top of page
Stainless Steel_edited.jpg

Industriālie siltumsūkņi 

Industriālajam sektoram tiecoties uz ilgstpēju, fosilā kurināmā katli kļūst arvien mazāk aktuāli. Zaļā enerģija ir ilgtermiņa pieeja, un siltumsūkņi ir labi pārbaudīta tehnoloģija, kas piedāvā uzticamu un ilgtspējīgu alternatīvu.

10 min.

Sasniedz jaudu mazāk kā 10 minūtēs

0-3 GWP

var darboties ar dabiskajām dzesēšanas vielām

90°C

var nodrošināt līdz 90°C siltumenerģiju un vairāk

Plug-in

integrējams 

esošajā infrastruktūrā

Siltumsūkņa darbības princips

Elektriski darbināms siltumsūknis darbojas, izmantojot tvaika kompresijas ciklu. Procesa pamatā ir viela, ko sauc par aukstumaģentu, kas šajā slēgtajā sistēmā iziet fāžu pārejas. Zemajā spiedienā aukstumaģents iztvaiko, absorbējo enerģiju no siltuma avota. Pēc tam kompresors saspiež gāzi apmēram trīs līdz septiņas reizes. Augstajā spiedienā aukstumaģents izdala siltumenerģiju, galvenokārt, caur kondensāciju. Pēc tam aukstumaģents iziet cauri izplešanās vārstam, kas pazemina spiedienu atpakaļ līdz zemam līmenim. Izmantojot elektrību kā kompresoru dzinējspēku, cikls atkārtojas, pārnesot siltumu no zemas temperatūras avota uz augstas temperatūras patēriņu.

Heatpump sizing chart.png

Siltumsūkņa dimensionēšana

Optimāla ieguldījuma noteikšana ir būtiska jebkurai tehnoloģijai, un tas jo īpaši attiecas uz siltumsūkņiem. To dinamiskais darbības raksturs prasa rūpīgu izsvēršanu. Tā piemēram, siltumsūkņi darbojas ar maksimālo efektivitāti, kad siltuma avota temperatūra ir augsta un siltuma patēriņa temperatūra ir zema. Tas būtiski ietekmē dimensionēšanas pieeju.

Daži aspekti, kas jāņem vērā:

  • Balansa punkts attiecas uz āra gaisa temperatūru, pie kuras siltumsūknis tiek dimensionēts. Temperatūrai pazeminoties, siltumsūkņa siltuma jauda parasti pazeminās. Un lai gan tehniski ir iespējams uzbūvēt sistēmu, kas pilnībā balstās uz siltumsūkni, 100% enerģijas nodrošinājums lielākajā daļā gadījumu nav ekonomiski pamatots, jo sistēmas jauda būtu pārspīlēta pret salīdzinoši nelielo auksto stundu apjomu gadā.

  • Siltumsūkņa sistēmas darbības diapazons ir rūpīgi jāizvērtē, lai nodrošinātu konsekventu darbību visos apstākļos. Projektēšanas posmā ir svarīgi rūpīgi izprast siltumapgādes sistēmas un izvēlētā siltuma avota dinamiku. Šī izpratne ir būtiska, izvēloties piemērotu siltumsūkņu iekārtu.

  • Siltummaiņu efektivitātei ir izšķiroša nozīme industriāla siltumsūkņa projektēšanā. Katrs iztvaikošanas temperatūras 1 grāda pieaugums var uzlabot efektivitāti par aptuveni 3-4%, un pretēji, katrs kondensācijas temperatūras samazinājums arī pozitīvi ietekmē efektivitāti. Tāpēc ir svarīgi noteikt optimālos parametrus, kas pielāgoti katras konkrētās sistēmas prasībām.

Heat pump energy.png

Siltumsūknis vs. Katls

Salīdzinot ar apkures katlu, siltumsūknis var ievērojami samazināt enerģijas patēriņu un siltumnīcefekta gāzu emisijas. Kā redzams diagrammā, siltumsūknis ar COP 3 ir daudz energoefektīvāks nekā rūpnieciskais apkures katls ar lietderības koeficientu 0,95 (95%). Lai gan elektroenerģijas izmaksas bieži ir augstākas nekā alternatīvajam siltuma avotam, enerģijas tarifa attiecība ir būtisks faktors, kas jāņem vērā, izvērtējot siltumsūkņa ekonomisko iespējamību.

Dabiskās dzesēšanas vielas

Siltumsūkņu tehnoloģija izmanto gāzi slēgtā sistēmā, un pie noplūdēm, lai gan var nebūt būtisku veiktspējas problēmu, tiek nodarīta negatīva ietekme uz globālo sasilšanu un veselību. Lai samazinātu ietekmi uz vidi, priekšroka jādod dabiskajām dzesēšanas vielām, piemēram, oglekļa dioksīdam (CO2), amonjakam (NH3) vai ogļūdeņražiem, nevis sintētiskām vielām. Tas garantē pilnīgi ilgtspējīgu risinājumu ilgtermiņā.

emissions heat pump.png

Ietekme uz vidi

Siltumnīcas efektu izraisošo gāzu (SEG vai GHG angļu valodā) emisijas elektroenerģijas ražošanā ir atkarīgas no vietējām spēkstacijām. Pēc Eiropas Vides Aģentūras (EEA) aplēsēm vidējais rādītājs EU27 valsīts ir 230 gCO2 emisijas uz kWh saražotās elektroenerģijas. SEG emisijas gāzei, saskaņā ar Eiropas Komisijas datiem, ir 202 gCO2 uz kWh siltumenerģijas. Lai izprastu oglekļa pēdas nospiedumu siltumsūknim un salīdzinātu to ar gāzes katlu, pieņēmumi no iepriekšējā piemēra ir veikti, kopā ar emisiju rādītājiem.

Image by marc liu

Kas var noiet greizi?

Industriālais siltumsūknis ir labi pārbaudīta tehnoloģija, to pierāda sistēmas, kas uzstādītas pirms 40 gadiem un joprojām darbojas.

Tomēr ar jebkuru tehnoloģiju pastāv riski. Liels risks ir saistīts ar neveiksmīgu integrāciju esošajā sistēmā. Ja vēlamā turpgaitas temperatūra un jauda netiek sasniegta, neskatoties uz veiksmīgu rūpnīcas pieņemšanas testu, problēma ir jāidentificē un jānovērš uz vietas objektā.

Cita ilgtermiņa problēma var rasties aukstumaģenta netālredzīgas izvēles dēļ. Katra iekārta ir pielāgota konkrētam aukstumaģentam, un pāreja uz citu pēc tam nav iespējama. Sintētiskie aukstumaģenti negatīvi ietekmē globālo sasilšanu un cilvēku veselību. Pārdomātāk ir izvēlēties dabisko aukstumaģentu, kas vislabāk atbilst konkrētajai sistēmai.

Pārmērīgas jaudas siltumsūknis noved pie izšķērdēta kapitāla un var nepilnvērtīgi darboties daļējas slodzes apstākļos. Lai novērsto to, ir svarīgi noteikt optimālo jaudu pirms projektēšanas fāzes.

Efektivitātes problēmas var rasties no dažādu iemeslu dēļ. Tie var ietvert neoptimālu siltummaiņu izmēru, sliktu eļļas cirkulāciju vai konfigurāciju, kas nav piemērota sistēmas darbības parametriem.

Investējiet plānošanas fāzē un ietaupiet daudz vairāk!

Failing to plan is planning to fail. Palaižot garām kādu no aspektiem, kas ir specifisks šai tehnoloģijai, sekas var būt nepatīkamas. Labākais risinājums, lai pārvarētu visus iespējamos riskus, ir ieguldīt plānošanā.

EKA ir specializēta inženieru komanda, kas īpaši koncentrējas uz siltumsūkņiem un saldēšanas sistēmām. Piesaistiet EKA kā savu neatkarīgo inženierkonsultantu jau no sākotnējās plānošanas fāzes, lai iegūtu konkurētspēju savam projektam. Mēs izstrādājam pielāgotus, no ražotāja neitrālus risinājumus jūsu sistēmai, nodrošinot optimālu izvēli un veicinot konkurētspējīgu iepirkuma procesu.

bottom of page