Использование альтернативной энергии (тепловой насос)

Пленочный испаритель BUCO используется в качестве испарителя центральной системы теплового насоса в рамках проекта по утилизации тепла из технологического процесса

Невозможно представить себе современную инфраструктуру без сетей централизованного теплоснабжения. В настоящее время около 90 % сетей централизованного теплоснабжения работают на отборе тепла от угольных или газовых электростанций, где источником тепла является сжигание ископаемого топлива.

В отличие от этого, использование морской, озерной или речной воды в качестве источника тепла в процессе работы теплового насоса является более ресурсосберегающим и устойчивым. При работе теплового насоса на рекуперативной электроэнергии можно получать значительное устойчивое количество тепла. Теплообменники с падающей пленкой, изготовленные из теплообменных панелей, с успехом используются во всем мире для работы тепловых насосов. Падающий пленочный теплообменник служит очень энергоэффективным испарителем, в котором хладагент испаряется в различных режимах работы (затопленное испарение и сухое расширение).

Наши пленочные испарители BUCO помогут вам сэкономить энергию, например, при базовом снабжении населенных пунктов. Растущие цены на энергию вынуждают муниципалитеты использовать альтернативные виды энергии. В этом случае наши Пленочные испарители BUCO в качестве теплообменника предлагают непревзойденную альтернативу. Вода берется из близлежащих океанов, рек или озер в качестве резервуара для тепла с помощью погружных насосов и проходит через наш Пленочный испаритель BUCO. Здесь пленочный испаритель BUCO выступает в качестве теплообменника для центральной системы тепловых насосов. Клиенты и консультанты по технологическим процессам высоко оценивают использование Пленочного испарителя BUCO благодаря гибкости теплообмена при различных объемных потоках и температурах, надежности (отсутствие разрушения при обледенении), простоте очистки открытой системы и низкому уровню контроля.

Применение в тепловых насосах

Падающий пленочный теплообменник в качестве испарителя поглощает тепловой поток Qu из окружающей среды, например, путем охлаждения больших объемных потоков морской или солоноватой воды, и таким образом испаряет рабочую жидкость (зеленый аммиак, CO2, R1234ze и т.д.) теплового насоса. Использование падающей пленки в качестве испарителя в контуре теплового насоса для тепловых сетей с природным ресурсом воды имеет следующие основные преимущества по сравнению с другими конструкциями теплообменников.

Процесс работы теплового насоса
Процесс работы теплового насоса

Какой вид возобновляемой энергии мне подходит? Тепловые насосы как пример использования

Основное снабжение жилых комплексов осуществляется за счет тепловой и электрической энергии через солнечные системы. В холодное время года самообеспечение поселенцев теплом дополняется центральным предложением, а местное теплоснабжение - каскадом тепловых насосов. Вода берется из близлежащих рек или озер в качестве резервуара тепла с помощью погружных насосов и проходит через наши пленочные испарители, полностью изготовленные из нержавеющей стали.

Тепловая энергия в зданиях потребляется через центральные тепловые пункты, обычно расположенные в подвале здания. Подстанция получает тепловую энергию и распределяет ее внутри здания в соответствии с температурой и управлением, установленными на подстанции. В центральном тепловом пункте владелец здания имеет возможность устанавливать внутреннюю температуру в помещениях и другие необходимые параметры. Установленный в здании теплосчетчик определяет количество потребленной тепловой энергии.
Большинство потребителей подключены к системе дистанционного считывания, что позволяет еще более точно измерять потребление тепловой энергии. Система с постоянной связью с данными позволяет оперативно выявлять сбои, потери, утечки и полностью контролировать работу тепловой сети. Большинство клиентов постоянно инвестируют как в технологии, так и в обмен топлива, чтобы снизить зависимость от импорта ископаемого топлива. В среднем более двух третей производства тепла использует биомассу и отработанное тепло. Для удовлетворения пикового спроса эти потребители также используют природный газ, но имеют комплексный инвестиционный план по достижению углеродной нейтральности и отказу от использования ископаемого топлива в кратчайшие сроки.

Тепловые насосы способны заменить теплогенераторы, работающие на ископаемом топливе, такие как традиционные котлы, до определенного температурного порога в зависимости от типа используемого хладагента. Тепловой насос работает по аналогичному циклу, что и холодильная система, но при более высокой температуре и давлении. Благодаря исключительной энергоэффективности и использованию отработанного тепла тепловой насос, как правило, как минимум в три раза более экологичен, чем обычный котел внутреннего сгорания, даже если он работает только на электричестве, вырабатываемом на угле. Следовательно, он потребляет только одну треть первичной энергии. Помимо обширного опыта в области холодильной техники и аммиака в качестве хладагента, компания Heat Transfer Technology AG уже несколько лет активно работает в области тепловых насосов, и наш портфель тепловых насосов является одним из самых эффективных на рынке. Мы постоянно стремимся к его совершенствованию.

Являются ли системы теплопередачи правильным выбором для вас?

Зимой температура воды в озере или реке может опускаться до 5°C. Пленочные испарители выполняют здесь функцию испарителей центральной системы теплового насоса. Пленочный испаритель сконструирован таким образом, что при испарении из воды озера или реки извлекается кВт тепла. Вода охлаждается до 1°C и возвращается в реку. Следующие аспекты являются решающими при выборе этих пленочных испарителей в качестве испарителей для системы центрального теплового насоса:

  • Высокий коэффициент теплопередачи (k-value) благодаря волнистой структуре панелей-подушек.
  • Температура испарения может быть выбрана близкой к температуре воды на выходе, чтобы минимизировать поток потерь энергии в испарителе. Таким образом, достигаются высокие коэффициенты полезного действия теплового насоса.
  • Возможна мощность в несколько МВт на падающий теплообменник.
  • Тепловая энергия морской воды может использоваться вплоть до точки замерзания без риска обледенения, что позволяет извлекать из воды максимальную тепловую мощность.
  • Колебания температуры между летним и зимним периодами эксплуатации не представляют проблемы.
  • Обычно зимний режим работы является расчетным.
  • Благодаря открытой конструкции возможна полная очистка без каких-либо проблем, что гарантирует безотказную и долговечную работу системы.
  • Гибкость в отношении мощности тепловой нагрузки теплообменника, как в отношении температур, так и объемных потоков воды.
  • Высокая прочность систем (при экстремальных климатических условиях или условиях, далеких от проектных, агрегаты не будут разрушены, поскольку они не разрушаются, так как являются открытыми системами)
  • Хорошая очищаемость открытых поверхностей и распределительного желоба, даже при работе с водой
  • Низкие усилия по управлению этим тепловым насосом
  • Тепловой насос с низкой стоимостью за кВт/ч и минимальным использованием хладагента идеально подходит для использования возобновляемых источников энергии
  • Высокая эффективность при оптимальной теплопередаче, низкий перепад давления этих тепловых насосов
  • Легкий доступ к открытым системам этих тепловых насосов
  • Легко очищаемые тепловые насосы идеальны для использования возобновляемых источников энергии
  • Возможность очистки во время работы этих тепловых насосов
  • Низкая склонность к образованию нагара для этих тепловых насосов, идеальных для использования возобновляемых источников энергии
  • Отсутствие уплотнений в этом тепловом насосе
  • Отсутствие разрушения оборудования в случае образования льда в этом тепловом насосе
  • Простота управления этими тепловыми насосами
  • Тепловые насосы полностью изготовлены из нержавеющей стали, в том числе для соленой воды
  • Возможна специальная конструкция системы теплообменника этих тепловых насосов

 

Заключение

Экологически устойчивое централизованное теплоснабжение доступно потребителям в необходимом количестве и в нужное время. В современной системе централизованного теплоснабжения потребители могут быть спокойны, так как дома надежно снабжаются теплом и не нуждаются в дополнительных решениях по отоплению. Централизованное теплоснабжение обеспечивает высокую надежность поставок и безопасность использования. Кроме того, централизованное теплоснабжение играет важную роль в снижении углеродного следа от использования энергии.

Тепловая энергия, рекуперируемая в центральной теплонасосной системе (рекуперация тепла), используется для нагрева первичного контура местного теплоснабжения до 12 - 15 °C в потоке. Затем этот первичный контур питает децентрализованные теплонасосные системы в отдельных жилых комплексах, которые используются для производства горячей воды (до 45 °C) путем нагрева и бытовой горячей воды (60 °C). Существующие возобновляемые источники энергии используются для экономии энергии и затрат, которые в противном случае пришлось бы потратить в полном объеме.

Многолетний опыт компании Heat Transfer Technology AG в области падающих пленочных теплообменников и реализация применения теплового насоса вблизи города Киль в Германии с источником тепла - водой Балтийского моря - делают нас отличным поставщиком для поставки испарителя.