Исследование утилизации тепла из систем охлаждающей воды и систем кондиционирования воздуха при литье под давлением
Система охлаждения воды для литья под давлением - это промышленная замкнутая рециркуляционная система охлаждения, которая использует охлаждающую воду в диапазоне 20°C ~ 30°C в качестве среды для охлаждения оборудования или процессов. Ее основной эксплуатационной характеристикой является управление снижением температуры. По сути, под ней понимается система, в которой охлаждающая вода поглощает тепло от нагрузочного оборудования, через которое она проходит, а затем отводит это тепло через охлаждающие устройства (чиллеры) перед рециркуляцией.
При изучении возможности комплексного использования тепловой энергии в системе охлаждающей воды такие аппаратные решения, как установка пластинчатых теплообменников и тепловых насосов в охлаждающей сети, могут обеспечить рекуперацию и повторное использование тепла. Однако необходимо тщательно продумать фактические инвестиции в оборудование и экономическую отдачу.
В области кондиционирования воздуха рекуперированное тепло теоретически может быть использовано для отопления помещений. Это вполне осуществимо, особенно зимой, когда потенциально может быть использована большая часть или даже все тепло. Однако существуют две основные предпосылки для масштабирования системы: 1. Установленная мощность должна быть достаточно большой, и 2. Количество тепла, доступного для обмена, должно быть значительным. Что касается требований к температуре процесса: обмен охлаждающей воды должен соответствовать температурным требованиям процесса литья под давлением.
Тем не менее, существует существенный недостаток. Период, когда система промышленного охлаждения воды имеет пиковую потребность в охлаждении, точно совпадает с периодом, когда система кондиционирования воздуха также имеет пиковую потребность в охлаждении. Взаимосвязанное использование систем в эти пиковые периоды приведет к увеличению требуемой установленной мощности как холодильного оборудования (чиллеров), так и холодильных агрегатов. Поэтому необходимо критически оценить ценность такой интеграции.
Во-вторых, использование тепла для обогрева кондиционеров создает новую проблему. Промышленная система охлаждающей воды - это система с постоянной температурой. Когда ее температура достигает заданного значения, теплообмен с системой теплового насоса кондиционера должен быть прекращен. На практике это часто приводит к ситуациям, когда тепловой насос не может рекуперировать тепло. Следовательно, при выборе кондиционеров нельзя снижать мощность вспомогательного обогрева в блоках фанкойлов. В системах, где общее количество рекуперируемого тепла ограничено, коэффициент использования рекуперируемого тепла низок, а экономическая отдача ничтожна.
В-третьих, интеграция кондиционеров в эту схему рекуперации тепла не снижает инвестиций в основное оборудование. Все необходимые агрегаты (чиллеры для охлаждения, тепловые насосы для отопления) все равно должны быть установлены. Клиентам рекомендуется оценить необходимость теплообмена между системой охлаждающей воды и системой кондиционирования воздуха, исходя из их реальных эксплуатационных потребностей и текущей ситуации.