THERMOCOLD: новые разработки

Итальянская фирма Thermocold Costruzioni s. r. l. продолжает интенсивный поиск новых технических решений в области холодильной техники для кондиционирования воздуха, способных существенно снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы на производство холода.

Последними ее достижениями в этом направлении являются три разработки, защищенные европейскими патентами и анонсированные фирмой накануне 2007 года:

1. модульные холодильные центры «Домино» («Domino»);
2. комбинированная система охлаждения конденсатора воздухом и воздушно-водяной смесью под названием «Смешанное рациональное охлаждение» («Hybrid Smart Cooling»);
3. регенеративные аккумуляторы холода.

Все новинки могут быть реализованы как в единой системе холодоснабжения, так и по отдельности. Остановимся кратко на каждой из них.

МОДУЛЬНЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ ЦЕНТРЫ “ДОМИНО”

Исходную базу такого холодильного центра составляют 5 типоразмеров агрегатных водяных холодильных машин с воздушным охлаждением конденсатора, номинальной холодопроизводительностью 40, 50, 60, 75 и 100 кВт со спиральными компрессорами, с осевыми или радиальными вентиляторами, работающие на хладоне R410A. Для повышения экономичности и гибкости в регулировании холодопроизводительности каждый холодильный контур состоит из тандема спиральных компрессоров.

Холодильный центр компонуется на заданную холодопроизводительность из отдельных агрегатов по принципу расположения игровых фишек общеизвестной игры домино: к каждому агрегату с любой из трех сторон, кроме лицевой с панелью управления, может быть пристыкован любой другой агрегат из указанного базового набора. Общее количество агрегатов и их набор определяются только потребностями холодильного центра в части холодопроизводительности и гибкости ее регулирования. Управление всеми агрегатами, входящими в холодильный центр «Домино», централизовано. Структура управления и алгоритм процесса защищены европейским патентом.

Основными преимуществами холодильных центров «Домино», по сравнению с традиционными решениями, являются:

1. более точный подбор комплекта на заданную холодопроизводительность, что обеспечивает снижение капитальных затрат;
2. сокращение общей площади, занимаемой оборудованием холодильного центра;
3. снижение энергозатрат на выработку холода за счет более рациональной системы регулирования холодопроизводительности (в работу включается строго соответствующее требуемой холодопроизводительности количество компрессоров из имеющегося в системе набора, в том числе входящие в разные агрегаты);
4. многоконтурное исполнение холодильного центра обеспечивает высокую надежность системы холодоснабжения и возможность проведения ремонтных работ отдельных контуров без остановки работы системы в целом;
5. простота модернизации холодильного центра, включая такие мероприятия, как:
а) увеличение холодопроизводительности путем добавления новых агрегатов;

б) снижение шума;

в)  трансформация чисто холодильной системы в реверсивную с режимом ТНУ;

г) передислокация на объекте отдельных агрегатов или всего холодильного центра.

КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА «СМЕШАННОЕ РАЦИОНАЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ»

При расчете и проектировании систем холодоснабжения для кондиционирования воздуха, выбор холодильных машин с воздушным охлаждением осуществляется на расчетную температуру наружного воздуха (например, стандартную 35°С). Расчетная температура, как правило, не является максимальной для географического района установки агрегата, а характеризует некоторый компромисс между экономикой и комфортом. Складывается парадокс в части реальной холодопроизводительности системы и потребностей в холоде его потребителей. Его суть в том, что при температурах наружного воздуха ниже расчетной, реальная максимальная холодопроизводительность системы существенно выше требуемой; при температурах, превышающих расчетную, максимальная холодопроизводительность системы меньше требуемой и продолжает снижаться с ростом наружной температуры, в то время как потребность в холоде растет. Подбор же холодильных машин на максимальную температуру наружного воздуха может привести к росту капитальных затрат вдвое.

Разработанная Thermocold комбинированная система «Смешанное рациональное охлаждение» (далее СРО) кардинально меняет подход к выбору холодильной машины и ее эксплуатации в режимах с высокими температурами наружного воздуха. Суть решения в следующем.

Агрегат подбирается исходя из требуемой холодопроизводительности на температуру наружного воздуха на 5°С ниже расчетной (например, на 30°С). Как правило, в этом случае подходит агрегат меньше традиционного на один типоразмер, что обеспечивает снижение капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Оснащение его системой СРО позволяет, при температурах наружного воздуха выше 30°С вводить в поток воздуха, охлаждающего конденсатор, воду, которая, испаряясь, ведет к снижению его температуры. Чем выше температура наружного воздуха, тем интенсивнее испарение и ниже реальная температура конденсации, то есть обеспечивается реальный рост холодопроизводительности одновременно с ростом температуры наружного воздуха. Удельный расход испаряющейся воды составляет 7 л / кВт-ч при температуре наружного воздуха 35°С и 10 л / кВт-ч – при 45°С.

Основные достоинства комбинированной системы «Смешанное рациональное охлаждение» состоят в следующем:

• обеспечивается реальный рост холодопроизводительности агрегата одновременно с ростом потребности в холоде с увеличением температуры наружного воздуха;
• при неизменном потреблении электроэнергии холодопроизводительность агрегата возрастает до 40%;
• повышается энергетическая эффективность парокомпрессионного цикла в режиме охлаждения и в реверсивном (ТНУ) с ростом EER и COP до 40%;
• в 2 раза (с 35% до 70%) может быть увеличена теплопроизводительность водяного теплоутилизатора на газовой линии;
• нагрев воды для горячего водоснабжения за счет утилизации тепла конденсации может быть осуществлен до температур свыше 65°С;
• возможно снижение уровня шума от агрегата за счет применения вентиляторов с меньшей суммарной производительностью по воздуху (с меньшей частотой вращения рабочих колес).

Систему СРО планируется поставлять как дополнительную опцию к модульным холодильным центрам «Домино».

РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ХОЛОДА

Аккумуляторы холода в любой водяной системе холодоснабжения могут выполнять две основные функции:

1. сглаживание температурных возмущений в системе, вызванных несовпадением мощностей в производстве холода с текущим объемом его потребления;
2. снижение установочной мощности (холодопроизводительности) холодильных машин.

В первом случае не требуется значительная энергетическая емкость аккумулятора.

Во втором – чем больше энергетическая емкость аккумулятора, тем меньше установочная мощность холодильных машин и их стоимость, продолжительнее интервалы между пуском и остановкой, что способствует увеличению общего рабочего ресурса компрессоров.

Фирма Thermocold разработала и запатентовала регенеративные аккумуляторы холода для водяных систем холодоснабжения, позволяющие до 50% снизить установочную мощность холодильных машин в системе. Энергетическая емкость аккумуляторов достигает 50 кВт-ч на каждые 1000 л воды с температурой 7°С в системе.

Материал подготовлен сотрудниками ООО «База комплектных поставок ОВК»