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

streszczenie

Zapotrzebowanie na energię elektryczną do celów klimatyzacyjnych systematycznie rośnie. Należy się spodziewać, że trend ten zostanie utrzymany. Na rynku dostępne są urządzenia wykorzystujące jako główne źródło produkcji chłodu ciepło, które może pochodzić z miejskiej sieci ciepłowniczej. W publikacji przedstawiono otoczenie techniczne oraz korzyści płynące z modernizacji sprężarkowej maszynowni chłodniczej na sorpcyjną.



abstract

Air conditioning installations demand for electricity is growing steadily. It is expected that this trend will be maintained. Technology using hot water, which may come from the Municipal District Heating Network, as main energy source for producing cooling capacity, is available on the market. The publication presents the technical environment and the benefits from the modernization of standard compressor cooling source for sorption one.

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.

Literatura

1. Strategia Bezpieczeństwo Energetyczne i Środowisko – perspektywa do 2020 r., Ministerstwo Gospodarki, 2011.
2. Adnot J., Energy Efficiency and Certification of Central Air Conditioners (EECCAC). Final Raport, 2008.
3. Kobyliński K., Smyk A., Doświadczenia firmy Vattenfall w wykorzystaniu ciepła do produkcji chłodu w Europie oraz plany wdrożenia tej technologii w Warszawie, Warsztaty projektu, Polysmart, 2010.
4. Wykres przygotowany przez portal www.wysokienapiecie.pl.
5. Wojdyga K., Prognozowanie zapotrzebowania na ciepło, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
6. District heating and cooling country by country – 2005 Survey, Euroheat & Power, Brussels 2005.
7. Zwierzchowski R., Mańkowski S., Niemyjski O., Heat losses of the district heating network in different operation conditions, The 6th ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference, March 16–20, 2003.
8. Malicki M., Chłodziarki na poprawę efektywności, „Energetyka Cieplna i Zawodowa” nr 2/2013.
9. Pietrzyk Z., Skowroński P., Smyk A., Możliwości dostarczania ciepła na potrzeby uzyskiwania chłodu na przykładzie doświadczeń warszawskich, materiały z konferencji „Ciepło skojarzone, komfort zimą i latem – trójgeneracja”, 2005.
10. Rubik M., Techniczne aspekty wykorzystania ciepła systemowego do wytwarzania chłodu – przykłady zastosowania w kraju i za granicą, „Nowoczesne Ciepłownictwo” nr 12/2012.
11. Instrukcja instalacji, obsługi i konserwacji bromolitowego agregatu absorpcyjnego SL Eco Energy Systems 2016.
12. Instrukcja instalacji, obsługi i konserwacji trójzłożowej chłodziarki adsorpcyjnej NETI®.
13. Obwieszczenie Ministra Gospodarki z dnia 21 grudnia 2012 r. w sprawie szczegółowego wykazu przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej (Monitor Polski z dnia 11 stycznia 2013 r., poz. 15).

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

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (365 dni) - 0,00 zł
Dostęp do treści elektronicznych portalu rynekinstalacyjny.pl dla prenumeratorów miesięcznika "Rynek Instalacyjny", którzy mają opłaconą roczną prenumeratę papierową.
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (730 dni) - 0,00 zł
Dostęp do treści elektronicznych portalu rynekinstalacyjny.pl dla prenumeratorów miesięcznika "Rynek Instalacyjny", którzy mają opłaconą 2-letnią prenumeratę papierową.
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do portalu - 130,00 zł
Prenumerata + dostęp do treści portalu ► ZAMÓW
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do portalu - 240,00 zł
Prenumerata + dostęp do treści portalu ► ZAMÓW
Prenumerata edukacyjna - wersja papierowa + NOWOŚĆ: roczny dostęp do portalu - 90,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści portalu
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 18,00 zł
30-dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 98,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 180,00 zł
Dostęp dwuletni do wszystkich treści publikowanych w portalu
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (30 dni) - 0,00 zł
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (30 dni), tylko w ramach promocji redakcyjnych.
Regulamin korzystania z portalu RynekInstalacyjny.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
   06.09.2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Obejrzyj film o bezinwazyjnej renowacji rur » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Mamy dla Ciebie nową ofertę urządzeń klimatyzacyjnych »

wentylacja

 



10 pytań o sterowanie ogrzewaniem grzejnikowym » Oszczędzaj nawet do 63% na zużyciu wody »
sterownik do pompy wodnej
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy czyszczenie klimatyzacji musi być drogie »

czyszczenie klimatyzacji

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Jak działa technologia klimatyzacji bez przeciągów »

wentylacja

 


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
6/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Mikrokogeneracja w budownictwie mieszkaniowym
  • - Modernizacja budynków wielorodzinnych
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