Утилизация отходящего тепла

Холодильная установка катка отдаёт в конденсатор холод плюс работу компрессоров; это тепло идёт на подогрев воды для заливки (+40…+60 °C), душевых, отопление и растопку снега.

В процессе эксплуатации катков ключевым аспектом является оптимизация использования энергетических ресурсов, в частности, утилизация отходящего тепла от компрессоров. Этот подход позволяет значительно сократить энергетические затраты, обеспечивая при этом все необходимые условия для функционирования тренировочных и спортивных арен. Температурный уровень отходящего тепла, как правило, составляет около 30–35 °C, что требует тщательного планирования при проектировании системы теплоутилизации для эффективного использования данного ресурса.

Отходящее тепло от компрессоров может быть использовано в различных целях, включая подогрев воды для заливки льда, отопление помещений катка, обогрев входящего свежего воздуха, предварительный нагрев водопроводной воды, а также для таяния снега и льда, образующихся в процессе поддержания и обновления ледового покрытия.

Принципы проектирования теплоутилизационных систем

При разработке системы теплоутилизации для катка необходимо учитывать ряд факторов, ключевым из которых является относительно низкий температурный уровень отходящего тепла. Это требует применения специализированных технологий и оборудования, способного эффективно использовать тепло даже при низких температурах. Кроме того, следует учитывать возможность утилизации лишнего тепла на более высоком температурном уровне для определенных процессов, требующих более высокой температуры.

Энергетическая эффективность и экологические преимущества

Использование отходящего тепла не только повышает энергетическую эффективность катка, но и способствует снижению выбросов парниковых газов, тем самым оказывая положительное влияние на окружающую среду. Эффективная теплоутилизация позволяет сократить потребление ископаемого топлива и электроэнергии, необходимых для отопления и подогрева воды, что делает катки более устойчивыми и экологически чистыми объектами.

Технологические инновации в теплоутилизации

Развитие технологий в области теплоутилизации открывает новые возможности для повышения эффективности использования отходящего тепла. Современные системы могут включать в себя высокоэффективные теплообменники, системы восстановления тепла и интеграцию с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечные коллекторы или геотермальные насосы, для дальнейшего повышения энергетической эффективности и снижения эксплуатационных расходов.

Что в итоге

Утилизация отходящего тепла в системах катков представляет собой важный шаг на пути к созданию энергоэффективных и экологически устойчивых спортивных объектов. Тщательное проектирование и использование современных технологий позволяют максимально эффективно использовать доступные энергетические ресурсы, снижая при этом эксплуатационные затраты и воздействие на окружающую среду.

Куда идёт тепло

Смежная тема — в статье холодильные системы с утилизацией тепла.

Сколько тепла нужно на заливку льда и что ещё можно нагреть

Тепла холодильной установки катка с запасом хватает на воду для заливки льда: одна заливка поля 30 × 60 м расходует 500–800 л воды +40…+60 °C, это около 30–40 кВт·ч тепла, а за день с 8–10 заливками — 250–400 кВт·ч. За те же сутки установка со средней нагрузкой 200 кВт отдаёт в конденсатор около 6 МВт·ч, поэтому остаток идёт на душевые, отопление раздевалок и трибун, растопку снега и обогрев основания под плитой.

Q = m · c · Δt = 650 кг · 4,19 кДж/(кг·К) · 45 K ≈ 123 МДж ≈ 34 кВт·ч на заливку

Зачем тепловой насос, если тепло конденсатора и так есть

Конденсатор холодильной установки катка выгоднее всего держать холодным — +25…+35 °C, тогда компрессор тратит меньше энергии. Но для заливки и ГВС нужна вода +55…+60 °C, а поднимать ради неё давление конденсации всей установки дорого: каждые 10 K температуры конденсации — это 20–30 % лишней энергии компрессоров. Поэтому тепло конденсатора отбирают при низкой температуре, а до +60 °C догревают небольшим тепловым насосом, который работает только на эту долю тепла.

Чиллеры для катков с утилизацией тепла конденсации подбирают под поле и график сеансов: например, чиллер 260 кВт для крытой площадки; модель под свою нагрузку — через подбор чиллера, выбор исполнения — по статье холодильные машины для катков.

Частые вопросы

Сколько тепла можно взять с холодильной установки катка?

До суммы холодопроизводительности и мощности компрессоров — около 1,3 кВт тепла на каждый киловатт холода. Для поля 30 × 60 м со средней нагрузкой 200 кВт это около 260 кВт при +25…+40 °C, или около 6 МВт·ч в сутки.

Куда идёт тепло холодильной установки катка?

На подогрев воды для заливки льда, душевые, отопление раздевалок и трибун, растопку снега после заливок и обогрев основания под ледовой плитой. Для +55…+60 °C тепло догревают тепловым насосом.

Сколько воды уходит на одну заливку льда?

На поле 30 × 60 м — 500–800 л воды +40…+60 °C за одну заливку; нагрев такого количества требует около 30–40 кВт·ч тепла. За день с 8–10 заливками — 250–400 кВт·ч.

Почему не поднять температуру конденсации, чтобы получить горячую воду?

Каждые 10 K температуры конденсации увеличивают энергопотребление компрессоров на 20–30 % для всей установки. Выгоднее отбирать тепло при +25…+35 °C и догревать нужную долю тепловым насосом.

Читайте также

• Система водоснабжения и канализации
• Отопление
• Электросистема
• Потребление тепловой энергии