Привычные нам батарейки давно уже перестали быть технологическим чудом, а сегодня и вовсе вытесняются аккумуляторами. Последние удобнее, экологичнее и служат в разы дольше. Далеко за примером ходить не нужно — представьте, что смартфон в вашем кармане питался бы батарейками…
Однако так хранить можно не только электричество, но и другие ресурсы. Сегодня поговорим про аккумуляторы холода.
Капсулы мороза
Аккумуляторы холода — это не то же самое, что и привычные нам морозильные камеры, хотя есть и общие черты. Аккумуляторы используются в современных системах кондиционирования и холодоснабжения, и одним из лидеров этого направления является Компания CIAT, имеющая собственную запатентованную технологию в этой области.
Идея применения аккумулятора холода состоит в том, что в ночные часы, когда снижается общая тепловая нагрузка на обслуживаемый объект, станция холодоснабжения не перестаёт работать, а не снижая мощности постепенно переключается и захолаживает ёмкость, в которой находятся герметичные капсулы заполненные особым раствором. По мере охлаждения раствор находящийся внутри капсул замерзает, накапливая тем самым отрицательную тепловую энергию без изменения температуры.
По мере возрастания тепловой нагрузки на здание холодильная станция переключается на холодоснабжение системы кондиционирования. Причём, в часы пиковых тепловых нагрузок часть тепловой энергии отбирается при помощи аккумулятора за счёт холода, накопленного в течении ночи. По мере отбора теплоты из системы кондиционирования, раствор, содержащийся в герметичных капсулах, тает и аккумулятор возвращается в исходное состояние, когда он готов накапливать тепло в течении следующего ночного периода.
Такой же подход может применяться при технологическом холодоснабжении если характер тепловой нагрузки циклический.
Особенностью технологии CIAT является конструкция и применение собственно капсул, позволяющая предоставить в распоряжение заказчика раствор, точно соответствующий по своим теплофизическим свойствам характеристикам объекта и не меняющий своих свойств с течением времени. Утечки и изменение концентрации раствора невозможны за счёт применения герметичных капсул. В случае механических повреждений и разгерметизации какой-то части капсул у заказчика всегда есть возможность заказать дополнительное количество взамен утраченных. Причём, концентрация и свойства раствора, в том числе, температура его кристаллизации, будут точно соответствовать значениям заданным на этапе проектирования аккумулятора.
Подобный подход предельно упрощает эксплуатацию аккумулятора холода и обеспечивает точное соответствие его характеристик расчётным параметрам.
Помимо всего прочего, CIAT комплектует систему шкафом управления, снабжённым контроллером с запатентованным алгоритмом управления элементами системы и обеспечивающим максимальную эффективность в процессе эксплуатации.
Как говорилось выше, физически аккумулятор холода CIAT представляет собой ёмкость, заполненную герметичными капсулами с незамерзающим теплоносителем внутри. Параметры теплоносителя внутри капсул подбираются индивидуально и зависят от общих характеристик системы холодоснабжения, характера тепловой нагрузки и климатической зоны, в которой размещён обслуживаемый объект. Исходя из вышеперечисленных факторов подбирается концентрация раствора и температура его кристаллизации, а также количество капсул, обеспечивающее системе холодоснабжения максимальную эффективность.
.
Ценность технологии
Применение аккумулятора холода позволяет избавиться от необходимости использования
холодильного оборудования, подобранного на пиковые мощности, как правило возникающие в тёплый период года. Как известно, время стояния предельных температур на протяжении года может исчисляться часами, однако, с целью повышения надёжности систем холодоснабжения и кондиционирования, часто подбор оборудования ведётся исходя именно предельных параметров. Это приводит к тому, что основную массу времени холодильное оборудование работает в режиме неполных нагрузок, что часто неэффективно с точки зрения энергопотребления, а при снижении нагрузки ниже нижнего предела может возникнуть эффект «зацикливания» — когда холодильная машина постоянно работает в режиме «пуск-остановка». Это приводит к интенсивной выработке её ресурса, снижению срока службы и повышает вероятность выхода из строя.
При этом энергоснабжающая инфраструктура обеспечивается исходя из установленной мощности холодильной станции, т.е. заказчик вынужден нести дополнительные капитальные затраты на обеспечение мощности трансформаторной подстанции, распределительного оборудования и прокладку силового кабеля увеличенного сечения. В некоторых случаях это делает невозможным реализацию тех или иных проектов за счёт дефицита существующих понижающих и распределительных мощностей.
Как уже говорилось выше, часто оборудование обладает повышенной энергоэффективностью при неполных нагрузках на него, что ведёт к повышенному потреблению электроэнергии для обеспечения того же количества холода. Однако при определении операционной эффективности системы в том числе следует учитывать фактор снижения тарифов на потребление электроэнергии в ночные часы (при условии двухтарифного или многотарифного учёта), что также обеспечивает дополнительную экономическую эффективность системе и снижает период её окупаемости.
Не следует забывать, что общее снижение энергопотребления объекта косвенно снижает выбросы СО2 или т.н. «углеродный след», а за счёт оптимизации типоразмера чиллера применяется меньшее количество фреона, тем самым снижая потенциальный риск негативного воздействия на атмосферу и повышая экологический класс объекта.
Подводя короткий итог, можно сказать, что применение аккумуляторов холода обеспечивает:
- снижение холодопроизводительности чиллера или холодильных машин на 30-70%;
- нижение производительности местных драй-кулеров или градирен либо нагрузки на блок оборотного водоснабжения;
- оптимизацию капитальных затрат за счёт снижения стоимости подключения к сетям энергоснабжения;
- оптимизацию операционных расходов за счёт перераспределения потребления электрической энергии на ночные часы;
- повышение энергоэффективности и экологического класса объекта.
Аккумуляторы холода позволяют не только оптимизировать энергоснабжение, но и снизить стоимость капитального строительства за счёт снижения мощности трансформаторной подстанции и распределительного оборудования, а также снижения сечения силового кабеля.
В том числе подобный подход позволяет осуществлять энергоснабжение предприятий и общегражданских объектов в условиях ограниченного доступа к распределительным мощностям.
Больше подробностей и технические характеристики аккумуляторов холода вы можете узнать на сайте!
