyunca teknolojik ihtiyaçlar için kullanılır.

İlk yönteme göre işletim sistemlerinin deneyimi, bakımlarının kolay olduğunu, ancak nispeten hantal olduklarını gösterdi, kullanımlarının büyük miktarda hava ve hava filtresini hareket ettirmek için ek fanlar kurma ihtiyacı ile ilişkili olduğunu ve bu da sonuçta bir artışa yol açtığını gösterdi. azaltılmış maliyetlerde. Bu göz önüne alındığında, uygulamalarının çalışmayı zorlaştırmasına rağmen, daha karmaşık şemalar tercih edilir.

Bir ısı eşanjörü-akümülatörüne sahip en basit devre, bir kondansatör ve bir pilin seri bağlantısına sahip bir devredir. Bu şema aşağıdaki gibi çalışır. Eşanjör-akümülatörün girişindeki su sıcaklıklarında ve 10 ° C ortam sıcaklığında, yoğuşma sıcaklığı tK 20 C'dir. Kısa bir süre içinde (örneğin, gece boyunca), akümülatördeki su ısınır. 50°C, t 30°C'ye yükselir. Bu, kondansatörün ve pilin genel performansının düşmesiyle açıklanır, çünkü su ısıtıldığında pildeki ilk sıcaklık farkı azalır.

10°C'lik bir artış oldukça kabul edilebilir, ancak yüksek sıcaklık ve düşük su tüketiminin olumsuz kombinasyonları ile yoğuşma sıcaklığında daha önemli bir artış gözlemlenebilir. Bu şema, çalışma sırasında aşağıdaki dezavantajlara sahiptir: yoğuşma basıncındaki dalgalanmalar; alıcıdaki basınçta periyodik olarak önemli düşüş, bu da evaporatöre sıvı beslemesinde bir kesintiye yol açar; t alıcıdaki sıcaklıktan önemli ölçüde düşük olduğunda, kompresörün kapanması sırasında sıvının hava kondansatörüne olası ters akışı.

Bir yoğuşma basıncı regülatörünün takılması, yoğuşmanın alıcıdan hava yoğuşturucusuna geri akmasını önlemeyi ve ayrıca örneğin 25 °C'ye karşılık gelen gerekli yoğuşma basıncını korumayı mümkün kılar.

tw'de 50°C'ye ve tok'ta 25°C'ye bir artışla, basınç regülatörü tamamen açılır, içindeki basınç düşüşü 0,001 MPa'yı geçmez.

10 ° C'ye düşerse, basınç regülatörü kapanır ve hava kondansatörünün iç boşluğu ve ayrıca ısı eşanjörü-akümülatör bobininin bir kısmı sıvı ile doldurulur. 25 ° C'ye kadar bir artışla, basınç regülatörü tekrar açılır ve hava kondansatöründen gelen sıvı aşırı soğutulmuş olarak çıkar. Alıcıdaki sıvı yüzeyinin üzerindeki basınç, yoğuşma basıncı eksi regülatördeki basınç düşüşüne eşit olacaktır ve alıcıdaki basınç çok düşebilir (örneğin, tK'ye karşılık gelir).< 15°С), что жидкость перед подачей к регулирующему вентилю не будет переох-лажденной. В этом случае необходимо ввести в схему регенеративный теплообменник.

Alıcıdaki basıncı korumak için devreye bir diferansiyel valf de sokulur. tk = 20°C ve tok - 40°C'de, diferansiyel valfi kapalıdır, hava kondansatörü, ısı eşanjörü-akümülatör ve basınç regülatörünün boru hatlarındaki basınç düşüşü önemsizdir.

0°C'ye, yani 10°C'ye düşürüldüğünde, basınç regülatörünün önündeki sıvı yaklaşık 10°C sıcaklığa sahip olacaktır. Basınç regülatöründeki basınç düşüşü önemli hale gelecek, diferansiyel valf 6 açılacak ve alıcıya sıcak buhar akacaktır.

Ancak bu, alıcıda sıvı aşırı soğutmanın olmaması sorununu tamamen ortadan kaldırmaz. Rejeneratif bir ısı eşanjörünün zorunlu kurulumu veya özel olarak tasarlanmış bir alıcının kullanılması gereklidir. Bu durumda kondenserden gelen soğuk sıvı doğrudan sıvı hattına yönlendirilir. Aynı etki, daha soğuk sıvının dibe battığı ve sıcak buharın üstten girdiği dikey bir alıcı takılarak elde edilebilir.

Isı eşanjörü-com-akümülatörü ile hava kondansatörü arasındaki devrede basınç regülatörünün yeri. tercihen aşağıdaki nedenlerle: kışın gerekli yoğuşma basıncına ulaşmak uzun zaman alabilir; bir kompresör-yoğuşmalı ünitede, kondansatör ve alıcı arasındaki boru hattının uzunluğu nadiren yeterlidir; içinde mevcut tesislerısı eşanjörü-akümülatörünü monte etmek için tahliye borusunu ayırmak gerekir. Bu şemaya göre bir çek valf de monte edilmiştir.

ile şemalar paralel bağlantı hava kondansatörleri kapıların genellikle kışın açıldığı bir odada 20 ° C ve diğerinde 10 ° C'lik bir sıcaklığı korumak için. Bu tür şemalar ayrıca basınç regülatörlerinin ve diferansiyel valflerin kurulumunu gerektirir.

Isı geri kazanımlı paralel bağlı kondansatörler genellikle yaz aylarında çalışmaz ve içlerindeki basınç ana kondansatörden biraz daha düşüktür. Solenoid ve çek valflerin gevşek kapanması nedeniyle, sıvı devridaimi ve atık ısı kondansatörünün doldurulması mümkündür. Bunu önlemek için, devrede, zaman rölesinin sinyalinde ısı geri kazanımı ile kondenserin periyodik olarak açıldığı bir baypas boru hattı sağlanır.

Ana yoğuşturucu ve ısı geri kazanımlı yoğuşturucuların ısı yükündeki dalgalanmalar, bu tür devrelerde ısı geri kazanımı olmayan soğutuculara göre daha büyük kapasiteli bir alıcı kullanma veya birincisine paralel olarak ek bir alıcı kurma ihtiyacı ile ilişkilidir, bu da sistemi şarj etmek için soğutucu miktarını arttırmayı gerekli kılar.

Çeşitli ısı geri kazanım şemalarının analizi içinde tam yoğuşma olan standart koaksiyel tip ısı eşanjörleri (boru içi boru) kullanılması ve sadece buhar kızgınlığı ısısının kullanılması, tesisin sadece sürekli ve kararlı sıcak su kullanımı ile ısı rejeneratöründe tam yoğuşma ile daha ekonomik çalıştığını göstermektedir.

Soğutma makinesi iki çevrimde (kaynama noktası 10°C ve farklı yoğuşma sıcaklıkları 35 ve 55°C) çalışır. Isı rejeneratörü olarak, 10 kW kompresör soğutma kapasitesi ve 2,1 kW (Tk = 35 ° C) güç tüketiminde soğutucu buharlarının aşırı ısınma ısısını aktaran ek bir ters akışlı su ısı eşanjörü kullanılır. ana kondenserde, su 10 ila 30°C arasında ısıtılabilir (debisi 0,012 kg/s'dir) ve daha sonra rejeneratörde su sıcaklığını 30'dan 65°C'ye yükseltin. 10 kW soğutma kapasitesi ve 3.5 kW güç tüketimi ile 55°C'den başlayan çevrimde, ana kondenserdeki su (0,05 kg/s akış hızında) 10'dan 50°C'ye ısıtılır ve ardından ek bir ısı eşanjörü-rejeneratör, su ( 0.017 kg / s akış hızında) 50 ila 91 ° C arasında ısıtılır. İlk durumda,% 13,7, ikincisinde - sağlanan toplam enerjinin% 52'si faydalıdır.

Her durumda, bir soğutma makinesi için bir ısı geri kazanım sistemi seçerken aşağıdakileri belirlemek gerekir:

kompresör soğutma kapasitesi ve kondenser ısı yükü;
soğutma makinesinin yaz ve kış dönemlerinde çalışma şekli; geri kazanılan ısıyı kullanma imkanı; alan ısıtma ve su ısıtma için gerekli ısı arasındaki ilişki;
gerekli ılık su sıcaklığı ve zaman içindeki tüketimi; soğutma makinesinin soğuk alma modunda güvenilirliği.
Isı geri kazanım sistemlerinin işletme deneyimi, büyük mağazalarda böyle bir sistem için ilk sermaye maliyetlerinin 5 yıl içinde amorti ettiğini, dolayısıyla uygulanmasının ekonomik olarak mümkün olduğunu göstermektedir.