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

Lód binarny w chłodnictwie i klimatyzacji

Lód binarny
Lód binarny
zcfrost.pl
Ciąg dalszy artykułu...

Woda w zbiorniku jest bardzo szybko schładzana do temperatury 8°C za pomocą lodu binarnego w przeponowym wymienniku ciepła. Potem wodę z krewetkami powoli i w sposób kontrolowany schładza się do temperatury 4°C. Zbiornik ze schłodzoną wodą oraz wytwornica lodu łuskowego przy szczytowym zapotrzebowaniu na moc chłodniczą mogą zapewnić ok. 47 kW. Oczywiście wytwarzanie lodu jest najbardziej opłacalne w nocy, ze względu na obniżoną taryfę za energię elektryczną.

Innym przykładem może być wytwórnia serów w Hanford, stan Kalifornia w USA, gdzie produkuje się ser z gatunku Cheddar w ilości 90 ton dziennie. Zapotrzebowanie na „chłód” w procesach szybkiego i wolnego schładzania jest szacowane na poziomie 2546 kWh dziennie. Największe zapotrzebowanie jest wcześniej rano, gdy przeprowadza się schłodzenie surowca od temp. 85°C do 25,5°C.

Wtedy zapotrzebowanie na moc chłodniczą wynosi 265 kW, a poboczne procesy powodują, że całościowe zapotrzebowanie w ciągu 1 h dziennie wynosi 396 kW, podczas gdy przez pozostałe 23 godziny wymagana moc chłodnicza waha się od 56 do 148 kW, co stanowi poniżej 40% mocy maksymalnej. W celu zapewnienia wystarczającego odbioru ciepła zastosowano wytwornicę lodu binarnego o mocy chłodniczej 106 kW i zbiornik – akumulator „chłodu” o pojemności ok. 25 m3, w którym można zgromadzić ok. 763 kWh energii.

Układ z wytwornicą lodu binarnego pracuje w trybie ciągłym wytwarzając mieszankę wodno-lodową o koncentracji lodu ok. 5÷10%, który powstaje z roztworu o początkowym stężeniu objętościowym 7% glikolu propylenowego. Wytworzona mieszanka jest przepompowywana do zbiornika, gdzie (ze względu na różnicę gęstości) kryształki lodu i schłodzona woda oddzielają się od siebie i znajdują się odpowiednio na górze i na dole mieszaniny. Temperatura wody to prawie 0°C. Jest ona tłoczona ze spodu zbiornika do wymienników ciepła i ogrzana wraca do zbiornika za pomocą dysz, które spryskują tą wodą kryształki lodu unoszące się na górze mieszaniny. W ten sposób ochłodzona woda opada na dno i wraca do obiegu.

Pożarnictwo

Jednym z ciekawszych zastosowań lodu binarnego są próby wykorzystywania go do gaszenia pożarów klasy A, tj. do gaszenia substancji niebędących paliwami ciekłymi oraz materiałów nimi nienasączonych. Gaszenie pożarów wodą, szczególnie w przypadku ciasnych i małych pomieszczeń, wytwarza bardzo duże ilości pary, co szczególnie w pierwszych chwilach tłumienia ognia może być niebezpieczne dla wchodzących do środka strażaków.

Próby zastosowania lodu binarnego zamiast wody przynoszą korzyści w postaci znacznego zmniejszenia ilości wytwarzanej pary [2]. W ten sposób gaszenie staje się bezpieczniejsze. Podczas prób wykorzystywano lód binarny o koncentracji kryształków lodu na poziomie 20% przy 7% stężeniu glikolu propylenowego i w porównaniu z wodą zdławiono ogień ok. 8 razy szybciej. Podczas testów zaobserwowano również znaczący spadek temperatur powierzchni sufitu w danym pomieszczeniu, w którym zainicjowano kontrolowany pożar, w porównaniu z gaszeniem samą wodą (rys. 3.).

Medycyna

W wielu przypadkach zagrożenia życia istnieje możliwość uratowania pacjenta, gdy zmniejszy się temperaturę jego ciała lub najważniejszych organów (np. mózgu). Wprowadzając raptowne schłodzenie, znacząco spowolnia się nieodwracalne zmiany destrukcyjne w najważniejszych dla życia ludzkiego narządach. Przeprowadzone badania dowodzą, że człowiek średnio może przeżyć 30 minut od momentu zatrzymania akcji serca, o ile w pierwszych 10 minutach nastąpi znaczące schłodzenie mózgu.

Badania prowadzone były na świniach, których serce jest strukturalnie bardzo podobne do ludzkiego. Stwierdzono, że odpowiednio prowadzone chłodzenie mózgu i serca za pomocą lodu binarnego wytworzonego na bazie roztworu soli kuchennej o 30% koncentracji kryształków lodu powoduje 10÷20 razy szybsze schłodzenie wymienionych organów niż za pomocą innych znanych metod. Badania nadal trwają.

Podsumowanie

W artykule przedstawiono różnorodność wykorzystania lodu binarnego, który ze względu na swoje właściwości zasługuje na uwagę specjalistów z wielu dziedzin nauki i techniki. Rosnące zapotrzebowanie na bezpieczne i ekologiczne chłodziwa powoduje zainteresowanie mieszankami wodno-lodowymi. Pomimo wielu problemów eksploatacyjnych związanych z wytwarzaniem, przechowywaniem i transportem tego czynnika chłodzącego można sądzić, że będzie on coraz częściej wykorzystywany w dużych systemach chłodniczych czy klimatyzacyjnych, ale także w innych zastosowaniach, np. do czyszczenia rurek w wymiennikach ciepła.

Literatura

1. Bellas I. Tassou S.A., Present and future applications of ice slurries, International Journal of Refrigeration, vol. 28, issue: 1, January 2005, pp. 115÷121.
2. Davies T.W., Slurry ice as a heat transfer fluid with a large number of application domains, International Journal of Refrigeration, vol. 28, issue: 1, January 2005, pp. 108÷114

   18.01.2008

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
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
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