Утилизация тепла компрессоров

Утилизация тепла компрессоров позволяет использовать теплоту, отводимую при производстве сжатого воздуха, для отопления или горячего водоснабжения. Такое решение имеет смысл, если температура доступного теплоносителя соответствует потребностям тепловой системы, а время работы компрессоров совпадает с периодами потребления тепла.

Количество выделяемой теплоты не равно количеству энергии, которое можно полезно использовать. Техническая возможность утилизации зависит от температурных условий, режимов эксплуатации и организации передачи тепла потребителю.

Какие данные необходимы для оценки утилизации тепла

Исходную основу составляют тепловой баланс компрессорной установки, график работы компрессоров, температура доступного теплоносителя и график потребности объекта в тепле.

Тепловой баланс характеризует потенциальный источник теплоты. Графики позволяют проверить совпадение периодов её выделения и потребления. Температурные характеристики определяют, можно ли использовать доступное тепло для выбранной задачи.

Для подтверждения исходных условий используют соответствующие схемы оборудования и эксплуатационные сведения. При этом периоды наблюдения и границы измерений должны быть сопоставимы, а измеренные значения необходимо отделять от расчётных.

Как определить возможность полезного использования теплоты

При оценке сопоставляют время и температурный уровень выделения теплоты с потребностями отопления или горячего водоснабжения. Одновременно учитывают условия теплообмена и необходимость резервного источника тепла.

Недостаточно установить, что компрессор выделяет значительное количество тепловой энергии. Необходимо подтвердить, что её можно передать потребителю при требуемой температуре и в период фактической потребности.

Если источник и потребитель работают в разные периоды либо доступный температурный уровень недостаточен, полезный эффект может оказаться ограниченным. Поэтому техническую доступность теплоты рассматривают отдельно от её общего количества.

Как режим эксплуатации влияет на результат

При непрерывной работе компрессоров и одновременном потреблении тепла условия для утилизации могут быть благоприятными. В такой ситуации выделяемая теплота совпадает по времени с потребностью объекта.

В летний период возможна другая ситуация: компрессоры продолжают работать, но потребность в отоплении отсутствует. При этом может образовываться избыток низкопотенциального тепла, который нельзя автоматически считать полезно используемым.

Следовательно, годовой потенциал утилизации определяется не только количеством часов работы компрессоров, но и соответствием теплового источника фактическому графику потребления.

Почему не всё выделяемое тепло можно использовать

Большое количество теплоты, отводимой от компрессорной установки, не означает, что весь этот объём технически доступен для полезного потребителя.

Возможность использования ограничивается температурным уровнем, условиями теплообмена и совпадением эксплуатационных режимов. Эти обстоятельства необходимо учитывать до определения ожидаемого энергетического эффекта.

В отличие от мероприятий, направленных на снижение расхода электроэнергии самим компрессором, утилизация тепла предполагает вторичное использование энергии, отводимой при его работе.

Результат предварительной оценки

Практическим результатом становится предварительный тепловой баланс утилизации с необходимыми условиями подключения. Он позволяет сопоставить доступную теплоту с потребностью объекта и определить, какие условия должны быть выполнены для её полезного использования.

Если исходных сведений недостаточно, сначала уточняют температурные характеристики, графики работы и сопоставимость энергетических потоков. Только после этого можно обоснованно оценивать ожидаемый эффект.

Граница достоверности: нельзя считать всю электроэнергию, потребляемую компрессором, гарантированно полезным отбираемым теплом. Без подтверждённого теплового баланса и соответствия режимов источника и потребителя величина возможной утилизации остаётся расчётным предположением.

Связанные направления: Материалы, Компрессорное оборудование и системы сжатого воздуха, Разработка мероприятий по энергосбережению.