Использование теплоты низкотемпературных вторичных энергоресурсов

Огиевич А.И.
Частная фирма «Вестас», г. Днепропетровск, Украина

В связи с общим энергетическим дефицитом необходимо искать пути экономии тепловой энергии в системах вентиляции и кондиционирования зданий различного назначения. Одним из направлений совершенствования и сокращения энергоемкости систем вентиляции и кондиционирования является использование для нагрева приточного воздуха теплоты низкотемпературных вторичных энергоресурсов (ВЭР).

В качестве теплоносителя вторичных энергоресурсов может использоваться теплота:

• воздуха, удаляемого системами общеобменной вентиляции;
• газовоздушной смеси, от технологического оборудования;
• воды оборотных систем;

Целесообразность и очередность использования теплоты различных теплоносителей ВЭР для отопления, вентиляции и кондиционирования, выбор схем и теплоутилизационного оборудования определяется технико-экономическим расчетом. Как правило в первую очередь используется теплота носителей ВЭР имеющих более высокую температуру или энтальпию. Однако низкопотенциальное тепло, в частности тепло вентиляционных выбросов, также представляет значительный интерес.

Решение такой задачи выполнено для восполнения дефицита тепла приточной вентиляции краскоприготовительного участка ЗАО «АВТО-ЗАЗ».

В настоящее время снабжение тепловой энергией на нужды отопления и вентиляции краскоприготовительного цеха окраски ЗАО «АВТО-ЗАЗ» осуществляется централизовано от заводской котельной.

Подогрев приточного воздуха системы вентиляция осуществляется в калориферах сетевой теплофикационной водой температура которой не поднимается выше +50оС.

В связи с низкими параметрами теплоносителя температура воздуха в помещении цеха окраски, при расчетной зимней температуре наружного воздуха (-22оС) не поднимается выше +6оС при необходимых +16оС. Нам была поставлена задача поиска решения для восполнения дефицита тепловой энергии на нужды системы вентиляции.

Так как категория отапливаемого помещения по взрывопожарной и пожарной опасности «А» применение в системе обогрева природного газа недопустимо. Для решения поставленной задачи нами была предложена система утилизации тепла удаляемого воздуха с использованием промежуточного теплоносителя.

Гидравлическая схема системы утилизации тепла удаляемого воздуха с использованием промежуточного теплоносителя состоит из: воздухоохладителей (рекуператоров) размещаемых в воздуховодах удаляемого воздуха и воздухонагревателей (калориферов) устанавливаемых в помещении вентиляционных камер перед существующими калориферами.

Все выше перечисленное оборудование соединяется в замкнутый циркуляционный контур, по которому при помощи насоса перемещается промежуточный теплоноситель. Теплоноситель при прохождении через рекуператор в потоке горячего воздуха нагревается, затем, поступая в калориферы, в потоке холодного воздуха охлаждается, нагревая приточный воздух.

Применение промежуточного теплоносителя обеспечивает полную аэродинамическую изоляцию потоков удаляемого и приточного воздуха, а также обеспечивает возможность утилизации тепла воздуха вытяжных установок, размещенных на значительном расстоянии от приточных вентиляционных камер.

В результате проведенных расчетов было получено, что при максимальной температуре внутреннего воздуха +16оС мы сможем восполнить дефицит тепловой энергии вплоть до температуры наружного воздуха -10оС. При более низкой температуре наружного воздуха для восполнения недостающего тепла предложенная схема может быть дополнена электроподогревом. При внедрении выше описанной рекуперативной системы, годовая экономия тепла от внедрения установки составит свыше 2000 Гкал/год, что соответствует экономии природного газа до 330 тыс. м3/год. При цене природного газа 1,5 грн/м3 годовой экономэффект составит 500 тыс. грн. При стоимости предлагаемого к установке оборудования 480 тыс. грн. срок окупаемости установки близок к одному году.

Преимуществом данного варианта по сравнению с любыми альтернативными являются:

• минимальные энергозатраты на отопление и вентиляцию;
• экономия от 30 до 80% постоянно дорожающих энергоносителей;
• уменьшение вредных выбросов в окружающую среду;
• небольшой срок окупаемости;
• возможность применения в помещениях категории «А».

Литература.

1. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 2. Н.Н.Павлов, Ю.И. Шиллер. Москва Стройиздат 1992г.- 416с.

Октябрь 2008 г.