Modernizacja sprężarkowej maszynowni chłodniczej na sorpcyjną zasilaną z miejskiej sieci ciepłowniczej

Modernization of electrical compressor based cooling source to sorption one supplied by district heating network
Na świecie systemy chłodzenia są odpowiedzialne za zużycie od 16 do nawet 50 proc. energii elektrycznej, przy ponad 40-proc. udziale zużycia energii przez sektor mieszkaniowo-usługowy.
Na świecie systemy chłodzenia są odpowiedzialne za zużycie od 16 do nawet 50 proc. energii elektrycznej, przy ponad 40-proc. udziale zużycia energii przez sektor mieszkaniowo-usługowy.
Rys. archiwum redakcji RI

Zastosowanie agregatów sorpcyjnych zasilanych z miejskiej sieci ciepłowniczej umożliwia wykorzystanie w okresie letnim „zamrożonej” mocy węzła cieplnego i spożytkowanie jej na potrzeby chłodzenia dzięki zasilaniu agregatów absorpcyjnych lub adsorpcyjnych. Takie rozwiązanie optymalizuje wykorzystanie węzła cieplnego i obniża roczną zmienność zapotrzebowania na ciepło. Ogranicza też zapotrzebowanie budynku na energię elektryczną w okresie letnim.

***

Klimatyzacja i chłodzenie przestały być w Polsce luksusem – jedni decydują się na przenośne układy chłodzące kupowane „z półki”, żeby po okresie letnim wyłączyć je i odstawić do początku kolejnego lata, inni inwestują w montowane na stałe klimatyzatory typu split.

W artykule:

• Sorpcyjne agregaty chłodnicze wyzwaniem dla zapotrzebowania na moc elektryczną na cele klimatyzacyjne w lecie
• Zasady działania absorpcyjnych agregatów chłodniczych i trójzłożowych chłodziarek adsorpcyjnych
• Możliwości modernizacji maszynowni chłodniczej

Od ponad dwudziestu lat zapotrzebowanie na chłód do celów klimatyzacyjnych systematycznie rośnie w naszym kraju [1]. Głównymi odbiorcami w zakresie mocy zainstalowanych są wielkokubaturowe obiekty biurowe oraz handlowo-usługowe zlokalizowane w dużych miastach.

W najbardziej rozpowszechnionym przypadku zapotrzebowanie na chłód jest pokrywane za pomocą centralnie zainstalowanych sprężarkowych agregatów chłodniczych (SPR) produkujących wodę lodową przesyłaną wewnętrzną instalacją hydrauliczną do odbiorników – klimakonwektorów (potocznie nazywanych fancoilami) bądź chłodnic w centralach wentylacyjnych [2].

W wypadku SPR energią zasilającą potrzebną do wyprodukowania wody lodowej jest energia elektryczna, której cena w ciągu ostatnich lat znacząco rośnie [1], a dostępność, zwłaszcza w okresie letnim, staje się ograniczona. Prowadzi to z jednej strony do nieustannego wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną latem, a z drugiej do wzrostu ceny wytworzenia chłodu dla użytkownika końcowego [3]. Oba czynniki mają negatywny wpływ na użytkowanie obiektów wielkokubaturowych zlokalizowanych w dużych miastach oraz atrakcyjność wynajmu powierzchni handlowych bądź biurowych.

Na rys. 1 przedstawiono przykładowy przebieg zapotrzebowania na energię elektryczną do zasilania agregatów sprężarkowych pracujących na potrzeby pojedynczego budynku biurowego w ciągu roku. Dla krajowych warunków klimatycznych tendencja zapotrzebowania na chłód do celów klimatyzacyjnych jest co roku podobna – występuje ono od czerwca do września, ze szczytem w lipcu/sierpniu oraz doliną w styczniu/lutym.

Rys. 1. Zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilania sprężarkowego agregatu chłodniczego produkującego wodę lodową do celów klimatyzacyjnych budynku biurowego; rys. archiwum autora (M. Malicki)
Rys. 1. Zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilania sprężarkowego agregatu chłodniczego produkującego wodę lodową do celów klimatyzacyjnych budynku biurowego; rys. archiwum autora (M. Malicki)

Rzeczywiste z punktu widzenia całego systemu elektroenergetycznego zapotrzebowanie na energię elektryczną do celów klimatyzacyjnych w okresie letnim dla wybranych dni różniących się temperaturą przedstawiono na rys. 2.

Rys. 2. Zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilania sprężarkowych agregatów chłodniczych dla dni różniących się temperaturą i nasłonecznieniem [wykres przygotowany przez portal www.wysokienapiecie.pl]
Rys. 2. Zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilania sprężarkowych agregatów chłodniczych dla dni różniących się temperaturą i nasłonecznieniem [wykres przygotowany przez portal www.wysokienapiecie.pl]

Szacuje się, że w Polsce zapotrzebowanie na moc elektryczną na cele klimatyzacyjne w lecie wynosi ok. 2000 MW. Jednocześnie moc zainstalowana w źródłach kogeneracyjnych wykorzystywana jest w okresie letnim na poziomie 10–15% ich mocy nominalnej. Dodatkowo szereg źródeł kogeneracyjnych jest w lecie wyłączanych, a w okresie upalnej, wyżowej pogody przy niskich stanach wód połączonych z ich wysoką temperaturą ograniczeniu ulegają możliwości chłodzenia bloków elektrowni węglowych, co prowadzi do zmniejszenia mocy przez nie wytwarzanej.

Należy także zauważyć, że przy bezwietrznej, upalnej pogodzie nie pracuje generacja wiatrowa. Sytuację Krajowego Systemu Elektroenergetycznego dodatkowo pogarsza wyraźnie rosnący trend zapotrzebowania na moc elektryczną w okresie letnim, głównie na potrzeby klimatyzacyjne. Jak widać na rys. 3, dynamika wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną latem jest znacząco większa niż w okresie zimowym.

Rys. 3. Średnie miesięczne zapotrzebowanie na moc elektryczną w dobowych szczytach obciążenia [wykres przygotowany przez portal www.wysokienapiecie.pl]
Rys. 3. Średnie miesięczne zapotrzebowanie na moc elektryczną w dobowych szczytach obciążenia [wykres przygotowany przez portal www.wysokienapiecie.pl]

Nie tylko w Polsce zapotrzebowanie na energię elektryczną systematycznie rośnie. Widać to w szczególności w rozwiniętych metropoliach, takich jak Londyn, gdzie do 2030 r. prognozuje się wzrost zainstalowanej mocy chłodniczej do 3500 MW, tj. o 40%, głównie z wykorzystaniem urządzeń zasilanych energią elektryczną.

 

Na świecie systemy chłodzenia są odpowiedzialne za zużycie od 16 do nawet 50% energii elektrycznej, przy ponad 40-proc. udziale zużycia energii przez sektor mieszkaniowo-usługowy. Prowadzi to bezpośrednio do występowania szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną do celów klimatyzacyjnych w okresie letnim, kiedy moc krajowego systemu elektroenergetycznego jest mniejsza niż zimą. Sytuacja taka może powodować lokalne deficyty mocy, których przykłady pojawiały się już niejednokrotnie w dużych miastach.

Intensywność wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną jest ponad dwukrotnie większa w miesiącach letnich. Jeśli taki trend będzie się utrzymywał, to do 2030 r. zniknie „letnia dolina” (rys. 3) i szczytowe zapotrzebowanie wyrówna się zimą i latem.

Czytaj też: Chłodzenie bez instalacji, czynników chłodniczych i sprężarek >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   06.09.2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowe kotły gazowe
  • - Retencja wód opadowych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl