Uređaji za grijanje vode. Solarno grijanje vode u bazenu

Bazeni svake godine dobivaju na popularnosti. Vlasnici privatnih kuća i prigradskih područja sve više instaliraju bazene - to je prikladno, prestižno i relativno pristupačno. U fazi planiranja kupnje i dizajna bazena potrebno je riješiti niz pitanja vezanih uz grijanje vode. Uostalom, želite koristiti bazen ne samo u vrućem ljetu, već iu hladnoj sezoni.

Postoje posebni uređaji koji zagrijavaju vodu u bazenu na optimalnu temperaturu. Među sobom se razlikuju po principu rada, učinkovitosti korištenja, ekonomičnosti rada i trošku.

Sustavi grijanja bazenske vode

Zagrijavanje vode potrebno je kako za bazene koji se nalaze u zatvorenom prostoru, tako i za otvorene bazene. Naravno, ljeti će se voda u bazenu prilično dobro zagrijati iz izravne vode sunčeve zrake, ali s približavanjem jeseni, kada noći postaju hladne, a dani sve kraći, postoji potreba za dodatnim izvorima topline.

Za udobno kupanje u bazenu (ovisno o kategoriji "kupača"), temperatura vode treba imati sljedeće pokazatelje:

za aktivne, sportske igre - 22 stupnja;
za djecu - 28-30 stupnjeva;
za odrasle - 24-26 stupnjeva;
za starije osobe - najmanje 26 stupnjeva.

Optimalnu temperaturu vode u bazenu moguće je održavati uz pomoć posebnih uređaja za grijanje, čiji izbor određuje sustav grijanja.

Sustavi grijanja vode u bazenima mogu se podijeliti u dvije vrste:

grijanje zahvaljujući električnom grijaču;
zagrijavanje izmjenom topline.

Sustav grijanja koji se temelji na izmjeni topline uključuje:

izmjenjivači topline koji rade na temelju sunčeve energije;
izmjenjivači topline u kojima je glavni izvor topline središnji sustav opskrba vodom, kotao za grijanje;
izmjenjivači topline koji koriste druge izvore topline (dizalica topline).

Na temelju proračuna grijanja vode u bazenu, koji će uzeti u obzir sve karakteristike dizajna i rada, odabire se sustav grijanja vode za bazen.

Uređaji za zagrijavanje vode: princip rada, prednosti i nedostaci

protočni električni grijač - najbolja opcija za mali bazen

Električni grijač za bazen je možda najlakši i najpovoljniji način zagrijavanja vode. Glavna svrha uređaja je zagrijavanje kontinuiranog protoka vode uz minimalne fluktuacije tlaka.

Princip rada grijača: voda cirkulira kroz kućište u kojem se nalaze grijaći elementi. Tijelo grijača je izrađeno od od nehrđajućeg čelika, titana ili visokokvalitetne plastike, a grijaći elementi izrađeni su od izdržljivih legura nehrđajućeg čelika koje mogu izdržati visoke temperature. Iza opreme za filtriranje ugrađen je električni grijač, tako da voda već pročišćena ulazi u bazen.

Za smještaj toplinske opreme nije potreban poseban velika soba, budući da grijač ima kompaktne dimenzije - dovoljna je mala natkrivena kabina.

kupnja, protočni bojler za bazen obratite pozornost na sljedeće parametre.

Snaga uređaja (3-18 kW). Neki su modeli dizajnirani za povezivanje putem trofazne mreže. Za zatvorene zatvorene bazene, snaga grijača izračunava se na temelju 0,3-0,5 kW po 1 m². bazeni, za otvorene - 0,5-1 kW.
Maksimalna temperatura grijanja. Za većinu trenutnih električnih grijača za bazene, ova brojka je 30-40 stupnjeva.
Volumen protoka i radni tlak.
Prisutnost zaštitnih i upravljačkih uređaja (senzor zaštite od pregrijavanja, termostat i senzor protoka), koji će zaštititi uređaj od oštećenja.
Materijali za izradu električnog grijača. Grijači od nehrđajućeg čelika smatraju se izdržljivijim.

Treba imati na umu da kod značajnih toplinskih gubitaka (bazeni otvorenog tipa ili bazeni smješteni u negrijanim prostorijama) značajno se povećava potrošnja energije

Snaga protočnih grijača nije dovoljna za velike bazene s volumenom većim od 35 kubičnih metara, pogotovo ako se takav bazen nalazi na ulici. Osim toga, takva se jedinica ne može koristiti u kući s ograničenom potrošnjom energije ili "slabim" ožičenjem.

Mali grijači (snage 3 kW) često se koriste za zagrijavanje vode u Intex bazenima i drugim bazenima na napuhavanje i okvirima.

Istodobno, važno je zapamtiti da je strogo zabranjeno biti u bazenu tijekom rada grijača!

Prednosti protočnih grijača:

zagrijavanje vode događa se dovoljno brzo;
Termostat se može koristiti za kontrolu temperature vode;
u nedostatku vode, aktivira se senzor protoka koji isključuje grijanje vode;
kompaktne dimenzije opreme;
sustav upravljanja - automatiziran.

Nedostaci električnog grijača:

značajni novčani troškovi za grijanje vode (velika potrošnja električne energije);
mala snaga;
Nemaju svi domovi mogućnost instaliranja ovog sustava.

Solarni kolektori - inovativan pristup grijanju bazena

Sunce je neiscrpan izvor topline koji se može učinkovito koristiti za zagrijavanje vode u vanjskim i unutarnjim bazenima.

Mnogi misle da je za vanjski bazen dovoljna toplina izravne sunčeve svjetlosti. Međutim, ova izjava je točna samo kada se bazen nalazi na sunčanom području. A ako se nalazi ispod nadstrešnice ili u zatvorenom prostoru? Korištenjem solarnih sustava solarno zagrijavanje vode u bazenu postaje prilagodljivije.

Solarni sustav grijanja vode sastoji se od tri glavna elementa:

solarni kolektor (cijevi međusobno spojene na velikom ekranu);
filter pumpe;
kontrolni ventil.

Mehanizam djelovanja Sunčevog sustava prilično je jednostavan. Pri jakoj sunčevoj svjetlosti, senzori naređuju automatskom preklopnom ventilu da usmjeri protok vode iz bazena kroz izmjenjivač topline kolektora. Unutar izmjenjivača topline voda će se zagrijavati zahvaljujući nosaču topline koji cirkulira u zatvorenom solarnom sustavu (kolektorske cijevi).

Kada se postigne zadana temperatura grijanja, voda teče natrag u bazen. Ako se solarni kolektor ohladio (oblačno vrijeme), tada voda ne cirkulira kroz njega.

Solarni kolektor se obično postavlja na krov ili na dobro osvijetljeno mjesto.

Za zagrijavanje vode u bazenu mogu se koristiti sljedeći tipovi solarnih kolektora:

visoko selektivni ravni i ravni kolektori;
vakuumski cijevni kolektori.

Njihov izbor ovisit će o klimatskim uvjetima regije, mjestu ugradnje i količini grijane vode.

Pri proračunu dimenzija solarnog sustava (površine kolektora) potrebno je uzeti u obzir niz faktora:

parametri bazena;
vrsta bazena (unutarnji, vanjski);
posjećivanje bazena;
je li bazen natkriven ili ne;
potrebna temperatura grijanja vode (minimalna i maksimalna);
mjesto ugradnje i kut nagiba kolektora.

Za vanjski bazen, instalacijska površina bi trebala biti oko 70-100% površine vode, za unutarnji bazen - oko 60% ove površine

Prednosti solarnih sustava su:

svestranost upotrebe - može se koristiti za grijanje vode u bazenu i za opskrbu privatne kuće toplom vodom;
jednostavnost upravljanja;
brzo zagrijavanje vode;
troškovi održavanja sustava praktički ne postoje.

Nedostaci korištenja "solarnog" sustava:

koeficijent prijenosa topline kolektora naglo se smanjuje u oblačnom vremenu;
kupnja opreme i ugradnja solarnog sustava je dosta skupa.

Izmjenjivač topline - značajna ušteda na grijanju vode

Za zagrijavanje vode u bazenu često se koriste izmjenjivači topline koji su povezani izravno na sustav grijanja kuće.

Izvana, izmjenjivač topline nalikuje velikoj tikvici, a unutar uređaja nalazi se zavojnica kroz koju prolazi topla voda (rashladna tekućina). Voda iz bazena je oko spirale, pere je i zagrijava.

Od generala sistem grijanja voda ulazi u zavojnicu zahvaljujući cirkulacijskoj pumpi, čiji rad regulira elektromagnetski ventil. Ventil, pak, kontrolira termostat. Vlasnik bazena postavlja razinu temperature, a ostatak procesa regulira automatika.

Glavni kriterij za odabir izmjenjivača topline je njegova snaga, koja može doseći 200 kW. Izbor snage izravno ovisi o volumenu bazena.

Kada se izmjenjivač topline pokrene prvi put, potrebna temperatura vode bit će postignuta tek nakon 28 sati. Takvo dugo i postupno zagrijavanje potrebno je kako bi se izbjegao kolaps instrumenta povezan sa ekspanzijom tekućine. Daljnji rad uređaja je održavanje zadane temperature.

Izmjenjivač topline postavlja se nakon crpne i filterske stanice, ali prije dezinfekcijskog sustava, kako bi se izbjegao nepotreban kontakt opreme s klorom koji se nalazi u vodi. U bazenima s morskom ili jako kloriranom vodom bolje je ugraditi izmjenjivače topline od titana.

Prednosti izmjenjivača topline:

ušteda novca na grijanju vode;
velika snaga, koja omogućuje korištenje uređaja za grijanje velikih bazena;
jednostavnost upravljanja (svi procesi su automatizirani).

Nedostaci izmjenjivača topline uključuju dugotrajno zagrijavanje vode.

Dizalica topline - energija okoliša kao izvor topline za bazen

Dovoljna je upotreba toplinske pumpe novi put grijanje vode, čiji se rad temelji na principu višestupanjskog prijenosa topline iz različitih nosača topline pomoću kondenzata, kompresije plina itd.

Početni izvor topline (prvog stupnja grijanja) mogu biti kućne (industrijske) otpadne vode, toplina koja se oslobađa tijekom čišćenja dimni plinovi, toplina tla, termalne vode. Dizalica topline može koristiti toplinsku pumpu za grijanje bazena bilo koji izvor koji je barem malo iznad temperature bazenske vode.

Princip rada dizalice topline je sljedeći. Radna tekućina (mješavina antifriza i vode) pumpa se kroz cjevovod koji se nalazi pod zemljom. Zbog temperature tla, radna tekućina na izlazu se zagrijava za nekoliko stupnjeva i šalje u izmjenjivač topline, gdje prenosi dobivenu toplinu na rashladno sredstvo.

Rashladno sredstvo, u dodiru sa zagrijanom tekućinom, trenutno proključa - stvara se para koja ulazi u kompresor i tamo se komprimira do 25 atmosfera. Kada se stisne, dolazi do oštrog porasta temperature na 50-55 stupnjeva. Dobivena energija troši se na grijanje kuće ili vode za bazen.

Značajan dio energije gubi se na funkcioniranje cikličkog rada sustava (rashladno sredstvo i radna tekućina prolazeći kroz rashladni sustav se susreću i ciklus se ponavlja).

Snaga dizalica topline dovoljna je da osigura potpuno zagrijavanje ne samo bazena, već i seoska kućica općenito.

Prednosti korištenja dizalica topline:

brzo i dovoljno zagrijavanje vode, prostorija;
visoka snaga, visoki napon;
korištenje alternativnih besplatnih izvora topline.

Do danas dizalice topline nisu pronašle široku primjenu zbog svoje visoke cijene.

Gorivo za grijanje vode - korištenje plina i tekućih goriva za zagrijavanje vode

Grijač goriva - uključena oprema tekuće gorivo ili na propan plinske grijalice). Oni su prilično učinkoviti i ekonomični, pod uvjetom da se koriste ne samo za grijanje vode u bazenu, već i za grijanje kuće.

Prije korištenja grijača goriva morat ćete riješiti niz pitanja:

dobivanje dopuštenja za ugradnju opreme;
registracija i uredna papirologija;
ugradnja sustava za gašenje požara;
izgradnja dimnjaka;
kontrola rezervi goriva.

Za održavanje optimalne temperature vode u bazenu mogu se koristiti sljedeće jedinice goriva:

Prednosti grijača goriva:

ekonomična potrošnja goriva;
mogućnost složene upotrebe grijača (grijanje kuće, grijanje vode);
automatizacija sustava.

Nedostaci grijača:

poteškoće u registraciji, registraciji i instalaciji;
visoki početni troškovi za kupnju opreme;
neki sustavi zahtijevaju godišnje čišćenje.

Kako smanjiti gubitak topline vode u bazenu

Učinkovitost bilo koje instalacije grijanja značajno će se povećati ako se na vrijeme smanji gubitak topline:

O tome će ovisiti vrsta, kapacitet sustava grijanja i njegov trošak značajke dizajna bazen. Bolje je povjeriti instalaciju opreme stručnjacima koji mogu jamčiti nesmetano i sigurno korištenje grijaćih elemenata.

Izmjenjivač topline UMPEU

Mlazni izmjenjivač topline para-voda tipa miješanja s komorom za prethodno miješanje, koji je dobio oznaku UMPEU), omogućuje zagrijavanje vode tihim uvođenjem pare u tok vode i njezinom kondenzacijom bez vibracija i hidrauličkih udara. Radni medij u izmjenjivaču topline UMPEU je kemijski pročišćena voda, a ubrizgani medij je para.

Za razdoblje od 2000. do 2019. godine implementirani su i uspješno djeluju preko 200 izmjenjivači topline UMPEU različiti od (3 - 1800) t / h, na raznim industrijskim objektima u Rusiji i zemljama ZND-a. Implementirane UMPEU jedinice posebno učinkovito rade u shemama lokalnog grijanja i opskrbe toplom vodom poduzeća koja primaju paru iz vanjskih izvora (CHP, velike kotlovnice, itd.).

UMPEU izmjenjivači topline uspješno zamjenjuju:

Ljuskasti i cijevni izmjenjivači topline
Pločasti izmjenjivači topline
Transonic uređaji (Fisonic, TSA, SFA, Quark, Kosset, Transsonic, PSP)
Toplovodni kotlovi

Opseg izmjenjivača topline UMPEU

Zagrijavanje vode u sustavima kemijske obrade vode
Odzračivanje
Grijanje
Ventilacija
Opskrba toplinom
Oporaba otpadne pare
Zagrijavanje tehničke vode za tehnološke potrebe

Video UMPEU izmjenjivača topline

Princip rada izmjenjivača topline UMPEU

1 - konfuzor; 2 - mlaznica za vodu; 3 - prijemna komora; 4 - povratne struje blizu zida; 5 - komora za preliminarno istiskivanje pare s vodom; 6 - prigušivač pulsiranja; 7 - cjevovod; 8 - cjevovod pare; 9, 10 - mlaznice; 11 - generator vrtloga; 12 - povratne struje; 13 - vrtložni tok.

Povratna voda iz toplinske mreže nakon cirkulacijske pumpe tlak ulazi kroz cijev za dovod vode u ubrzavajuću mlaznicu instalacije, a para kroz cijev za dovod pare ulazi u komoru za predmiješanje, gdje se voda i para miješaju u smjesu, koja zatim ulazi u difuzor i prigušivač pulsiranja, gdje smjesa pare i vode dalje se miješa i zagrijava na traženu temperaturu. zagrijana povratna voda ulazi u toplinsku mrežu.

Prednosti uvođenja UMPEU izmjenjivača topline

	Smanjenje gubitka topline. UMPEU su mješoviti izmjenjivači topline, nemaju međupovršine (tankostijenih cijevi i ploča) te se toplina ogrjevne pare prenosi izravnim kontaktom pare i vode. Stoga grijači UMPEU imaju viši koeficijent prolaza topline (blizu jedinici i ostaju nepromijenjeni tijekom dugotrajnog rada) i deset puta manji, što značajno smanjuje gubitak topline s vanjskih površina instalacije. Učinkovitost je 99,5%.
	Smanjenje potrošnje pare za grijanje. Toplina sadržana u ogrjevnoj pari u potpunosti se iskorištava u uređaju s glavnim parnim ejektorom, budući da kondenzat nakon miješanja svoju toplinu predaje glavnom dijelu zagrijane vode, te nema potrebe za korištenjem hladnjaka kondenzata ili shema skupljanja kondenzata. Dakle, uz istu toplinsku snagu na izlazu iz UMPEU, troši se na 20-25% manje pare za zagrijavanje od .
	Pouzdanost i trajnost - Izmjenjivači topline UMPEU imaju mogućnost rada s vodom koja sadrži nečistoće, suspenzije i soli, ne zahtijevaju zaustavljanje radi čišćenja i izrađeni su od bešavnih čeličnih cijevi i utisnutih dijelova cjevovoda.
	Ušteda na održavanju. Konstrukcija izmjenjivača topline UMPEU ne uključuje paket tankostjenih cijevi i kotrljajućih spojeva, te rotirajućih i pokretnih dijelova, pa nema potrebe za godišnjim čišćenjem mjedenih cijevi i ploča kao kod površinskih grijača. Dovoljno je pridržavati se zahtjeva tehničkih propisa, prema uputama za uporabu priloženim uz uređaj.
	Uštedite prostor i smanjite troškove instalacije. Parni ejektor UMPEU proizvodi se za promjere cjevovoda od DN40mm do DN500mm i imaju nekoliko desetaka puta manje dimenzije i težinu, čime se štedi trošak građevinskih i montažnih radova.
	Trošak i brz povrat ulaganja. Trošak instalacije nije skuplji pločasti izmjenjivač topline a ovisi o vrsti tehnoloških zadataka Vašeg poduzeća, koji su postavljeni u UMPEU poslanom na projektiranje i izradu. Razdoblje povrata je 3 – 15 mjeseci i ovisi o parametrima toplinske sheme (Q, G, P zagrijane vode) i šalje se uz komercijalnu ponudu kupcu.
	Duboka znanstvena tehnička studija - odsutnost pulsiranja tlaka protoka, vibracija aparata, niska razina buke kada se para pomiješa s vodom.
	Smanjenje štetnih emisija u atmosferu pri korištenju pare.

Raspon modela UMPEU izmjenjivača topline

Oznaka UMPEU	Nazivni promjer vode, mm	Maksimalna potrošnja vode, t/h	Toplinska izvedba maksimum, Gcal/h	Potrošnja pare, t/h	Dimenzije, mm (DxV)*	Težina, kg	Zamjena izmjenjivača topline
UMPEU 01.00.000	40	12	0,36	0,6	1500x1200
UMPEU 02.00.000	50	20	0,6	1,0	1900x1450	120	PP-2-6-2-2
UMPEU 03.00.000	65	30	0,9	1,5	1900x1450	130
UMPEU 04.00.000	80	45	1,35	2,2	1730x1670	190	PP-2-11-2-2
UMPEU 05.00.000	100	75	2,25	3,7	1900x1600	210	PP-1-21-2-2
UMPEU 06.00.000	125	110	3,3	5,5	2000x1800	350
UMPEU 07.00.000	150	170	5,1	8,4	2500x1870	460	PP-1-32-7-2 (4)
UMPEU 00.00.000	200	250	7,5	12,4	2600x2000	600	PP-1-35-2-2
UMPEU 08.00.000	250	450	13,5	22,3	2800x2050	800	PP 1-53-7-2 (4) PP 1-76-7-2 (4) PSV-63-7-15 PSV-90-7-15
UMPEU 09.00.000	300	700	21	34,6	3000x2150	1100	PP-1-108-7-2 (4) PVS-125-7-15
UMPEU 10.00.000	350	1020	30,6	51,0	4330x2100	1500
UMPEU 11.00.000	400	1400	42	69,3	3930x2200	2500
UMPEU 13.00.000	500	2160	64	105,6	4620x2190		PSV-200-7-15

* IN dimenzije ne uključuje duljinu ravnog dijela cjevovoda, utvrđenu izračunima

Naši kupci su se u to uvjerili u praksi izmjenjivači topline UMPEU je danas predstavnik najučinkovitijih i Napredna tehnologija izmjena topline, instalacije su jednostavne, najučinkovitije ( visoka učinkovitost - 99,5%), s minimalnim operativnim troškovima, pouzdani su, jednostavni za rukovanje, jednostavni za pokretanje, jednostavni za automatizaciju korištenjem standardnih instrumentacijskih sustava.

Iskustvo praktična aplikacija grijalice UMPEU u sustavima opskrbe toplinom pokazao je da njihova uporaba daje potrošačima značajnu ekonomsku korist. Definirano je kratkoročno isplativost, sposobnost korištenja pare niskog potencijala, sa ušteda do 20% izgorjelog goriva. Do danas cijena izmjenjivača topline koji ne prelazi cijenu cijevnog i pločastog grijača je dostojna zamjena omogućujući uštedu energetskih resursa.

To je mlazni grijač vode s miješanjem, čiji se rad temelji na izbacivanju pare u vodovod stvaranjem vakuuma u protoku vode i zagrijavanjem vode na potrebnu temperaturu, pri čemu se toplinski sadržaj pare tijekom njezine kondenzacije smanjuje. koristi se.

Na dovodnoj parovodu ispred UMPEU izmjenjivač topline postaviti u nizu:

uređaj za odspajanje;
ventil za brzo zatvaranje;
kontrolni ventil;
provjeriti ventil

Dizajniran za zatvaranje dovoda pare u instalaciju u slučaju hitnog prekida dovoda vode, kontroliran elektrokontaktnim manometrom (EKM), instaliranim na dovodnom cjevovodu do UMPEU. U slučaju naglog pada tlaka vode povezanog s pojavom hitan slučaj u toplinskoj mreži EKM prenosi električni signal na pokretač zapornog ventila koji zatvara parovod, čime se isključuje jedinica i sprječava ulazak pare u jedinicu i toplinsku mrežu u nedostatku vode.

Dizajniran za automatsku kontrolu temperature mrežni vodovod na izlazu iz jedinice, ovisno o vanjskoj temperaturi.

Dizajniran za zaštitu parovoda od obrnutog protoka mrežne vode u slučaju da tlak vode premašuje tlak pare.

Na dovodnim i odvodnim cjevovodima mrežnog voda postavljaju se zaporni uređaji.

Provedba implementacije UMPES-a provodi se prema sljedećoj shemi :

Priprema objekata za uvođenje izmjenjivača topline UMPEU.
Pregled i dijagnostika opreme, izrada zajedno s naručiteljem tehničke specifikacije za projektiranje i izradu Postrojenja s glavnim parnim ejektorom, sklapanje ugovora o nabavi.
Proračun izmjenjivača topline UMPEU prema izdanom tehničkom zadatku.
Individualni dizajn termoenergetske i električne opreme, sustava nadzora, upravljanja i zaštite od hitnih načina rada.
Kontrola roka i isporuke UMPEU kupcu.
Nadzor montaže, rad i puštanje u pogon, balansno jamstvo i testovi isporuke proizvoda, uz izradu potvrde o prijemu.

Vrijeme proizvodnje jedinice s glavnim uređajem za izbacivanje pare 25-30 radnih dana.

Za UMPEU je mnogo isplativije početi štedjeti nego trošiti vrijeme i novac na održavanje neučinkovitih i zastarjelih cijevnih grijača.

Ispuniti projektni zadatak za projektiranje i izradu izmjenjivača topline UMPEU molimo koristite.

Opis:

Oporaba topline otpadnih voda.
Pitaju čitatelji

U kontekstu rastuće potražnje za energetskim resursima, rasta tarifa za njih i smanjenja zaliha tradicionalnih izvora energije, pitanje uštede energije je od posebne važnosti. Korištenje povrata topline otpadne vode za smanjenje troškova tople vode može biti izvor značajnih ušteda energije u modernim zgradama. Na pitanje čitatelja o sustavima povrata topline otpadnih voda odgovara Nina Anatoljevna Šonina, viši predavač na Moskovskom institutu za arhitekturu.

Dobar dan, recite mi postoje li sustavi za povrat topline otpadnih voda koji se već mogu koristiti postojeći sustav kanalizacija u zgradi bez značajnije rekonstrukcije sustava?

Grijanje tople vode za kućanstvo čini 20–25% ukupne potrošnje energije u tipičnom domu, a najveći dio opterećenja odnosi se na vodu za kadu ili tuš. Cijena Vruća voda, u pravilu, zauzima drugo mjesto u stupcu izdataka za stanovanje i komunalne usluge u višestambenim stambenim zgradama, drugi po vrijednosti iza troškova utrošenih na grijanje prostora. Istraživanja su pokazala da za higijenski postupciČovjeku je dovoljna 1/10 potrošene vode pri tuširanju. Dakle oko 90% Topla voda, isporučen u mješalicu za tuširanje, spaja se u kanalizaciju neiskorišten.

Osim tople vode iz tuševa, pranja i perilice posuđa grijanje vode strujom.

Odlaganje i ponovno koristiti najveći dio energije otpadne vode bi spasio Termalna energija, smanjiti ukupne troškove tople vode i, smanjenjem emisija staklenički plinovi imat će pozitivan utjecaj na okoliš okoliš.

Količina otpadnih voda koje veliki gradovi proizvode u velikim količinama praktički se ne mijenja tijekom godine. Temperatura otpadnih voda ljeti je niža od vanjske temperature, a zimi viša. To ih čini idealnim izvorom topline niskog stupnja za korištenje u dizalicama topline. Razni uređaji koji omogućuju iskorištavanje topline otpadnih voda razvijeni su i koriste se već 30-ak godina. Najčešći sustav je korištenje dizalica topline instaliranih na postrojenjima za pročišćavanje. Ovakvi sustavi centralno prikupljaju toplinu otpadnih voda čime se štedi velika količina energije. Istodobno, stručnjaci za energetsku učinkovitost kažu da značajna količina toplinske energije otpadnih voda doslovno odlazi u zemlju. Prilikom transporta otpadnih voda od zgrada do uređaja za pročišćavanje, temperatura vode se značajno smanjuje jer su kolektori predviđeni za transport vode, a ne za skladištenje topline. U tom smislu stručnjaci smatraju svrhovitim iskorištavanje topline otpadnih voda ne samo za postrojenja za pročišćavanje ali i neposredno u samoj zgradi.

Sustav povrata topline otpadnih voda s dizalicom topline zahtijeva značajna kapitalna ulaganja, kao i mjesto za ugradnju ove opreme. Stoga se nameće potreba za takvim sustavom odvodnje otpadnih voda koji bi imao sljedeća svojstva:

niski početni trošak;
brz povrat;
mogućnost korištenja u postojećem sustavu bez njegove kardinalne rekonstrukcije;
Jednostavan za korištenje, nema potrebe za servisiranjem.

Kanada je razvila sustav koji zadovoljava gore navedene zahtjeve. Novost se zove Power-Pipe® DWHRSystem. To je bakrena središnja cijev velikog promjera, koja je omotana bakrene cijevi manjeg promjera. Ovaj dizajn je instaliran umjesto okomitog dijela kućne kanalizacije. Otpadne vode će se transportirati cijevima većeg promjera, a hladna voda od izvora vodoopskrbe do bojlera će se transportirati cijevima manjeg promjera. Na taj način će se vršiti predgrijavanje vode za toplu vodu uz pomoć topline otpadne vode. Zavoji cijevi manjeg promjera izvedeni su na način da je gubitak tlaka vode u njima minimalan, a to je potrebno kako bi snaga postojeće vodoopskrbne pumpe bila dovoljna za transport vode, a ne bi bila potrebno pumpu zamijeniti većom pumpom. To bi dovelo do smanjenja energetske učinkovitosti sustava i dodatnih troškova za sredstva korisnika.

Učinkovitost Power-Pipe-a potvrđena je od strane Instituta prirodni resursi Kanada, Sveučilište Waterloo. Kako bi se testirala učinkovitost sustava, sustav je izgrađen u stambenoj stambenoj zgradi, kao iu jednoj od sveučilišnih zgrada. Studije su pokazale da je 60'' sustav montiran na standardni kanader kanalizacijska cijev, omogućuje vam podizanje temperature ulaznog hladna voda od 10°C do čak 24°C, uz ostale iste uvjete protoka. Ovaj sustav može smanjiti troškove pripreme tople vode za 20-40%, ovisno o vrsti zgrade i načinu potrošnje vode. Ovaj se sustav može koristiti ne samo u stambene zgrade, ali i u hotelima, multifunkcionalnim objektima, restoranima, obrazovne ustanove, sportski objekti.

Zbog niske početne cijene i mogućnosti povrata do 40% toplinske energije, rok povrata investicije ovog sustava je obično 3 do 4 godine. U brojnim zemljama, u kojima vlada daje financijske poticaje vlasnicima zgrada za implementaciju tehnologija za uštedu energije, razdoblje povrata može se značajno smanjiti.

Rad sustava temelji se na fizičkom principu koji se naziva "efekt padajućeg filma". Leži u činjenici da voda koja pada okomito duž cijevi neće biti u središtu cijevi, već će se kretati u tankom sloju duž unutarnja površina cijevi u kojoj je zatvoren. To vam omogućuje maksimalno prikupljanje toplinske energije iz otpadnih voda i njezin prijenos kroz bakrenu površinu, poznatu po visokoj toplinskoj vodljivosti, do vode iz slavine.

Ovaj sustav se može instalirati na jedan od tri načina. Prva metoda koju preporučuje proizvođač, a koja omogućuje maksimalnu uštedu energije, je propuštanje cijelog protoka kroz sustav. voda iz pipe, za potrebe opskrbe toplom i hladnom vodom. Ova metoda se naziva "konfiguracija jednakog protoka". Ako vam je potrebna hladna voda, možete napraviti zasebnu liniju hladne vode (koja nije prethodno zagrijana na Power-Pipe) i dovesti je do kuhinjskog sudopera.

Druga mogućnost je predgrijavanje samo onog dijela vode koji zatim odlazi u bojler i koristi se za potrebe tople vode. Konačno, treća metoda sastoji se u prethodnom zagrijavanju samo vode, koja se zatim koristi kao hladna voda za tuširanje. Bilo koja od ove dvije opcije (poznata kao "nejednak protok") će smanjiti učinkovitost sustava za oko 25%.

Sustav ima sljedeća svojstva:

jednostavan za korištenje i dostupan prosječnom korisniku;
štedi do 40% energije potrošene na grijanje tople vode u prosječnoj kući;
razdoblje povrata je od 2 do 6 godina;
smanjuje emisije stakleničkih plinova za gotovo 1 tonu godišnje za četveročlanu obitelj;
ne zahtijeva Održavanje: pasivni sustav nema pokretnih dijelova;
je jedan od tehnička rješenja, što omogućuje da zgrada u kojoj se primjenjuje dobije LEED certifikat.

Ovaj materijal pokazuje da energetski učinkovita rješenja u području vodoopskrbe nisu uvijek složena. tehnički uređaji. Ovaj sustav trenutno je certificiran i koristi se u Kanadi i SAD-u. Nadajmo se da će se uskoro na našem tržištu pojaviti jednostavni sustavi koji će nam omogućiti iskorištavanje topline otpadnih voda.

Vidi sve

(51) IPC (2006) NACIONALNI CENTAR ZA INTELEKTUALNO VLASNIŠTVO UREĐAJ ZA PRETHODNO GRIJANJE VODE (71) Podnositelj Vladina agencija viši strukovno obrazovanje Bjelorusko-rusko sveučilište(72) Autor Schemelv Anatolij Metodijevič(73) Vlasnik patenta Državna ustanova visokog stručnog obrazovanja Bjelorusko-rusko sveučilište(57) Uređaj za predgrijavanje vode koji sadrži cjevovod za dovod vode, generator topline i spremnik za skladištenje grijane vode, naznačen time što sadrži crpnu jedinicu instaliranu u rovu napravljenom na platnu autoceste s gustim prometom, i sadrži najmanje jedan hidraulički i jedan pneumatski cilindar, čiji je jedan kraj pričvršćen za iznutra metalni cilindrični segment koji pokriva rov, čiji je jedan kraj spojen šarkama, a drugi je opterećen oprugom, klipna šupljina najmanje jednog hidrauličkog cilindra povezana je jednom hidrauličkom linijom preko nepovratnog ventila na cjevovod za dovod vode, a pomoću drugi hidraulički vod preko nepovratnog ventila - na tlačni vod jediničnih hidrauličkih akumulatora, klipna šupljina najmanje jednog pneumatskog cilindra povezana je jednim pneumatskim vodom preko nepovratnog ventila s atmosferom, a drugim pneumatskim vodom preko nepovratni ventil na tlačni vod jedinice hidrauličkog akumulatora, čiji je izlaz preko reducirnog ventila spojen na on-off razdjelnik s elektromagnetskom kontrolom, čiji je prvi izlaz hidraulički povezan s generatorom topline, a drugi - na hidraulički motor, čija je osovina mehanički povezana s elektrogeneratorom, au spremniku za skladištenje zagrijane vode ugrađen je toplinski relej, električno povezan s elektromagnetom on-off razdjelnika. 11674 1 2009.02.28 Uređaj spada u sustave grijanja vode u stambenoj gradnji, kao i industrijska poduzeća. Poznati sustav grijanja vode 1, uključujući solarni paneli za grijanje vode kako u kućanstvu tako iu industrijskim potrebama. Značajka ovog dizajna je korištenje solarne rasvjete za stvaranje toplinske energije. Ovaj dizajn radi u prisutnosti jakog sunčevog svjetla. Tijekom oblačnih dana i noću sustav ne radi. Osim toga, sustav je prilično skup, što nije dovelo do njegove široke upotrebe. Poznati sustav grijanja vode, uključujući pumpu, cjevovod i generator topline. Značajka ovog dizajna je prisutnost crpna stanica, koji ima elektromotor i pumpu koja troši električna energija 2. Cilj izuma je smanjenje troškova grijanja vode za kućanstvo i industrijske potrebe. Ovaj problem je riješen time što u uređaju za predgrijavanje vode, koji sadrži cjevovod za dovod vode, generator topline i spremnik za skladištenje zagrijane vode, prema izumu, sadrži crpnu jedinicu ugrađenu u rov napravljen na platno autoceste s gustim prometom, koje sadrži najmanje jedan hidraulički i jedan pneumatski cilindar, s jednim krajem pričvršćenim za unutarnju stranu metalnog cilindričnog segmenta, zatvarajući) jarak, čiji je jedan kraj zgloban, a drugi je opruga - opterećena, klipna šupljina najmanje jednog hidrauličkog cilindra jednog hidrauličkog voda preko nepovratnog ventila spojena je na cjevovod za dovod vode, a drugog hidrauličkog voda preko nepovratnog ventila spojena je na tlačni vod jedinice hidrauličkog akumulatora, klipna šupljina najmanje jednog pneumatskog cilindra povezana je s atmosferom jednim pneumatskim vodom kroz nepovratni ventil, a drugi pneumatski vod povezan je s atmosferom preko nepovratnog ventila tlačni vod jedinice hidrauličkog akumulatora, čiji izlaz je preko reducirnog ventila spojen na dvopoložajni elektromagnetski upravljani razdjelnik, čiji je prvi izlaz hidraulički povezan s generatorom topline, a drugi s hidrauličkim motorom, čija je osovina mehanički povezana s električnim generatorom, au spremnik za akumulaciju zagrijane vode ugrađen je termoprekidač, električno spojen na elektromagnet zaklopnog ventila. Ugradnja crpne jedinice osigurava stvaranje tlaka u hidrauličkom vodu vode svaki put kada kotači vozila udare u metalni cilindrični segment. Ugradnja opruge na jednom kraju segmenta osigurava da se segment vrati u prvobitni položaj kada kotači napuste segment. Ugradnja hidrauličkog cilindra i pneumatskog cilindra osigurava, kada se segment pritisne, pumpanje tekućine i zraka u hidraulički sustav. Ugradnja nepovratnih ventila osigurava da su hidraulički vodovi zatvoreni kada se tekućina kreće u jednom smjeru, a hidraulički vodovi otvoreni kada se kreće u drugom smjeru. Prisutnost hidrauličkih akumulatora omogućuje vam nakupljanje tekućine u njima pod pritiskom. Prisutnost ventila za smanjenje tlaka omogućuje potrošaču postizanje ravnomjernog protoka tekućine na generatoru topline ili na hidrauličkom motoru. Prisutnost razdjelnika s dva položaja omogućuje promjenu smjera protoka tekućine kada dosegne unaprijed određenu temperaturu. Ugradnja toplinskog releja osigurava, kada se postigne zadana temperatura u hidrauličkom spremniku, dovod napona na solenoid razdjelnika i njegov prijenos u položaj dovoda protoka do hidrauličkog motora. Na Sl. Slika 1 prikazuje postavljanje crpne jedinice na tlo ceste, prema primjeru ležećeg ležećeg vozila. Na Sl. 2 - hidraulička shema uređaja za predgrijanje vode. Na podlozi se napravi uski jarak u koji se ugradi jedan ili više hidrauličkih 1 i pneumatskih 2 cilindara. Rov je zatvoren cilindričnim segmentom 3 s mogućnošću rotacije (zglobni), a drugi kraj 2 11674 1 2009.02.28 segmenta 3 na opruge. Šupljina klipa hidrauličkog cilindra 1 preko nepovratnog ventila 4 spojena je na cjevovod 5 vodoopskrbnog sustava. Pneumatski cilindar 2 povezan je s atmosferom preko nepovratnog ventila 6. Preko dr povratni ventili 7 i 8, klipne šupljine cilindara 1 i 2 spojene su na tlačni vod hidrauličkih akumulatora 9. Hidraulički vod hidrauličkog akumulatora 9 povezan je preko ventila za smanjenje tlaka 10 na on-off ventil 11 s elektromagnetskom kontrolom. Jedan izlaz razdjelnika 11 je hidraulički povezan jednim hidrauličkim vodom s generatorom topline 12, a drugi s hidrauličkim motorom 13, koji je mehanički povezan s električnim generatorom 14. Predgrijač vode radi na sljedeći način. Kada kotači automobila udare u segment 3, opterećenje težine kotača automobila prenosi se na pneumatske i hidraulične cilindre 1 i 2, čije se šipke pokreću i opskrbljuju tekućinom hidrauličke akumulatore 9. Kada se opterećenje s kotača automobila ukloni, segment 3 opruga vraća hidrauličke cilindre i pneumatske cilindre 1 i 2 u prvobitni položaj Tekućina iz akumulatora 9 dovodi se do reducirnog ventila 10, koji dovodi tekućinu do generatora topline 12. Prisutnost čestica zraka u tekućini kod izlaz mlaznice cjevovoda povećava brzinu tekućine na ulazu u generator topline, što povećava prijenos topline. Kada se tekućina u posudi zagrije na potrebnu temperaturu, temperaturni relej 15 se zatvara, a napon se primjenjuje na elektromagnet razdjelnika 11, kalem se pomiče, a protok tekućine se usmjerava na hidraulički motor 13, koji je mehanički povezan s generatorom 14. Generator 14 proizvodi električnu energiju koja se šalje u električnu mrežu. . Dakle, moguće je dobiti toplinu za grijanje zgrade i dobiti električnu energiju prilično jeftino (samo trošak instalacije), što štedi trošak plina ili drugog nositelja topline i omogućuje dobivanje toplinske i električne energije bez upotrebe plina, goriva nafta, ugljen, nafta i drugi energenti. Izvori informacija 1. Dashkov VN. Obnovljivi izvori energije u tehnologijama koje štede resurse agroindustrijskog kompleksa, 2003. - S. 57, sl. 3.20. 2. Patent RB 682, IPC 24 3/02.24 3/00. Nacionalni centar za intelektualno vlasništvo. 220034, Minsk, ul. Kozlova, 20. 3

opće karakteristike

Voda koja se dovodi u kotao iz odzračivača ima u pravilu temperaturu od 105 °C. Voda unutar kotla ima viši tlak i temperaturu. Voda koja ulazi u kotao sastoji se od povratnog kondenzata, kao i dopunske vode za nadoknadu gubitaka. Povrat topline moguć je predgrijavanjem napojne vode, što smanjuje troškove goriva.

Predgrijavanje se može organizirati na četiri načina:

korištenje otpadne topline (npr. iz procesa): napojna voda može se zagrijati raspoloživim protokom otpadne topline, na primjer korištenjem izmjenjivača topline voda/voda;
korištenje ekonomizatora: ekonomizator ((1) na slici) je izmjenjivač topline koji vam omogućuje smanjenje potrošnje goriva prijenosom topline iz dimnih plinova na napojnu vodu koja ulazi u kotao;
pomoću deaerirane napojne vode: uz gore navedene metode, moguće je predgrijati kondenzat koji ulazi u deaerator ((2) na slici) zbog topline deaerirane vode. Napojna voda koja dolazi iz spremnika za skupljanje kondenzata ((3) na slici) ima nižu temperaturu od vode koja je već odzračena. Uz pomoć izmjenjivača topline moguće je organizirati prijenos dijela topline iz deaerirane napojne vode na kondenzat koji ulazi u deaerator. Kao posljedica toga, temperatura deaerirane napojne vode koja ulazi u ekonomizator ((1) na slici) je niža. Ovo pridonosi više učinkovito korištenje topline dimnih plinova i smanjiti njihovu temperaturu, budući da se prijenos topline događa pri većoj temperaturnoj razlici. Istovremeno, to omogućuje smanjenje potrošnje pare za odzračivanje, budući da je temperatura kondenzata koji ulazi u odzračivač viša;

Riža. Predgrijavanje napojne vode

ugradnjom izmjenjivača topline na ulazu u odzračivač za predgrijavanje ulazne napojne vode kondenzacijom pare koja se koristi za odzračivanje.

Ove mjere mogu doprinijeti ukupnom povećanju energetske učinkovitosti (EFI), odnosno smanjenju potrošnje goriva za proizvodnju određene količine pare.

Prednosti za okoliš

Kolike uštede energije se mogu postići ovim mjerama ovise o temperaturi dimnih plinova (ili procesa čija se toplina koristi za zagrijavanje), izboru površina za izmjenu topline iu velikoj mjeri o tlaku pare.

Uvriježeno je mišljenje da korištenje ekonomizatora može povećati učinkovitost proizvodnje pare za 4%. Kako bi se osigurao kontinuirani rad ekonomajzera, potrebno je regulirati opskrbu vodom.

Utjecaj na različite komponente okoliša

Mogući nedostaci ove četiri metode uključuju činjenicu da njihova implementacija zahtijeva dodatni prostor za ugradnju opreme, a mogućnosti njihove uporabe se smanjuju kako se složenost povećava tehnološki procesi.

Informacije o proizvodnji

Prema proizvođačima, naširoko se koriste ekonomizatori s nazivnom snagom od 0,5 MW. Ekonomajzeri s rebrastim cijevima mogu biti ocijenjeni do 2 MW ili više. U slučaju nazivne snage veće od 2 MW, oko 80% isporučenih vodocijevnih kotlova opremljeno je ekonomajzerima, jer se njihova upotreba isplati i pri jednosmjenskom radu (pri opterećenju sustava od 60 - 70%). .

Temperatura dimnih plinova u pravilu je oko 70 ºC viša od temperature zasićene pare. Za tipične industrijske parne kotlove temperatura dimnih plinova je 180 °C. Donja granica temperature za ove plinove određena je odgovarajućim kiselim rosištem, koje ovisi o korištenom gorivu, a posebno o njegovom sadržaju sumpora. Ova vrijednost je približno 160 °C za teško loživo ulje, 130 °C za lako loživo ulje, 100 °C za prirodni gas i 110 ºC za čvrsti otpad. U kotlovima koji koriste termoulje kao medij za prijenos topline dolazi do intenzivnije korozije, te u konstrukciji ekonomajzera mora biti predviđena mogućnost zamjene pripadajućih dijelova. Korozija dijelova ekonomajzera se pojačava ako temperatura dimnih plinova padne znatno ispod kisele točke rosišta, što se može dogoditi u slučaju značajnog sadržaja sumpora u gorivu.

Ako temperatura plinova u dimnjaku padne ispod točke kiselog rosišta, to će dovesti do stvaranja naslaga čađe u dimnjaku ako se ne poduzmu posebne mjere. Zbog toga su ekonomizatori često opremljeni zaobilaznim kanalom, koji omogućuje da dio dimnih plinova zaobiđe ekonomajzer u slučaju neprihvatljivog pada temperature plinova u cijevi.

U pravilu svaki pad temperature dimnih plinova od 20-40 ºC odgovara povećanju učinkovitosti sustava od oko 1%. To znači da se, ovisno o temperaturi plina i temperaturnoj razlici na ulazu i izlazu iz izmjenjivača topline, može postići povećanje učinkovitosti do 6-7%. U pravilu se temperatura napojne vode koja prolazi kroz ekonomajzer povećava sa 103 na oko 140 °C.

Primjenjivost

U nekim postojećim poduzećima, organizacija predgrijavanja napojne vode povezana je sa značajnim poteškoćama. Sustavi predgrijavanja kondenzata zbog topline odzračene vode rijetko se koriste u praksi.

U postrojenjima sa sustavima za proizvodnju pare velikog kapaciteta, zagrijavanje napojne vode s ekonomizatorom je standardna praksa. Međutim, čak iu ovoj situaciji moguće je povećanjem temperaturne razlike postići povećanje učinkovitosti do 1%. Korištenje otpadne topline iz drugih procesa također je realna opcija za većinu postrojenja. Potencijal za učinkovita primjena Ova metoda također postoji u poduzećima s relativno malom snagom sustava za proizvodnju pare.

Ekonomski aspekti

Potencijal uštede energije od predgrijavanja napojne vode s ekonomizatorom ovisi o nizu čimbenika, uključujući potrebe određenog postrojenja, stanje dimnjak i karakteristike dimnih plinova. Povrat ulaganja za određeni parni sustav također ovisi o vremenu rada sustava, stvarnim cijenama goriva i geografska lokacija poduzeća.

U praksi, potencijal za uštedu energije kao rezultat predgrijavanja napojne vode iznosi čak nekoliko postotaka ukupne energije proizvedene parom. Stoga je i za male kotlovnice moguće ostvariti uštedu energije od nekoliko gigavat-sati godišnje. Na primjer, za kotao od 15 MW može se postići ušteda od oko 5 GWh/god., ekonomski učinak od oko 60 tisuća eura godišnje i smanjenje emisije CO 2 od oko 1 tisuću tona/god. Budući da su rezultati proporcionalni veličini instalacije, velika poduzeća mogu postići veći učinak.

U mnogim slučajevima temperatura dimnih plinova koji ulaze u dimnjak iz kotla premašuje temperaturu proizvedene pare za 100-150 ºC. U pravilu svaki pad temperature dimnih plinova od 20-40 ºC povećava učinkovitost kotla za 1%. Iskorištavanjem otpadne topline, ekonomizator može u mnogim slučajevima smanjiti potrošnju goriva za 5-10% i osigurati vlastiti povrat za manje od dvije godine. Potencijal uštede energije snižavanjem temperature dimnih plinova prikazan je u tablici 1.