Энергетика. Для получения в теплонасосной установки (ТНУ) теплоносителя с температурой 65°С произведена замена хладагента Р-22 на Р-12 с более высокой температурой конденсации при допускаемых заводом- изготовител Применение тепловых насосов для утилизации низкопотенциальной теплоты промышленного предприятия

Описание технологии.
Для одного из предприятий разработан проект системы технологического кондиционирования воздуха с холодильной станцией на базе серийных холодильных парокомпрессионных машин типаМКТ-350-2-i с винтовыми компрессорами (перевод их в режим теплового насоса согласован с заводом-изготовителем). Для получения в теплонасосной установки (ТНУ) теплоносителя с температурой 65°С произведена замена хладагента Р-22 на Р-12 с более высокой температурой конденсации при допускаемых заводом- изготовителем давлениях конденсации. Эффективность применения ТНУ для комплексного теплохладоснабжения на данном предприятии возрастает при наличии сбалансированного потребления холода и теплоты и сбросной теплоты технологического оборотного водоснабжения.
На рисунке (a) приведена принципиальная схема разработанной системы выработки холода и утилизации теплоты с ТНУ. Тепловая мощность ТНУ определяется требуемой холодопроизводительностью. В летний период в качестве низкопотенциальной теплоты используется отепленная вода оборотного водоснабжения системы кондиционирования воздуха 4, которая охлаждается в испарителях парокомпрессионных машин I c II до 6°С и далее используется как хладоноситель. В отопительный период, когда отсутствует отепленная вода системы кондиционирования воздуха, к испарителям подводится вода технологического оборотного водоснабжения 3 с температурой около 25°С, которая при традиционной схеме охлаждалась в градирнях 5.
Для отбора получаемой в ТНУ теплоты организован специальный контур циркуляционной воды с насосной группой Проходя через конденсаторы 2 ТНУ, вода нагревается до 65°C и используется в качестве теплоносителя для технологических нужд котельной и горячего водоснабжения предприятия. Отработанная во всех элементах тепловой схемы циркуляционная вода с температурой около 42°C возвращается в конденсаторы ТНУ для последующего подогрева.
В отопительный период наряду с покрытием указанных тепловых нагрузок циркуляционная вода от ТНУ используется для предварительного подогрева обратной сетевой воды систем теплоснабжения предприятия перед поступлением ее в котельную. Для этого системы отопления и вентиляции промышленных корпусов 7 были спроектированы на температурный график 150/50°C , что дало принцип. возможность значительно снизить температуру обратной сетевой воды систем теплоснабжения предприятия и тем самым более полно использовать утилизируемую в ТНУ теплоту.
В разработанной системе утилизации 12 применена схема последовательного соединения тепловых насосов по нагреваемому и охлаждаемому теплоносителям с противоточным их движением. Среднегодовой расчетный k комплексной эфф. (отношение эквивалентных количеств выработанных теплоты и холода к количеству электроэнергии, затраченной на привод ТНУ) разработанной системы составил 5, В качестве теплообменных аппаратов 8-11 в тепловой схеме применены пластичные подогреватели типа Р.06, обеспечивающие наиболее эффективное использование располагаемого напора.
На рисунке (б) приведен график тепловых нагрузок предприятия в зависимости от времени года. Заштрихованная область соответствует доле тепловой нагрузки, покрываемой ТНУ (Q -среднемесячная часовая тепловая нагрузка предприятия).
Расчеты показывают, что количество утилизируемой теплоты в общем тепловом балансе предприятия составляет около 30%.
Разработанные технические решения позволяют круглогодично покрывать тепловую нагрузку горячего водоснабжения за счет утилизации ВЭР предприятия и существенно уменьшить потребление органического топлива на нужды отопления, вентиляции и технологии. Расчетная годовая экономия тепловой энергии составит более 12 тыс.Гкал. Кроме того, значительно уменьшаются нагрузки градирен и улучшается экологическое состояние воздушного бассейна.
- предприятия машиностроения, металлургии, химии, нефтехимии и др.