Jak odzyskiwać ciepło z chillera wody lodowej?
W ostatnim okresie zajmowaliśmy się projektem odzyskania ciepła z pracy urządzeń klimatyzacyjnych, potocznie zwanych chillerami. To zespoły, które dostarczają chłodną wodę, kosztem energii elektrycznej, wyrzucając z siebie spore ilości ciepłego powietrza. To z kolei tworzy okazję do ujar
zmienia traconego strumienia energii i zawrócenia go do ponownego wykorzystania w obiekcie.
Oczywiście, z ciepła odpadowego warto korzystać wyłącznie wtedy, gdy temperatury na zewnątrz są niskie, ale to nie jedyne kryterium. Bowiem na halach produkcyjnych często występuje podciśnienie, które jest powodowane pracą działającej tam wentylacji wywiewnej. Takie połączenie tworzy wymarzoną wręcz okazję do podniesienia efektywności energetycznej obiektu, czyli odzyskania np. 120MWh ciepła z chillerów z jednoczesną kompensacją podciśnienia w hali produkcyjnej.
Kiedy odzysk ciepła z obiektów i procesów technicznych, a kiedy magazynowanie ciepła?
Łatwiej to oczywiście powiedzieć niż zrobić, bowiem na drodze do sukcesu w takim przedsięwzięciu stają różnorodne przeszkody, natury czysto technicznej. Co bowiem zrobić w odzyskiem ciepła w lecie? Jak zapobiegać wykropleniu wilgoci w kanałach? Czy podciśnienie nie zaszkodzi chillerom?
Co jednak jest najważniejsze przy tego rodzaju projekcie? Otóż czas zwrotu inwestycji w taki odzysk ciepła, w rzeczywistych warunkach tego zakładu przemysłowego, to zaledwie 6 miesięcy, a oczekiwany okres funkcjonowania nowej instalacji będzie bardzo długi, praktycznie nieograniczony. Oczywiście wynik poprawy efektywności energetycznej będzie już wkrótce widoczny w EnobCRM.
Chcesz wiedzieć więcej?:
W technologii WLHP chodzi o instalację zbudowaną w formie pierścienia (WL – water loop), który stanowi dolne źródło dla wodnych pomp ciepła (HP – heat pump), które ogrzewają lub chłodzą daną strefę obiektu, albo pomieszczenie. Co zatem jest tak przełomowego, a zarazem ciekawego w tej technologii? Otóż do tej pory było tak, że występująca jednocześnie potrzeba grzania i chłodzenia różnych pomieszczeń w tym samym budynku, wiązała się z zastosowaniem różnych urządzeń. To z kolei powodowało, że w czasie gdy jedna z części budynku ulegała przegrzaniu, na skutek zysku ciepła od urządzeń na przykład serwerów albo przez duże okna od południowej strony, to pomieszczenia skierowane na północ wymagały grzania. Każdy z tych procesów był realizowany osobno. Czyli grzanie „nie wiedziało” nic o potrzebie chłodzenia innych pomieszczeń w tym samym budynku i na odwrót.
Jak sprawdzić opłacalność inwestycji w nowoczesną technologię grzewczą? ; Analizy przedprojektowe efektywności energetycznej?
Tak więc z punktu widzenia ciepła i energii WLHP pozwala przestać ją wreszcie marnować. Jest w tym jednak jeszcze coś innego, nie mniej ważnego, a mianowicie to, że obieg taki korzysta podobnie jak tradycyjne układy, z wody jako medium grzewczego. To z kolei jest o tyle istotne, że woda ma dla zastosowań praktycznych, największą pojemność cieplną ze wszystkich substancji. To z kolei tworzy idealną możliwość stosowania WLHP w naprawdę dużych obiektach. Jest jeszcze wisienka na torcie, a w WLHP jest to wykorzystanie małych, pracujących niezależnie pomp ciepła, które ogrzeją lub ochłodzą wybrane pomieszczenia. Taki właśnie układ jest w stanie błyskawicznie odpowiedzieć na zmieniającą się potrzebę grzania lub chłodzenia w pomieszczeniach.
Ciepło i chłód bezkosztowo
Jak to jest w życiu, tak i tutaj nie ma róży bez kolców. W przypadku WLHP ograniczeniem będzie paradoksalnie sama technologia pomp ciepła. Ich specyfika działania jest taka, że najwyższą sprawność osiągają wtedy, gdy pracują przy niewielkiej różnicy temperatur. W WLHP różne pompy ciepła będą grzać i chłodzić, na co nie mamy wpływu, a nawet nie powinniśmy go mieć, bo to zależy od bieżących potrzeb w różnych pomieszczeniach. To oznacza jednak, że woda w pierścieniu, który je zasila, musi być stabilizowana temperaturowo na względnie stałym poziomie, na przykład pomiędzy 16 a 32 stopni Celsjusza. Niezależnie od tego, czy większość obiektu jest aktualnie grzana, czy chłodzona. To z kolei wymaga przepompowywania znacznych ilości wody, co zwiększa średnicę rurociągów, którymi krąży ona w pętli. Dopełnieniem układu WLHP są zewnętrzne źródła ciepła i chłodu, które pozwalają na uzyskanie w pętli wodnej stabilnej temperatury.
Reasumując, układy pomp ciepła WLHP (Water Loop Heat Pump) opierają się o zamkniętą pętlę wodną poprowadzoną wewnątrz budynku. Chodzi o wychwycenie i akumulację ciepła własnego budynku, to jest przekazanie go z pomieszczeń wymagających chłodzenia do pomieszczeń wymagających grzania. Takie działanie owocuje zachowaniem bilansu przy najniższym możliwym koszcie energii doprowadzonej z zewnątrz, czyli kupionej.
Pytanie : wentylacja czy klimatyzacja, nie posiada niestety prostej odpowiedzi. Zacznijmy od tego, jaka jest rola każdej z nich. Wentylacja dostarcza świeże powietrze i usuwa zużyte, zawierające zapachy oraz wilgoć. Rolą klimatyzacji jest natomiast zapewnienie nam odpowiedniego ‘klimatu’ w pomieszczeniu. Klimatyzacja będzie zatem ochładzać bądź podgrzewać powietrze w pomieszczeniu oraz będzie go również osuszać. Są to, jak widać dwa zupełnie różne procesy.
Wentylacja i klimatyzacja mają również odmienne schematy pracy. Wentylację wykorzystujemy przez cały rok, jednak ze względu na odzysk ciepła, jej główny sezon pracy przypadnie na miesiące chłodne. Klimatyzacja natomiast wykorzystujemy głównie w lecie. Wynika to z faktu, że prawie wszystkie budynku mają aktywne ogrzewanie, a tylko kilka procent ma klimatyzację. Tak się bowiem składa, że w polskim klimacie większość energii, którą zużywa budynek, jest związana z jego ogrzaniem, a nie chłodzeniem.
W naszej ocenie ważniejsza rolę dla komfortu w budynku spełnia wentylacja. Jest tak dlatego, że dostarcza świeże powietrze do pomieszczeń oraz filtruje je przez cały rok.