Утилизация тепла компрессоров

Утилизация тепла компрессоров позволяет использовать часть тепловой энергии, выделяющейся при производстве сжатого воздуха, для покрытия существующей потребности объекта в тепле. Однако техническая возможность получения вторичного тепла ещё не означает, что оно будет полезно использовано. Для обоснования решения необходимо сопоставить доступный тепловой поток с реальной потребностью в тепле по температурным условиям и времени возникновения нагрузки.

Главный критерий оценки — не суммарное количество тепла, выделяемого компрессорами за год, а возможность его использования в те периоды, когда имеется соответствующий потребитель. Особенно важно учитывать сезонность: летом доступное тепло может оказаться избыточным, тогда как зимой потребность в нём возрастает.

Исходные данные для оценки утилизации тепла

Основу проверки составляют температуры масла и охлаждения, график работы компрессоров и сведения о потребности объекта в тепле. Эти данные позволяют установить условия образования вторичного теплового потока и определить возможность его полезного использования.

Температуры масла и охлаждения характеризуют температурные условия, при которых тепло может быть получено от компрессорного оборудования. Их необходимо сопоставлять с потребностью предполагаемого потребителя, поскольку наличие тепловой энергии само по себе не подтверждает возможность её передачи для полезного использования.

График работы компрессоров показывает, в какие периоды возникает доступный тепловой поток. Сведения о потребности в тепле позволяют определить, когда этот поток может быть востребован.

При сопоставлении устанавливают границы рассматриваемой системы: какое компрессорное оборудование служит источником вторичного тепла и какая потребность включена в оценку. Исходные сведения должны относиться к согласованным периодам и режимам работы.

Сопоставление доступного тепла с реальным потребителем

Основной метод оценки заключается в сопоставлении доступного вторичного теплового потока компрессоров с фактической потребностью в тепле. При этом необходимо установить не только наличие источника и потребителя, но и соответствие их температурных условий и графиков работы.

Если компрессоры выделяют тепло в период, когда потребность отсутствует, соответствующее количество энергии нельзя автоматически включать в полезную утилизацию. Аналогично наличие потребности в тепле не означает, что компрессоры работают в необходимом режиме именно в этот период.

Поэтому оценку проводят применительно к совпадающим условиям работы источника и потребителя. Такой подход позволяет разграничить доступное вторичное тепло и ту его часть, использование которой может быть обосновано исходными данными.

При недостаточной информации необходимо уточнить температуры масла и охлаждения, график компрессоров и потребность в тепле. Без этих сведений вывод о полезном использовании тепловой энергии остаётся расчётным предположением.

Влияние летнего избытка тепла и зимнего спроса

Сезонные различия могут существенно изменять коэффициент использования вторичного тепла. Под этим коэффициентом понимают соотношение полезно используемого тепла и доступного для утилизации теплового потока за рассматриваемый период.

Летом компрессорное оборудование может продолжать выделять тепло при ограниченной потребности объекта в его использовании. В таких условиях увеличение доступного теплового потока не обязательно приводит к соответствующему увеличению полезной утилизации.

Зимой ситуация может отличаться: повышение потребности в тепле создаёт условия для использования большей части доступного потока. Однако фактический результат по-прежнему зависит от графика работы компрессоров и температурного соответствия источника и потребителя.

Поэтому коэффициент использования необходимо оценивать с учётом сезонного изменения потребности. Перенос результатов одного сезона на весь год без проверки остальных периодов может привести к завышению ожидаемого эффекта.

Результат оценки и пределы достоверности

Результатом анализа является обоснованная оценка возможности полезного использования вторичного тепла компрессоров с учётом температурных условий, графика работы оборудования и фактической потребности объекта.

Если режим эксплуатации меняется, сопоставление выполняют повторно применительно к изменившимся условиям. При недостаточности данных необходимо отдельно обозначить, какие характеристики подтверждены, какие получены расчётным путём и какие обстоятельства остаются неопределёнными.

Суммарное годовое выделение тепла не равно полезной утилизации. Для оценки результата требуется подтвердить возможность использования теплового потока в соответствующие периоды. Без фактических данных нельзя утверждать наличие конкретных дефектов компрессорной системы или гарантировать экономию энергоресурсов.

Особенности обследования оборудования представлены на странице «Компрессорное оборудование и системы сжатого воздуха». Другие технические публикации доступны в разделе «Материалы».