Dizalice topline u sustavima grijanja, hlađenja, ventilacije i

STRUČNO USAVRŠAVANJE

OVLAŠTENIH ARHITEKATA I OVLAŠTENIH INŽENJERA

XV. tečaj 15. i 16. studeni 2013.

TEMA:

" DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMAA GRIJANJA, HLAĐENJA,

KLIMATIZACIJE I VENTILACIJE "

Autori:

mr.sc. IVAN CETINIIĆ, dipl.ing.strojArhitektonski fakultet, Zagreb

Prof.dr.sc. PETAR DONJERKOVIĆ, dipl.ing.strojDON PROJEKT, ZagrebTIHOMIR RENGEL, dipl.ing.strojArhitektonski fakultet, ZagrebZDENKO VAŠATKO, dipl.ing.strojTrox Austria GmbH, Predstavništvo u RH, Zagreb

STRUČNO USAVRŠAVANJE OVLAŠTENIH INŽENJERA STROJARSTVAXV tečaj 15. i 16. studenog 2013.

1

TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBUZagreb, Avenija Večeslava Holjevca 15

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA GRIJANJA, HLAĐENJA, VENTILACIJE I

KLIMATZIACIJEmr.sc.I.Cetinić; prof.dr.sc P.Donjerković;

T.Rengel; Z.Vašatko


2

SADRŽAJ

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMAGRIJANJA, HLAĐENJA, VENTILACIJE IKLIMATIZACIJE


3

UVOD

Implementacija Direktive 2002/91/EC “Energy Performance of Buildings”(EPBD) u hrvatsku regulativu

Članak 1.

odrediti minimalne zahtjeve na energetska svojstva za nove i postojeće zgrade:

“Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama”, NN 110/08

propisati postupak energetskog certificiranja i ovlašćivanja certifikatora:

“Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada” i “Pravilnik o uvjetima i mjerilima za osobe koje provode energetske preglede i energetsko certificiranje zgrada” NN 113/08

propisati okvirnu metodologiju proračuna godišnje energije za grijanje i hlađenje zgrade (EN 13790):

“Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada NN 113/08 i Tehnički propis o sustavima grijanja i hlađenja zgrada” NN 110/08.


4

UVOD

propisati redovite inspekcije sustava grijanja i klimatizacije, uz detaljni pregled i procjenu

učinkovitosti instalacije sustava grijanja s kotlovima starijim od 15 godina.Članak 5.za nove zgrade ukupne korisne površine ≥ 1000 m2 treba analizirati mogućnostkorištenja:daljinskog grijanja (ako je dostupno),kogeneracijskog sustava,dizalica topline (odabrati prikladan tip obzirom na vanjske klimatskeuvjete),obnovljivih izvora energije.Članak 7.rok valjanosti certifikata treba biti do 10 godinazgrade javne namjene (administrativne zgrade državne i lokalne uprave,

bolnice, banke,hoteli, škole, fakulteti...) ukupne korisne površine preko 1000 m2 trebaju

istaknutienergetski certifikat na jasno vidljivom mjestu.


5

UVODČlanak 8.

redovita inspekcija nužna za sve kotlove nazivnog toplinskog učinka ≥ 20 kW.za kotlove ≥ 100 kW ložene na kapljevita i kruta goriva inspekcija najmanje

svake 2 godine,

za kotlove ≥ 100 kW ložene na plin inspekcija najmanje svake 4 godine.

za sustave grijanja s kotlovima starijim od 15 godina treba provesti jedan temeljit

Inspekcijski pregled čitave instalacije s analizom stupnja korisnosti kotla i provjerom

dimenzioniranja kotla s obzirom na toplinske gubitke zgrade. Na temelju nalazainspekcije ovlašteni stručnjak treba dati mišljenje o zamjeni kotla i/ili

rekonstrukcijisustava grijanja.


6

UVOD

• .

Članak 9.

redovita inspekcija sustava klimatizacije (uključivo sustave hlađenja) nužna za sve sustave

s rashladnim uređajem nazivnog rashladnog učinka ≥ 12 kW.

inspekcijski pregled čitave instalacije uključuje analizu učinkovitosti i provjeru

dimenzioniranja s obzirom na toplinska opterećenja zgrade. Na temelju nalaza inspekcije

ovlašteni stručnjak treba dati mišljenje o zamjeni i/ili rekonstrukciji sustava klimatizacije.

Članak 12.

nužno dobro informirati korisnike zgrada o različitim metodama i mogućnostima za

racionalnu uporabu energije.

na zahtjev zemlje članice EU, Europska komisija se obvezuje podržati takve informacijske kampanje.


7

UVOD

• .Članak 15.

Za donošenje paketa zakona, propisa i drugih administrativnih mjera za provođenje

Direktive krajnji rok je 04.01.2006. za zemlje članice EU, o čemu moraju pismeno

izvijestiti Europsku komisiju.

zemlje s nedostatkom kvalificiranih i ovlaštenih stručnjaka imaju dodatni period od 3

godine za provođenje članaka 7., 8. i 9. Pri tom moraju unaprijed pismeno obavijestiti

Europsku komisiju uz prikladno objašnjenje razloga za produljenje i dati vremenski

raspored o ispunjavanju zahtjeva po koracima.

navedeni vremenski okvir trenutno ne obvezuje Hrvatsku, ali u procesu pristupnih

pregovora Hrvatska je obećala donošenje pripadajućih propisa u 3. kvartalu 2008.

godine.


8

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I K

Alternativni izvori energije je svaki iskoristivi izvor energije čijom se uporabom izbjegava neželjena svojstva zamijenjenog izvora.

nekad – ugljen umjesto drva

danas – zamjene za fosilna goriva s:nuklearnom energijomgeotermalnom energijomenergijom Suncabiomasa, bioplin itd



9

Obnovljivi – izvori koji se prirodno obnavljaju praktično neiscrpni

Neobnovljivi – fosilna i nuklearnagoriva ograničene rezerve



10

Vrste dizalica topline:

Kompresijske – troše mehanički rad za pogon kompresora

Sorpcijske:

Apsorpcijske – troše toplinu za pogon kuhala (generatora) i rashladnu vodu za apsorber

Adsorpcijske – troše toplinu za regeneraciju adsorbenta i rashladnu vodu za adsorber

Pokazatelj dobrote procesa:Faktor pretvorbe (hlađenja, grijanja) – odnos dobivenog i uloženog učinka (COP)

STRUČNO USAVRŠAVANJE OVLAŠTENIH INŽENJERA STROJARSTVAXV tečaj 15. i 16. studenog 2013. 11

TEMPERATURA ZEMLJE



12

hlađenje

Prirodne radne tvari

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KRADNE TVARI KOMPRESIJSKIH DIZALICA TOPLINE


13

zamjenjuje



14

Utjecajradnih tvari na okoliš



15



16

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KKOMPONENETE KOMPRESIJSKIH DIZALICA TOPLINE

Kompresori


17

Kondenzatori



18

Prigušni ventil



19

Isparivači




20


21

Izvori topline

voda:bunari, vodotoci, jezera, more i otpadne vode

zrak (problemi s injem pri niskim temperaturama)

toplina podzemljapovršinski i dubinski izvori (problemi povrata topline)



22

A-dizalica toplineB-izmjenjivač toplineC- bunar s podvodnom crpkomD-povratni bunarE –smjer toka podzemne vodeF-niskotemperaturno grijanje



23

A-dizalica toplineB-kanal dovodnog zraka

C-kanal odvodnog zrakaD- podno grijanje



24

Promjena temperature zemlje ovisnoo godišnjem dobu i dubini



DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I K – podzemni kolektori

A-dizalica toplineB-polazni razdjelnikC- povratni razdjelnik

D-podzemni kolektorE -sabirno oknoF-niskotemperaturno grijanje

Suho pješčano tlo :qE = 10 - 15 W/m2

Mokro pješčano tlo: qE = 15 - 20 W/m2

Suho glinasto tlo:qE = 20 - 25 W/m2

Mokro glinasto tlo: qE = 25 - 30 W/m2

Tlo sa podzemnom vodom:qE = 30 - 35 W/m2

25


DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I K - podzemne sonde

A-dizalica toplineB-polazni razdjelnikC- povratni razdjelnik

D-podzemna sondaE -sabirno oknoF-niskotemperaturno grijanje

qE = 50 W/m duljine sonde Bušenje h < 100 m nadležna služba VODOPRIVREDA

Bušenje h > 100 m nadležna služba RUDARSTVO

26


DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I K - s pilotima

27

Čelični priključak

Injektorska cijev DN25

Holender spojnica

Montažna hilzna

Dvostruka U-sonda

Uteg

Ispuna mješavinabetonit/cement


28

A-dizalica toplineB-izmjenjivač toplineC- bunar s podvodnom crpkomD-povratni bunarE –smjer toka podzemne vodeF-niskotemperaturno grijanje

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KVODA-VODA



STRUČNO USAVRŠAVANJE OVLAŠTENIH INŽENJERA STROJARSTVAXV tečaj 15. i 16. studenog 2013. 30MODUL 2











12-24C

7C

12C

40C 45C

40C

45C

7C

12C

1

3

2

4 5

6

SHEMA SPAJANJA I RADA VELIKOG TOPLINSKO-RASHLADNOG UREĐAJA VODA - VODADVOCIJEVNI SISTEM ZIMSKI REŽIM RADA 45/40C

POZICIJE UPRAVLJAČKIHVENTILA-ZIMA (GRIJANJE)1 OTVOREN2 ZATVOREN3 OTVOREN4 ZATVOREN5 OTVOREN6 ZATVOREN

RASHLADNI UREĐAJTOPLINSKI UREĐAJ

KONDENZATOR

KONDENZATORSKAPUMPA

PUMPAISPARIVAČA

PUFER

POTROŠAČI

POTROŠAČIKONDENZATOR

ISPARIVAČ RASHLADNI UREĐAJTOPLINSKI UREĐAJ

POZICIJE UPRAVLJAČKIHVENTILA-ZIMA (GRIJANJE)1 OTVOREN2 ZATVOREN3 OTVOREN4 ZATVOREN5 OTVOREN6 ZATVOREN

KONDENZATORSKAPUMPA

PUMPAISPARIVAČA

IZMJENJIVAČ TOPLINERASHLADNE VODE

PUMPABUNARSKE VODE

SPREMNIKBUNARSKE VODE

12-24C

DOBAVNA PUMPABUNARSKE VODE

SHEMA SPAJANJA I RADA VELIKOG TOPLINSKO-RASHLADNOG UREĐAJA VODA - VODADVOCIJEVNI SISTEM ZIMSKI REŽIM RADA 7/12C

PUMPEPOTROŠAČA

PUFER

1

2

3

4

6

5

40C

45C

40C

45C

7C

12C

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KVODA‐VODA

35


12-24C

7C

12C

40C 45C

40C

45C

7C

12C

1

3

2

4 5

6

POTROŠAČI

KONDENZATOR

ISPARIVAČRASHLADNI UREĐAJTOPLINSKI UREĐAJ

POZICIJE UPRAVLJAČKIHVENTILA-LJETO (HLAĐENJE)1 ZATVOREN2 OTVOREN3 ZATVOREN4 OTVOREN5 ZATVOREN6 OTVOREN

KONDENZATORSKAPUMPA

PUMPAISPARIVAČA

SHEMA SPAJANJA I RADA VELIKOG TOPLINSKO-RASHLADNOG UREĐAJA VODA - VODADVOCIJEVNI SISTEM LJETNI REŽIM RADA 7/12C

PUFER

PUMPEPOTROŠAČA 7

C

12C

35C 40C

12C

7C

1

2

3

4

6

5

PUMPABUNARSKE VODE

SPREMNIKBUNARSKE VODE

IZMJENJIVAČ TOPLINERASHLADNE VODE

DOBAVNA PUMPABUNARSKE VODE

12-24C


36


U režimu grijanja vode troputni ventil kondenzatora je u položaju 0%, a troputni ventil isparivača održava izlaznu temperaturu hladnevode od +7C.U režimu hlađenja vode troputni ventil isparivačaje u položaju 0%, a troputni ventil kondenzatoraodržava izlaznu temperaturu tople vode 35C odnosno 50CU režimu hlađenja regulacija kapaciteta dizalicetopline vrši se na osnovu temperature hladnevode, a u režimu grijanja na osnovu temperaturetople vode.

SHEMA SPAJANJA I RADA VELIKOG TOPLINSKO-RASHLADNOG UREĐAJA VODA – VODA ČETVEROCIJEVNI RAZVOD PREMA POTROŠAČIMA (VENTILOKONVEKTORI I KLIMA KOMORA)


37


38

A-dizalica toplineB-kanal dovodnog zraka

C-kanal odvodnog zrakaD- podno grijanje

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KZRAK-VODA


UNUTRAŠNJA UGRADNJA DT ZRAK VODA









DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KSEKUNDARNA STRANA-POTROŠAČI





















53

Stroj za bušenje i postavljanje sondi



54

Stroj za bušenje i postavljanje sondi


DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I K –Adsorpcijska dizalica topline

55

Rad u dva ciklusa:Adsorpcija/isparivanje (hlađenje): Hlađena voda struji kroz isparivač i predaje toplinu radnoj tvari u vakuumskoj komori. Pare se adsorbiraju u silika gelu (egzotermno–rashl. voda)Desorpcija/kondenzacija (regeneracija):Topla voda struji kroz desorber i regenerira silika gel. Para radne tvari kondenzira na kondenzatoru hlađenom rashladnom vodom.Za isparivanje pri 10°C potreban 99% vakuum (apsolutni tlak 0,012 bar)

Radna tvar: voda, Adsorbent: silikagel


56

Mala je vjerojatnost da će apsorpcijsko hlađenje u potpunosti neće zamijeniti konvencionalne kompresijske sustave, ali postoji mnogo načina primjene kod kojih ono može pružiti mnogo bolju inačicu i glede zaštite okoliša i glede ekonomičnosti. Apsorpcijsko hlađenje je vrijedno razmotriti ukoliko je primjenjiv jedan od sljedećih čimbenika:Postoji kogeneracijsko postrojenje i nije moguće iskoristiti svu dostupnu toplinu, ili je novo kogeneracijsko postrojenje u razvojuDostupna je otpadna toplinaDostupan je jeftin izvor goriva (primjerice plin)Učinkovitost kotla je niska uslijed niskog faktora opterećenja (poglavito ljeti) Nije moguće zadovoljiti električno opterećenje postrojenja Mjesto rada je izrazito osjetljivo na buku i vibracije Na mjestu rada je potrebno dodatno hlađenje ali je opterećenje električne mreže ograničeno i preskupo za rješavanje, a postoji prikladna zaliha topline.

DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I K - Apsorpcijski rashladni uređaji/dizalica topline


DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I K -Apsorpcijski rashladni uređaji/dizalica topline

57

Ukratko, apsorpcijsko hlađenje će naći primjenu kad je dostupan besplatan ili jeftin izvor topline, i/ili ukoliko postoje prepreke konvencionalnom hlađenju.

VRSTE APSORPCIJSKIH HLADNJAKAPostoji nekoliko vrsta apsorpcijskih hladnjaka; a dvije osnovne su:1 sustav s litijevim bromidom/vodom2 sustav s amonijakom/vodom

PRINCIP RADAApsorpcijski hladnjaci djeluju na principu tri poznata fizikalna fenomena:1 pri isparavanju (ili ključanju) voda apsorbira toplinu, a kod kondenzacije je otpušta.2 temperatura ključanja tekućine je funkcija tlaka (smanjenjem tlake, smanjuje se i temperatura.3 postoje određeni parovi kemikalija s izraženom tendencijom međusobnog otapanja.


DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I K -Apsorpcijski rashladni uređaji/dizalica topline

58

Kod konvencionalnog, kompresijskog sustava s mehaničkim isparavanjem, rashladno sredstvo isparava pri niskom tlaku, proizvodeći hlađenje. Nakon toga se komprimira na viši tlak u mehaničkom kompresoru te kondenzira. U većini strojeva kompresor se pokreće električnim motorom.

Kod apsorpcijskih hladnjaka, isparivač i kondenzator su u suštini isti, međutim, kemijski apsorber i generator topline zamjenjuju kompresor, uzcrpku koja osigurava promjene tlaka. Kako je za crpku potrebno puno manje energije nego za kompresor,potrošnja električne energije je mnogo manja.


59



60

A Rashlađena voda; B Rashladno sredstvo: C Zatvorena vakuumizirana posuda


Razmotrimo snop cijevi unutar zatvorene posude s nešto vode koju je potrebno rashladiti dok teče kroz cijevi. Neka unutar posude bude vakuum. Pri tlaku od 0,8 kPa, voda ključa na 3,7°C. Poprskamo li vodom na vanjsku površinu snopa cijevi unutar posude: ukoliko je temperatura vode koja teče kroz cijevi veća od temperature vrenja vode pri zadanom tlaku poprskana voda isparava, apsorbirajući toplinu iz vode koja teče cijevima. Time je ostvaren proces hlađenja. Dio posude gdje je smješten snop cijevi naziva se ISPARIVAČ.


61

U stvarnosti će prikazani proces vrlo brzo prestati djelovati ukoliko se ne izvedu neke nužne prilagodbe. Kako voda isparava, tlak unutar posude (a time i temperatura ključanja vode) se povećava. Kad temperatura ključanja postane veća od temperature vode u cijevima, proces isparavanja (a posljedično i proces hlađenja) prestaje. Problem se rješava korištenjem kemikalije npr. voda i litij bromid. Litij bromid ima velik afinitet prema vodi te posjeduje visok higroskopski potencijal. Ukoliko unutar posude raspršimo otopinu vode i litijeva bromida, ona će apsorbirati sve pare koje se stvaraju isparavanjem vode sa snopa cijevi isparivača. Time se tlak unutar posude održava na 0,8 kPa i proces hlađenja nastavlja. Apsorpcija vode putem litijeva bromida predstavlja egzotermički proces, što znači da se stvara toplina koju je potrebno ukloniti iz sustava. Radi toga postoji drugi snop cijevi unutar posude, unutar kojeg teče rashladna voda; na taj način se održava stalna temperatura unutar posude.



62

A Rashladno sredstvo, B Pare rashladnog sredstva, C Koncentrirana otopina LiBr, D Apsorpcijski proces, E Rashlađena voda, F Rashladna voda

Dio posude u kojem se nalazi ovaj drugi snop cijevi nazivamo APSORBER.



63

Higroskopska svojstva otopine vode i litijeva bromida nisu konstantna. Ona ovise o dva čimbenika: a) Temperatura: afinitet vode i litijeva bromida raste s padom temperature,b) Koncentracija: kad je ova vrijednost niska (što znači da je razina soli u otopini vrlo niska) apsorpcijski kapacitet otopine je jako nizak. Ad a) voda koje teče apsorpcijskim cijevima održava unutrašnju temperaturu konstantnom. Ad b) apsorpcijski proces postaje manje učinkovit kad raste udjel vode apsorbirane u otopini. Kako bi se učinkovitost procesa održala konstantnom, nužno je razinu koncentracije svesti na početnu vrijednost. Najjednostavniji način da se to postigne je dovođenje otopine do vrenja: zbog različitih pritisaka isparavanja vode i litijeva bromida, tijekom procesa isparavanja hlapi samo voda. Time se koncentracija otopine povećava.



64

Proces vrenja se odvija u namjenskoj posudi nazvanoj GENERATOR, gdje se sakuplja razrijeđena otopina. Generator se pokreće dostupnim izvorom topline: vrela voda, para ili neposredno izgaranje goriva. Po svršetku procesa vrenja, koncentrirana otopina se šalje u apsorber kako bi apsorbirala pare koje su nastale u isparivaču.

A Rashladno sredstvo, B Koncentrirana otopina LiBr, C Pare rashladnog sredstva, D Crpka za otopinu, E Rashlađena voda, F Rashladna voda, G Izvor topline



65

Osim koncentrirane otopine, u generatoru također nastaju i vodene pare. One se šalju u drugi izmjenjivač topline koji nazivamo KONDENZATOR, gdje ih se kondenzira protokom rashladne vode (iste one koja teče apsorberom). Ova kondenzirana voda se koristi kao rashladno sredstvo čijim se prskanjem u isparivaču postiže učinak rashlađivanja. Time je radni ciklus stroja u potpunosti zatvoren.

A Kondenzator, B Pare rashladnog sredstva, C Rashladna tekućina, D Koncentrirana otopina, E Generator, F Crpka za otopinu, G Rashlađena voda, H Rashladna voda, I Izvor topline



66

Osnovni radni ciklus jedno-stupanjskog apsorpcijskog hladnjaka

I ISPARIVAČII APSORBERIII GENERATORIV KONDENZATORA Rashladna voda, B Rashlađena voda, C Crpka za otopinu, D Izvor topline



67

Jednostupanjski srednje-temperaturni apsorpcijski hladnjaci pogonjeni vrućom vodom

1 Isparivač, 2 Apsorber, 3 Kondenzator, 4 Generator, 5 Izmjenjivač topline, 6 Pročistač, 7 Crpka pročistača, 8 Preljevna cijev, 9 Crpka za otopinu, 10 Rashladna crpka, 11 3-putni sigurnosniventil



68

Jednostupanjski apsorpcijski hladnjaci pogonjeni parom

1 Isparivač, 2 Apsorber, 3 Kondenzator, 4 Generator, 5 Izmjenjivač topline, 6 Pročistač, 7 Crpka pročistača, 8 Preljevna cijev, 9 Crpka za otopinu, 10 Rashladna crpka, 11 3-putni sigurnosniventil



69



70

Generator: Unutar ovog izmjenjivača topline, razrijeđena otopina LiBrkoncentracije 57,8% i temperature 69°C zagrijava se uz pomoć pare (tlakaod 50 do 300 kPa) koja teče cijevima. Zahvaljujući toplini, otopina počinjevreti a njezina koncentracija i temperatura rastu na 63%, odnosno 92°C. Tako iz generatora izlaze ova koncentrirana otopina i rashladne pare.

Izmjenjivač topline: Vruća koncentrirana otopina koja dolazi iz generatorašalje se u apsorber nakon kojeg prolazi kroz povratni izmjenjivač topline. U njemu koncentrirana otopina predgrijava s 35°C do 69°C slabu otopinukoja dolazi iz apsorbera i odlazi u generator. Temperatura koncentriraneotopine pada na 45°C. Korištenje ovog izmjenjivača topline dovodi do općenitog povećanja učinkovitosti stroja.



71

Apsorber: Kad otopina stigne do apsorbera, raspršuje se po snopu cijevi unutar kojih teče rashladna voda. Kapljice koncentrirane otopineapsorbiraju sve pare nastale u odjeljku isparivača, tako da se održavastalan tlak unutar ljuske. Otopina LiBr se razrjeđuje na koncentraciju od57,8% i temperaturu od 35°C. Odavde se otopina crpi u generator u kojemse ponovo koncentrira korištenjem izvora topline koji koristi stroj. Kao štoje već ranije prikazano, rashladna voda teče unutar cijevi apsorbera, s obzirom da je apsorpcija vode u otopinu LiBr egzotermički proces. Toplinakoja se oslobađa u ovom procesu naziva se toplina miješanja. Ukoliko se ova toplina ne ukloni iz stroja, temperatura otopine će porasti i posljedičnotomu će se smanjiti afinitet otopine prema vodi. Tako će u konačniciapsorcijski postupak postati manje učinkovit.Kondenzator: Pare rashladnog sredstva koje dolaze iz generatora ulazeu kondenzator gdje se kondenziraju uz pomoć rashladne vode koja tečeunutar cijevi. Rashladna tekućina se sakuplja na dnu kondenzatora i šaljeu isparivač. Tlak unutar kondenzatora iznosi oko 0,87 kPa, doktemperatura iznosi otprilike 42°C.



72

Isparivač: Rashladno sredstvo koje dolazi iz kondenzatora ulazi u isparivač u kojem je tlak niži nego u kondenzatoru; stoga se rashladnosredstvo brzo rashlađuje na 3,7 °C što je temperatura vrenja kojaodgovara tlaku unutar ljuske, te pada na cijevi isparivača. Kad se prikupi na dnu, crpka rashladnog sredstva ju crpi na razdjelnu rešetkuisparivača, otkuda zbog gravitacije kaplje na snop cijevi. Kakorashladno sredstvo dolazi u dodir sa cijevima, ono isparavapreuzimajući toplinu od vode koje teče unutar cijevi. Tako se ta vodahladi na zahtjevanu temperaturu.



DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KUSPOREDBA KOMPRESORSKE I APSORPCIJSKE DIZALICE TOPLINE


DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KKOGENERACIJA

74

U kogeneracijskim procesima se istovremeno proizvodi električna i toplinska energija, odnosno u procesu proizvodnje električne energije se ispušni plinovi koriste za proizvodnju toplinske energije. Ovo je temelj visoke energetske učinkovitosti pretvorbe goriva u korisne oblike energije kod kogenracijskih procesa. Kogeneracija se općenito definira kao korištenje primarne energije goriva u istom procesu za proizvodnju dvaju korisnih energetskih oblika: toplinske energije i korisnog rada.Sam pojam kogeneracija dolazi od engleskog pojma co-generation, odnos gdje generation znači proizvodnja, a prefiks co označava vršenje radnje u isto vrijeme. U tom smislu, ispravna naziv za kogeneraciju u hrvatskom jeziku bio bi su-proizvodnja, no s obzirom da je u stručnim krugovima većuvriježen izraz kogeneracija, isto će se koristiti i u ovome radu.


75

Shematski prikaz pretvorbe energije u kogeneracijkom postrojenju



76

Osnovne cjeline svakog kogeneracijskog sustava čine:

pogonski (energetski) agregat,uređaj za dobavu i pripremu goriva,postrojenje za proizvodnju električne energije,sustav za korištenje otpadne topline,sustav ispušnih (dimnih) plinova.upravljački i kontrolni sustav.

Faktori koji određuju korištenje konkretnog kogeneracijskog procesa su:energetski kapacitet postrojenja,učinkovitost postrojenja,kvaliteta odnosno energetski nivo proizvedene toplinske energije,odnos proizvodnje električne i toplinske energije.



77

Principijelna shema kogeneracije na bazi motora s unutarnjim izgaranjem



78

Energetska bilanca kogeneracijskog procesa na bazi atmosferskog plinskog motora



DIZALICE TOPLINE U SUSTAVIMA G,H,V I KTRIGENERACIJA

79

Svaki kogeneracijski proces pruža mogućnost proizvodnje rashladne energije koristeći proizvedenu toplinsku energiju u apsorpcijskim procesima. Druga opcija proizvodnje rashladne energije u kogeneracijskim procesima je korištenje mehaničkog rada za pokretanje kompresora, pri čemu se istovremeno proizvodi rashladna i toplinska energija.

Proces u kojem se proizvedena toplinska energija u kogeneracijskom procesu koristi za proizvodnju rashladne energije često se naziva trigeneracijski sustav.

U trigenracijskim sustavima koji se koriste u postrojenjima kondicioniranja zgrada obično se koriste jednostupanjski ili apsorpcijski rashladni uređaji.


80

Shema trigeneracijskog sustava na bazi motora i jednostupanjskog apsorbera



81

Energetska bilanca trigeneracijskog sustava



82

Zaključak:

U vremenima sve veće uporabe energije i sve manjih zaliha fosilnih izvora preporučljivo je razumnije trošenje energije uz primjenu optimalnih sustava.

Ako se u obzir uzmu utjecaji na okoliš, to su najčešće alternativni sustavi i sustavi s obnovljivim izvorima energije, ako su takvi na raspolaganju.


Documents

Dizalice topline u sustavima grijanja, hlađenja, ventilacije i