Modernizacja instalacji klimatyzacyjnej w obiekcie publicznym z wykorzystaniem chłodziarek sorpcyjnych – przykład realizacji

***

Aspekty techniczne, środowiskowe i ekonomiczne wykorzystania miejskiej sieci ciepłowniczej do dostawy energii zasilającej urządzenia produkujące chłód były wielokrotnie analizowane [1, 2]. Określono zalety, wady i bariery wdrożenia technologii sorpcyjnych na szeroką skalę [3, 4].

Stan techniki uwzględniający doświadczenia eksploatacyjne pierwszych w kraju instalacji potwierdza możliwości implementacji dostawy chłodu sieciowego jako usługi oferowanej przez przedsiębiorstwo energetyki cieplnej [5].

Dostępność energii elektrycznej latem na potrzeby produkcji chłodu połączona z planowanymi działaniami mającymi na celu poprawę efektywności energetycznej m.in. obiektów użyteczności publicznej prowadzi do szczegółowych analiz możliwości modernizacji budynków z wykorzystaniem chłodu sieciowego [6, 7].

W artykule przedstawiono studium przypadku modernizacji obiektu użyteczności publicznej z wykorzystaniem trójzłożowych chłodziarek adsorpcyjnych.

Technologia produkcji chłodu z ciepła sieciowego

Najbardziej rozpowszechnionym systemem produkcji chłodu są sprężarkowe agregaty chłodnicze wykorzystujące energię elektryczną. W związku z tym oraz specyfiką zapotrzebowania na chłód szczyt zapotrzebowania na energię elektryczną na cele chłodnicze pojawia się w Polsce latem [8].

W tym czasie sieć ciepłownicza szczelnie pokrywająca centra polskich miast jest obciążona tylko w ok. 10%, dysponując wolnymi mocami do zasilania np. urządzeń produkujących chłód [9].

Technologia produkcji chłodu za pomocą wody gorącej znana jest od dekad, przeżywając w ostatnim czasie lawinowy rozwój i jednocześnie zmieniając kształt rynku produkcji chłodu [10]. Obecnie najszybciej rozwijają się technologie sorpcyjnej produkcji chłodu – absorpcyjne agregaty chłodnicze, bądź adsorpcyjne agregaty chłodnicze. Agregaty te, w odróżnieniu od sprężarkowych, do produkcji chłodu na cele technologiczne czy klimatyzacyjne potrzebują ciepła o temperaturze już od 60–75°C dla ADS do 85–135°C dla ABS.

Rys. 1. Schemat przykładowego węzła cieplno-chłodniczego; c.o. – centralne ogrzewanie, c.w.u. – ciepła woda użytkowa, ch.u. – chłód użytkowy; wi – wieża chłodnicza; rys. archiwum autora (M. Malicki)

W wypadku zastosowania agregatów absorpcyjnych lub adsorpcyjnych węzeł cieplny dostarczający ciepło sieciowe staje się dla budynku głównym źródłem energii do zasilania c.o., c.w.u. zimą oraz c.w.u. i chłodu użytkowego latem. Na rys. 1 zaprezentowano przykładowy schemat węzła cieplno-chłodniczego zlokalizowanego u odbiorcy.

Adsorpcyjne agregaty chłodnicze mają także szereg zalet eksploatacyjnych, takich jak:

• możliwość wykorzystywania ciepła o temperaturze dostępnej w okresie letnim z sieci ciepłowniczej,
• duża trwałość i niezawodność,
• niski poziom hałasu i wibracji
• oraz niestosowanie freonów, ale wody jako czynnika chłodniczego [11].

Ze względu na różnice w budowie agregaty absorpcyjne wykorzystują jako czynnik roboczy najczęściej bromek litu, a adsorpcyjne różne rodzaje krzemionki. Rodzaj zastosowanej technologii powinien zależeć od dostępnej temperatury wody gorącej.

Agregaty absorpcyjne znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie mogą być zasilane gorącą wodą o temperaturze wyższej niż 85°C, a adsorpcyjne zadowala temperatura wody wyższa od 60°C [12].

Czytaj też: Opomiarowanie mediów >>>