Get Adobe Flash player

Часть 3. Холодильные секреты Мастера Ремо.

Вернемся к сравнению энергоэффективности систем с прямым кипением хладагента и с промежуточным хладоносителем на BMS модулях.

 

k

Как же удалось обойти очевидные преимущества DX –систем? На поверхности лежит ряд достаточно очевидных ответов.

l

Секрет первый. Промышленные системы с прямым кипением, как правило, имеют большую протяженность, а значит неизбежные магистральные потери на трение и снижение давления кипения. Там где эту задачу (борьбу с трением) в системе с промежуточным теплоносителем решает насос, кипение из-за этой «борьбы» не снижается.

m

(На снимке старые холодильные системы, которые заменяют на системы с BMS модулями)

Секрет второй большинство систем прямого кипения имеет ступенчатое регулирование производительности, это значит неизбежное падение давления кипения при снижении тепловой нагрузки на оборудовании в пределах каждой ступени.

n

Секрет третий. Система прямого кипения требует большой зоны перегрева (5…8К) в теплообменном оборудовании, что существенно снижает эффективность использования теплообменной поверхности.  В системах с хладоносителем перепад температур можно рассчитать минимальнм.

Секрет четвертый. Возможностью аккумулировать холод за счет скрытой теплоты плавления льда обладают немногие установки с прямым кипением (системы получения «ледводы»).  Рассольная система в состоянии эффективно аккумулировать холод в период снижения тепловой нагрузки.   А в период работы и при пиковых нагрузках BMS модули получают эту энергию весьма остроумно и в необходимом количестве.

o

p

Секрет пятый. Использование естественного холода, достаточно просто реализуемое в системах с промежуточным хладоносителем, создает явное преимущество в системах кондиционирования воздуха и др. средне и высокотемпературных системах охлаждения перед установками с прямым кипением. Справедливости ради надо отметить, что в чиллерах некоторых производителей были попытки реализовать фрикуллинг за счет циркуляции фреона дополнительным фреоновым насосом.

q

 

Секрет шестой. Давление конденсации также может быть ниже в системах  с BMS модулями за счет либо большой сухой градирни, либо систем выработки тепла.

Секрет седьмой. Магистральные потери на нагнетании также не исключены на промпредприятиях в системах с прямым кипением. Чем выше находится конденсатор - тем больше потерь, тем выше температура конденсации и ниже КПД системы. В свою очередь система c промежуточным хладоносителем с BMS модулями является закрытой системой, поэтому высота расположения сухой градирни не влияет даже на производительность насоса.

r

Резюме. Неизбежные магистральные потери в трубопроводах в системах большой протяженности и ступенчатое регулирование создают условия выравнивания перепадов температур при прямом кипении и при работе с промежуточным хладоносителем. В большинстве случаев BMS модули демонстрируют меньшие dT и более высокий COP. Невозможность использовать аккумуляцию холода и естественное охлаждение дают существенную суточную и годовую экономию энергоносителей в системах с промежуточным хладоносителем.

Часть 4. Тепловые секреты Мастера Ремо.

Что холодильная система производит, знает каждый. А производит она - ТЕПЛО. И под словом «каждый» имелся в виду человек с редкой профессией -  ХОЛОДИЛЬЩИК.

s

Наши предшественники лет эдак 25 назад, пусть и примитивно, использовали это тепло зимой: кто просто грел руки, кто грел холодильный компрессор, укутывая весь агрегат фуфайкой, кто согревал целое машинное отделение, кто выпаривал конденсат, образующийся при оттаивании испарителя. Лет 15 назад с повсеместным внедрением импортной техники стали появляться образцы готовых узлов утилизации (рекуперации) тепла холодильных машин для нагрева горячей воды. Но то ли потребитель не созрел (бесплатное электричество, дешевый газ), то ли продавать не умели, но широкого внедрения они не получили.

То ли дело сейчас. Каждый второй импортный чиллер норовят предложить с частичной или даже (!) полной рекуперацией тепла.  Каждая третья холодильная компания пусть робко, но предлагает чего-нибудь нагреть «бесплатным холодильным теплом».  Да что там фирмы – заказчики интересуются о возможности нагрева воды, а особо продвинутые - воздуха.

t

Но, впрочем, достаточно истории. Переходим к конкретике. При решении вопросов теплоснабжения у холодильщиков, как и следовало ожидать, начинается головная боль, так как надо решить много не свойственных для них задач: определиться с тепловыми нагрузками по горячей воде или по отоплению, решить вопрос с Заказчиком о том, что «тепло не всегда будет теплым», так как в привычном понимании  тепловиков оно должно быть от +55оС и выше. А у холодильщиков оно наоборот от +55оС и ниже. А тут еще напасть – зима, морозы и ...конденсация упала до +25оС, или вообще оборудование отключилось, теплопритоки то мизерные по сравнению с расчетными (ЛЕТНИМИ). И начинается история с искусственным круглосуточным и круглогодичным подъемом температуры конденсации. Чтобы хоть как-нибудь нагреть и обогреть. А с ростом конденсации растет потребление электричества. Соответственно эффективность такого нагрева чрезвычайно низкая. Окупаемость капиталовложений слабая.

Если повезло и совпали следующие факторы:

- холодильное оборудование произвело очень много тепла даже в морозы;

-утилизация тепла была реализована только частичная: на величину тепла перегретых паров;

-это тепло покрыло часть расходов, например, на ГВС

,то, казалось бы, эффект налицо, окупаемость присутствует. Но при этом варианте можно с уверенностью сказать, что более 90% тепла холодильной машины не было утилизировано.  Т.е. КПД такой системы намного ниже паровоза.

Заявление Мастера Ремо о нагревательных способностях модулей BMS кажется просто нереальным: «Тепло любого качества и в любом количестве».  Преувеличение или опять секреты? Ведь как уже отмечалось выше: есть холод – есть тепло, много холода – много тепла, мало холода – мало тепла, низкая конденсация – ничего не греем, высокая конденсация – начинаем тратить электроэнергию.

Не раскрывая все секреты в этой области, ограничусь общими фразами, которые покажут направления в поисках правильных ответов: использование емкостной аккумуляции тепла или аккумуляции холода, использование альтернативных источников тепла (грунт, воздух , солнце, вытяжная вентиляция).

v

Часть пятая: Секреты снижения капитальных и эксплуатационных затрат Мастера Ремо.

Этот секрет чрезвычайно прост и сложен одновременно.  Заключается он в комплексном проектировании основных инженерных сетей объекта. Для этого требуются специалистынескольких специальностей.  Которые собирают и систематизируют основные потоки тепловой энергии объекта. При этом обязательным фактором правильности оценки этих потоков является учет как почасовых нагрузок, так и сезонных колебаний температур. BMS модуль является лишь конечным эффективным инструментом переброски энергии от одного потребителя тепла или холода

w

Для снижения количества модулей реализуют перераспределение мощностей между различными потребителями при суточных колебаниях графика потребления холода. Для этого используют хладоносители с разными рабочими температурами. Система автоматики позволяет по мере необходимости переключать свободные модули на наиболее нагруженную систему с конкретной температурой хладоносителя. Благодаря плавному регулированию трехходовыми вентилями, а также частотно - регулируемым насосам достигается дополнительный эффект экономии энергии, который существенно снижает затраты на транспортировку хладоносителей и теплоносителей.

Предварительная оценка эффективности и окупаемости оборудования  должна также производиться не по максимальным показателям устанавливаемого оборудования, как это часто делается, а на основании годового графика работы оборудования и достаточно точных прогнозов по выработке тепла и холода.

Анализ суточных колебаний нагрузок на оборудование.

x

Анализ влияния сезонных колебаний температур.

Y

Работа системы управления и мониторинга.

z

Применение насосов с частотным регулированием и плавно регулируемой автоматики.

100

Окончание. Главный секрет Мастера Ремо.

101

Разумеется, что самый главный секрет Мастер Ремо оставляет на закуску. Как положено, в художественной литературе интрига должна сохраняться до самой последней страницы. Это конструкция самого BMS модуля. Мастер краток: компрессор, электронный ТРВ, шесть теплообменников, рамная конструкция. На вопрос, а зачем шесть Мастер загадочно улыбается и рассказывает о профессоре Бернского университета, который уже два года бьется над этим вопросом.

Приходится на ходу предполагать: теплообменник для снятия тепла перегрева, конденсатор, переохладитель, испаритель (скорее всего затопленного типа), докипатель (регенеративный теплообменник), Х.

На все подобные предположения Мастер приводит пример с компьютером, в котором десятки, а может и сотни деталей, но какие они и как их подбирали производители нас не беспокоит. Q-inside!  А волнует, прежде всего, конечное качество изделия – производительность, объем памяти, качество цвето- и звукопередачи и т.п.

Его вполне можно понять, BMS-модуль – плод многолетнего труда, проб и ошибок, теоретических интуитивных открытий. Надо уважать авторские права. Права на BMS модуль. Это изделие и философия достойны уважения!

Уважение к Мастеру добавляет тот факт, что создать подобную научно-производственную фирму в небольшой стране, окруженной промышленно и технически развитыми странами, лидерами в производстве тепловой и холодильной техники, было совсем не просто. Но ведь сумела эта страна заработать себе имя лучшего производителя точных часов, очень вкусного шоколада, неповторимого сыра и самой мощной банковской системы. Воздух у них, что ли, такой волшебный?

На прощание Ремо Мастер показывает свое инженерное хозяйство, с солнечными и грунтовыми коллекторами, которое обеспечивает двухэтажный офис и производственный цех (около 1000м2)теплом и холодом. Лишний раз приходится удивляться, услышав, что энергозатраты составляют всего 15 кВт (мощность двигателя теплового насоса и перекачивающих гликоль насосов).

Мы прощаемся с Мастером. Рядом с ним стоит его Маргарита – очаровательная Ремо Хэйди, жена, друг и коммерческий директор. Мы прощаемся в надежде встретить их еще раз.

МСМ.

21.02.2013г.

Руководство проекта Криофор выражает особую благодарность генеральному директору группы предприятий "Астра" Тарабану Владимиру Григорьевичу за предоставленную возможность познакомиться с уникальным европейским опытом в области построения комплексных инженерных систем.