Title Image

Система рекуперации тепла

Система рекуперации тепла АБХМ BROAD

Система рекуперации тепла актуальна для объектов, на которых одновременно с потребностью в холодоснабжении существует потребность в горячем водоснабжении или отоплении. Инженерная составляющая системы утилизации теплоты конденсации хладагента в высокотемпературном генераторе АБХМ BROAD, достаточно проста и позволяет реализовать её, как на проектируемых объектах, так и на уже смонтированных и запущенных в эксплуатацию.
система рекуперации тепла

Эффективность абсорбционных холодильных машин характеризуется холодильным коэффициентом, определяемым, как отношение холодопроизводительности установки к затратам тепловой энергии. Идеальная одноступенчатая АБХМ могла бы обеспечить холодильный эффект, равный количеству тепловой энергии, подведенной к генератору, однако из-за термодинамических потерь в реальных установках холодильный эффект всегда будет ниже, чем затраты тепловой энергии.

Обеспечивая охлаждение, обычно, вся имеющаяся теплота сбрасывается в окружающий среду через градирню. Однако, если теплота конденсации хладагента используется в высокотемпературном генераторе для производства горячей воды (например воды на ГВС), такие АБХМ считаются использующими систему рекуперации.

Основываясь на теории сорбции и цикле работы абсорбционной холодильной машины, АБХМ BROAD используют тепло для производства холода и в то же время рекуперируют теплоту конденсации для производства горячей воды. Греющей средой для чиллера с рекуперацией может быть природный газ, биогаз, дизельное топливо, горячая вода, дымовые газы, и т.д.

АБХМ BROAD с прямым нагревом
Для АБХМ BROAD с прямым нагревом процесс производства холодной и горячей воды взаимосвязаны. Процесс охлаждения происходит в Главном корпусе, процесс производства горячей воды в ВТГ. Пары хладагента (воды) конденсируются в теплообменнике ГВС внутри ВТГ и возвращаются в виде конденсата в ВТГ через термостатический клапан (F26/F25). Если направлять сконденсировавшийся хладагент в Испаритель запускается функция рекуперации.
АБХМ BROAD с рекуперацией
Рекуперация тепла конденсации представляет собой режим одноступенчатого теплового насоса. Производимая горячая вода получает одну порцию тепла от источника тепла преобразуя его с коэффициентом 0,93. Испаритель получает вторую порцию низкопотенциального тепла из системы кондиционирования, с коэффициентом 0,7. Таким образом 1 порция производимой горячей воды дает возможность получить 0,7 порции охлаждения без затрат энергии.

Схема АБХМ BROAD с рекуперацией тепла

схема рекуперации тепла

RP насос рефрижераторной воды
SP насос раствора
VP насос системы отвода неконденсируемых газов
ВГ вентилятор градирни
F22 автоматический клапан системы неконденсируемых газов
F24 автоматический байпасный клапан рефрижераторной воды
F25 термостатический клапан воды на ГВС**
F26 термостатический клапан нагреваемой воды*
BF2 главный соленоидный газовый клапан
BF3 рабочий соленоидный газовый клапан
BF4 соленоидный клапан поджига
YB дренажный автоматический клапан
KF вентилятор щита управления
BM горелка

NV1 инвертер насоса раствора
NV3 инвертер насоса рефрижераторной воды
NV5 инвертер вентиляторов градирнр (для двух насосов)
NV6 инвертер насосов охлаждающей воды
TS сенсорный экран
PLC логический контроллер
BC контроллер горелки

T1 датчик охлаждаемой воды на входе
T2 датчик охлаждаемой воды на выходе
T2A калибровочный датчик охлаждаемой воды на входе
T3 датчик охлаждающей воды на входе
T4 датчик охлаждающей воды на выходе
T5 датчик температуры ВТГ (к PLC)
T5A контроллер температуры ВТГ (к горелке)
T6 датчик температуры выхлопных газов
T7 датчик температуры воды ГВС на выходе**
T8 датчик температуры нагреваемой воды на выходе*
T9 датчик температуры наружного воздуха
T10 датчик кристаллизации ВТГ
F14 клапан непосредственного вакуумирования Главного корпуса
F15 клапан вакуумирования ВТГ
F16 вспомогательный клапан отбора проб
F17 балансировочный клапан
F18 клапан манометра Главного корпуса
F19 клапан манометра ВТГ
F20 автоматический сбросной клапан системы удаления неконденсируемых газов
F21 клапан заправки азотом
F27 дренажный клапан охлаждаемой воды
F28 дренажный клапан охлаждающей воды
F29 дренажный клапан нагреваемой воды*
F30 дренажный клапан воды на ГВС**
YA1 сбросный клапан воды на ГВС**
YK3 датчик неконденсируемых газов
YK4 датчик утечки раствора из системы удаления неконденсируемых газов
V1 расходомер охлаждаемой/нагреваемой воды
V2 расходомер охлаждающей воды
V3 счетчик газа
V4 расходомер воды на ГВС
S датчик проводимости
△P датчик перепада давления (опция)
SG1 датчик утечки газа горелки
SG2 датчик утечки газа машинного отделения

F1 трехходвой клапан охлаждаемой/нагреваемой воды
F2 двухходвой клапан охлаждаемой/нагреваемой воды
F3 паровой угловой клапан
F4 угловой клапан крепкого раствора
F5 угловой клапан слабого раствора
F6 клапан регулировки концентрации ВТГ
F7 клапан регулировки концентрации НТГ
F8 отсечной клапан системы распределения воды
F9 клапан для отбора пробы рефрижераторной воды
F10 клапан для отбора пробы раствора из НТТО
F11 клапан для отбора пробы раствора из ВТТО
F12 клапан для отбора пробы слабого раствора
F13 главный клапан для вакуумирования АБХМ
F14 клапан непосредственного вакуумирования Главного корпуса
F15 клапан вакуумирования ВТГ
F16 вспомогательный клапан отбора проб
F17 балансировочный клапан
F18 клапан манометра Главного корпуса
F19 клапан манометра ВТГ
F20 автоматический сбросной клапан системы удаления неконденсируемых газов
F21 клапан заправки азотом
F27 дренажный клапан охлаждаемой воды
F28 дренажный клапан охлаждающей воды
F29 дренажный клапан нагреваемой воды*
F30 дренажный клапан воды на ГВС**
YA1 сбросный клапан воды на ГВС**
YA2 сбросный клапан нагреваемой воды*
FE клапан автоматической подпитки
BF1 газовый шаровый клапан
BF8 сливной клапан дизеля
BF9 вентиляционный клапан топливного фильтра
P1 реле минимального давления
P2 реле максимального давления
PR регулятор давления газа
G1 газовый фильтр
G3 топливный фильтр
YA автоматический воздухосбросник
YC ручной воздухосбросник
YD сливной вентиль

  1. комплект поставки АБХМ
  2. все комплектующие установлены и протестированы на заводе помимо датчика T9
  3. △ компоненты для АБХМ на паре
    △△ компоненты для АБХМ на выхлопных газах
    △△△ компоненты для АБХМ на горячей воде
  4. ✴︎ компоненты не доступны с моделями только на охлаждение
  5. Тип линии:
    выход исполнительных механизмов ⏤・⏤・⏤
    вход для подключения датчика ⎼ ⎼ ⎼ ⎼ ⎼
    коммуникации ⏤・・⏤・・⏤
Контролируемые объекты:

RP насос рефрижераторной воды
SP насос раствора
VP насос системы отвода неконденсируемых газов
ВГ вентилятор градирни
F22 автоматический клапан системы неконденсируемых газов
F24 автоматический байпасный клапан рефрижераторной воды
F25 термостатический клапан воды на ГВС**
F26 термостатический клапан нагреваемой воды*
BF2 главный соленоидный газовый клапан
BF3 рабочий соленоидный газовый клапан
BF4 соленоидный клапан поджига
YB дренажный автоматический клапан
KF вентилятор щита управления
BM горелка

Устройства управления

NV1 инвертер насоса раствора
NV3 инвертер насоса рефрижераторной воды
NV5 инвертер вентиляторов градирнр (для двух насосов)
NV6 инвертер насосов охлаждающей воды
TS сенсорный экран
PLC логический контроллер
BC контроллер горелки

Датчики

T1 датчик охлаждаемой воды на входе
T2 датчик охлаждаемой воды на выходе
T2A калибровочный датчик охлаждаемой воды на входе
T3 датчик охлаждающей воды на входе
T4 датчик охлаждающей воды на выходе
T5 датчик температуры ВТГ (к PLC)
T5A контроллер температуры ВТГ (к горелке)
T6 датчик температуры выхлопных газов
T7 датчик температуры воды ГВС на выходе**
T8 датчик температуры нагреваемой воды на выходе*
T9 датчик температуры наружного воздуха
T10 датчик кристаллизации ВТГ
F14 клапан непосредственного вакуумирования Главного корпуса
F15 клапан вакуумирования ВТГ
F16 вспомогательный клапан отбора проб
F17 балансировочный клапан
F18 клапан манометра Главного корпуса
F19 клапан манометра ВТГ
F20 автоматический сбросной клапан системы удаления неконденсируемых газов
F21 клапан заправки азотом
F27 дренажный клапан охлаждаемой воды
F28 дренажный клапан охлаждающей воды
F29 дренажный клапан нагреваемой воды*
F30 дренажный клапан воды на ГВС**
YA1 сбросный клапан воды на ГВС**
YK3 датчик неконденсируемых газов
YK4 датчик утечки раствора из системы удаления неконденсируемых газов
V1 расходомер охлаждаемой/нагреваемой воды
V2 расходомер охлаждающей воды
V3 счетчик газа
V4 расходомер воды на ГВС
S датчик проводимости
△P датчик перепада давления (опция)
SG1 датчик утечки газа горелки
SG2 датчик утечки газа машинного отделения

Другие устройства

F1 трехходвой клапан охлаждаемой/нагреваемой воды
F2 двухходвой клапан охлаждаемой/нагреваемой воды
F3 паровой угловой клапан
F4 угловой клапан крепкого раствора
F5 угловой клапан слабого раствора
F6 клапан регулировки концентрации ВТГ
F7 клапан регулировки концентрации НТГ
F8 отсечной клапан системы распределения воды
F9 клапан для отбора пробы рефрижераторной воды
F10 клапан для отбора пробы раствора из НТТО
F11 клапан для отбора пробы раствора из ВТТО
F12 клапан для отбора пробы слабого раствора
F13 главный клапан для вакуумирования АБХМ
F14 клапан непосредственного вакуумирования Главного корпуса
F15 клапан вакуумирования ВТГ
F16 вспомогательный клапан отбора проб
F17 балансировочный клапан
F18 клапан манометра Главного корпуса
F19 клапан манометра ВТГ
F20 автоматический сбросной клапан системы удаления неконденсируемых газов
F21 клапан заправки азотом
F27 дренажный клапан охлаждаемой воды
F28 дренажный клапан охлаждающей воды
F29 дренажный клапан нагреваемой воды*
F30 дренажный клапан воды на ГВС**
YA1 сбросный клапан воды на ГВС**
YA2 сбросный клапан нагреваемой воды*
FE клапан автоматической подпитки
BF1 газовый шаровый клапан
BF8 сливной клапан дизеля
BF9 вентиляционный клапан топливного фильтра
P1 реле минимального давления
P2 реле максимального давления
PR регулятор давления газа
G1 газовый фильтр
G3 топливный фильтр
YA автоматический воздухосбросник
YC ручной воздухосбросник
YD сливной вентиль

Примечания
  1. комплект поставки АБХМ
  2. все комплектующие установлены и протестированы на заводе помимо датчика T9
  3. △ компоненты для АБХМ на паре
    △△ компоненты для АБХМ на выхлопных газах
    △△△ компоненты для АБХМ на горячей воде
  4. ✴︎ компоненты не доступны с моделями только на охлаждение
  5. Тип линии:
    выход исполнительных механизмов ⏤・⏤・⏤
    вход для подключения датчика ⎼ ⎼ ⎼ ⎼ ⎼
    коммуникации ⏤・・⏤・・⏤

Экономические преимущества рекуперации

Экономические преимущества рассмотрим на примере АБХМ BZ300: необходимая холодопроизводительность 3488 кВт, одновременно необходима горячая вода 1099 кВт.

НаименованиеОбычнаяС рекуперацией
МодельBZ300-H2BZ300-H2-R1
Общая нагрузка по холоду3488 кВт3488 кВт
Нагрузка по теплу1099 кВт1099 кВт
Потребление газа на производство тепла118 м3/ч118 м3/ч
Холодопроизводительность, получаемая от системы рекуперации770 кВт
Холодопроизводительность необходимо добавить3488 кВт2718
Потребление газа на производство холодной воды254 м3/ч198 м3/ч
Потребление газа при одновременном производстве тепла и холода372 м3/ч316 м3/ч
Расход охлаждающей воды (градирня) воды733 м3/ч670 м3/ч
Снижение потребления газа56 м3/ч
Снижения расхода охлаждающей воды (градирня)52 м3/ч

Технологическая схема

Лето

Тепловая нагрузка: 4998 кВт
Температурный график: 85/70ºС
Технологическое тепло.

стрелка вправо

Холодильная нагрузка: 1365 кВт
Технологический холод, осушение воздуха в цехах, электрофоретическое нанесение окраски

Рекуперация тепла конденсации
абхм broad на газе, абхм broad прямого горения
Максимальное использование энергии
Зима

Тепловая нагрузка: 14100 кВт
Температурный график: 85/70°С
Технологическое тепло и обогрев цехов

стрелка влево

Низкотемпературное отработанное тепло: извлечение остаточного тепла из выхлопных газов горелки для производства низкотемпературной отопительной воды.

Рекуперация тепла выхлопных газов

Утилизация остаточного тепла выхлопных газов

схема рекуперации летом
Лето – разумная утилизация тепла
Экономайзер используется для извлечения остаточного тепла из выхлопных газов абсорбционных холодильных машин прямого горения при нагреве горячей воды. Для экономии природного газа на 2%, достаточно снизить температуру выхлопных газов на 2,2°С.
Полное использование тепловой энергии в зимний период
Экономайзер, установленный на выхлопных газах используется в качестве низкопотенциального источника тепла для абсорбционного теплового насоса в дополнении к сжигаемому природному газу. Снижение температуры выхлопных газов с 60°С до 40°С позволяет экономить природной газ до 8%.
схема рекуперации зимой
В связи с ростом сознания заказчиков и ужесточением государством экологических норм, производители уделяют особое внимание энергосберегающим инновациям. Снижение энергопотребления с помощью системы рекуперации тепла, влечет за собой уменьшение вредных выбросов в атмосферу и, значительное снижение производственных затрат.