Akumulacija toplotne energije

18. MEĐUNARODNA TURISTIČKA BERZA I SAJAM TURIZMA, OPREME ZA HOTELIJERSTVO I UGOSTITELJSTVO – METUBES

OKRUGLI STO:GODINA ENERGETSKE EFIKASNOSTI – SOLUCIJE ZA SEKTOR TURIZMA

• Sistemi za akomulaciju toplotne energije se uspešno Sistemi za akomulaciju toplotne energije se uspešno koriste pri hlađenju velikih komercijalnih zgrada i koriste pri hlađenju velikih komercijalnih zgrada i industriskih procesa.industriskih procesa.

• Ovi sistemi dozvoljavaju pomeranje elektro opterećenja Ovi sistemi dozvoljavaju pomeranje elektro opterećenja u područje niže tarife (peak off), smanjujući operacione u područje niže tarife (peak off), smanjujući operacione troškove postrojenja i omogućavajući instaliranje manje troškove postrojenja i omogućavajući instaliranje manje električne snage.električne snage.

• OOvakvi sistemi vakvi sistemi tipično tipično koriste led ili hladnu vodu kao koriste led ili hladnu vodu kao akomulacioni medij, mada je i veliki broj alternativa akomulacioni medij, mada je i veliki broj alternativa moguć.moguć.

1 Rashladna tona = 3.517 kW

= 12000 BTU/h

= 3026 kcal/h

• Jedinica TONA HLAĐENJA (rashladna tona) (RT) se koristi u rashladnoj tehnici i klimatizaciji kao mera apsorbovane toplote.

• Pre uvođenja mehaničkog hlađenja u praksu, hlađenje se vršilo ledom i za tu svrhu se isporučivao led. Jedna rashladna tona je označavala potrošnju jedne tone leda dnevno.

• Najčešće danas jedna starndardna rashladna tona podrazumeva 12000 BTU/h ili 3517 kW.

• To je približno količina toplote potrebna da otopi 907 kilograma (jedna kratka tona) leda pri 0 oC u 24 časa.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

OSNOVNO OPTEREĆENJE

HLAĐENJE OSVETLJENJE

VENTILATORI I OSTALO

500

1000

1500

Sna

ga, k

W

HLAĐENJE

Sa akomulacijom

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

OSNOVNO OPTEREĆENJE

OSVETLJENJE

VENTILATORI I OSTALO

500

1000

1500

Sna

ga, k

W

Bez akomulacije

HLAĐENJE

Koncept akomulacije toplotne energije

TERMIČKI AKUMULATORI

Termička akumulacija (toplote ili hladnoće) je tehnika koja se koristi za smanjivanje troškova energije, a u nekim slučajevima i tehnika za uštedu energije.

Komercijalno hlađenje može iznositi i do 40% od vršnog elektro opterećenja pri toplim letnjim danima. Rashladna skladišta mogu pomeriti deo ili svo vršno opterećenje u vreme kada je opterećenje električnog sistema vrlo malo (noću).

Sa skladištima rashladne energije (bilo da je to hladna voda ili led) troškovi se smanjuju sa:

• Smanjenjem troškova angažovane snage preko smanjenja ili eliminisanja korišćenja čilera za vreme visoke tarife;

• Rad čilera tokom noći i korišćenja električne energije niže tarife.

Skladišta tople sanitarne vode je relativno često sretan primer u praksi. Ova skladišta rade po istom principu kao i skladišta rashladne energije. Skladištenje topotne energije (tople vode) za grejanje prostorija je redak slučaj, osim kda se električna energije koristi za grejanje.

PREDNOSTI• Korisnik smanjuje trošak za energiju uglavnom ”brijanjem” vrhova potrošnje

električne energije; smanjujući veličinu postrojenja, prostor i težinu opreme; smanjujući snagu kompresora povećavanjem broja sati rada kompresora pri punom opterećenju; rad kompresora pri nižim temperaturama kondenzacije (noću); eliminacija potrebe za pomoćnim hlađenjem ili grejanjem u slučaju nestanka striuje.

• U pitanju je proverena i bezbedna tehnologija• Distributivna kompanija dobija smanjenje vršnog opterećenja i popravlja

faktor opterećenja. Povećavajući prodaju struje niže tarife kompanije odlažu troškove za vršna opterećenja

NEDOSTACI• Mogu povećati investicioni trošak sistema grejanja i klimatizacije (HVAC);• Komplikovaniji sistem;• Zahteva bolje obučeno osoblje;• Projektanti imaju mali podstrek da koriste ove sisteme jer poskupljuje

projekat a postojeće iskustvo je nedovoljno.

Primena u klimatizaciji zgrada:

• Javne zgrade• Hoteli• Škole i univerziteti• Laboratorije• Šoping centri• Biblioteke i muzeji• i slične.

Primeru medicinske ustanove u Dalasu:

• Instalisana je akumulacija od 24628 ton-časova hladne vode• To je rezultovalo u smanjenju električne snage za 2934 kW i• Smanjenju troška za električnu energiju od $US 223650• Ukupna investicija je iznosila $US 2.2 miliona

(projektovanje, izgradnja i puštanje u rad).• Prost period otpalte je oko 7 godina.

Primer ČILERA od 1050 kW rashladne snage- Prosečno opterećenje je 80% od punog opterećenja- COP = 5 (efikasnost)- Podrazumeva se da čiler radi noću kada zgrada nije

zaposednuta tako da vršno opterećenje ne raste radom čilera.

Mesečna ušteda energije sa akomulatorom toplote korišćenjem čilera samo u toku noći

Cena vršne snage Cena rashladne energije (hladne vode 7-12 oC), ton/h

Mesečno smanjenje troška električne energije

$US 6/kW $US 4.2 $US 1008

$US 12/kW $US 8.4 $US 2016

Cena električne energije

Trošak rashladne energije (hladne vode 7-12 oC)

Mesečn0 smanjenje troška elektrišne energije

Cena čilera 200 – 300 $US/ton 200 – 1500 $US/ton

Investicija skladišnog rezervoara

30 – 150 $US/(ton-čas) 20 – 70 $US/(ton-čas)

Zapremina skladišta 0.2 – 0.6 m3/(ton-čas) 0.07 – 0.09 m3/(ton-čas)

COP (efikasnost čilera) 5 – 6 2.7 – 4