Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

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

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


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
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
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