Metoda obniżenia kosztu chłodu produkowanego przez sprężarkowy agregat chłodniczy

• Autorzy: Malicki Marcin , Zwierzchowski Ryszard

Identyfikatory

DOI

10.15199/8.2019.4.1

Warianty tytułu

EN

Method for decreasing the cost of cooling capacity produced by compressor chiller

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W naszym kraju zapotrzebowanie na energię elektryczną do celów chłodniczych i klimatyzacyjnych systematycznie wzrasta. Poza nowymi obiektami, które praktycznie zawsze wyposażane są w klimatyzację, widoczna jest także intensyfikacja trendu modernizacji istniejących obiektów handlowych, usługowych, biurowych czy mieszkaniowych z wykorzystaniem urządzeń klimatyzacyjnych. Wzrost jest szczególnie widoczny w dużych metropoliach, takich jak np. Londyn, gdzie do 2030 roku prognozowany jest wzrost zainstalowanej mocy chłodniczej o 40%, głównie z wykorzystaniem urządzeń zasilanych energią elektryczną. Ponad 99% planowanego wzrostu zapotrzebowania na energię ma zostać pokryte przez urządzenia zasilane właśnie energią elektryczną. W ostatnich miesiącach w Polsce wielokrotnie zostały przekroczone rejestrowane letnie wartości maksymalne zapotrzebowania na moc z systemu elektroenergetycznego, przekraczając w czerwcu tego roku po raz pierwszy 24 GW. Można spodziewać się, że w najbliższych latach dojdzie do wyrównania szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną w okresie zimowym z zapotrzebowaniem z okresie letnim. Obecnie, praktycznie całe światowe zapotrzebowanie na chód jest pokrywane przez urządzenia zasilane energią elektryczną. W Polsce stanowi to również problem, ponieważ dostępność energii elektrycznej z Krajowego Systemu Elektroenergetycznego właśnie latem jest najmniejsza, a cena energii elektrycznej najwyższa. W artykule opisano metodę wytwarzanie chłodu za pomocą rozwiązania hybrydowego, będącego źródłem chłodu łączącym klasyczne rozwiązanie sprężarkowe zasilane energią elektryczną, z rozwiązaniem sorpcyjnym, zasilanym ciepłem z Miejskiego Systemu Ciepłowniczego. W ten sposób, zaproponowano wykorzystanie „wolnych mocy ciepłowniczych” w sezonie letnim do produkcji chłodu ograniczając jednocześnie zapotrzebowanie na energię elektryczną. Szczegółowo przeanalizowano modele układów hybrydowych, tj. sorpcyjno-sprężarkowych do wytwarzania chłodu na potrzeby klimatyzacji budynków. Zastosowanie hybrydowych źródeł chłodu zmniejsza zapotrzebowania na moc i energię elektryczną oraz zwiększa zapotrzebowania na ciepło, przy pełnym pokryciu zapotrzebowania odbiorców na chłód. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie tabelarycznej.

EN

In Poland, the demand for electricity for refrigeration and air-conditioning purposes is systematically growing. Apart new buildings, which are practically always equipped with air conditioning, the trend of modernization of existing commercial, service, office or residential buildings with the use of air conditioning devices is also increasing. The increase is particularly visible in large metropolises, such as London, where by 2030 the installed cooling capacity is forecast to increase by 40%, mainly with the use of equipment powered by electricity. Over 99% of the planned increase in energy demand has to be covered by devices powered by electricity. In recent months in Poland, the registered summer maximum demand for power from the power system has been exceeded many times, exceeding 24 GW for the first time in June this year. It can be expected that in the coming years the peak demand for electricity in the winter period will equalize with the demand in the summer period. Currently, virtually all the global demand for cooling is covered by devices powered by electricity. In Poland, this is also a problem because the availability of electricity from the National Power System is the lowest in summer and the price of electricity is the highest. The paper describes the method of cold generation using a hybrid solution, which is a source of cold that combines a classic compressor solution powered by electricity, with a sorption solution powered by heat from the Municipal Heating System. In this way, it was proposed to use “free heating capacity” in the summer to produce cold while reducing the demand for electricity. Models of hybrid systems, i.e. sorptioncompressor systems for generating cold for the needs of air conditioning of buildings were analyzed in detail. The use of hybrid sources of cooling reduces the demand for power and electricity and increases the demand for heat, while fully meeting the demand of consumers for cooling. The calculation results are presented in tabular form.

Słowa kluczowe

PL

produkcja chłodu; układy hybrydowe; sprężarkowy agregat chłodniczy

EN

cooling capacity; hybrid systems; compressor chiller

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 54, nr 4
• Strony: 2--6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Malicki Marcin

• New Energy Transfer Sp. z o.o.

autor

Zwierzchowski Ryszard

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Element energy. The potential for recovering and using surplus heat from industry, https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_ data/file/294900/element_energy_et_al_potential_for_recovering_ and_using_surplus_heat_from_industry.pdf. 20.10.2016.
• [2] Euroheat & Power: District heating and cooling country by country - 2005 Survey, Brussels 2005.
• [3] Instrukcja instalacji, obsługi i konserwacji bromolitowego agregatu absorpcyjnego SL Eco Energy Systems 2016.
• [4] Instrukcja instalacji, obsługi i konserwacji trójzłożowej chłodziarki adsorpcyjnej NETI®.
• [5] International Energy Agency: The Future of Cooling, 07/2018.
• [6] Malicki M. 2013. "Chłodziarki na poprawę efektywności". Energetyka Cieplna i Zawodowa 2.
• [7] Malicki M. 2017. "Ograniczenie zużycia ciepła w budynku dzięki zastosowaniu chłodziarek sorpcyjnych ‒ Case Study". Rynek Instalacyjny 10..
• [8] Międzynarodowa Agencja Energii, World energy outlook. http://www.iea.org/, publications/freepublications/publication/WEO2012_free.pdf. 20.10.2016.
• [9] Międzynarodowa Agencja Energii, CO2 emissions from fuel combustion highlights. www.iea.org/publication/freepublication/publication/co2emissionfromfuelcombustionHIGHLIGHTS March2013.pd. 20.10.2016
• [10] Niemyjski O., R. Zwierzchowski. 2017. "Heat Losses of a Distribution Network Under Different Operating Conditions for a District Heating and Cooling System". International conference on advances in energy systems and environmental engineering (ASEE17)-Wrocław.
• [11] Rubik M. 2012. "Techniczne aspekty wykorzystania ciepła systemowego do wytwarzania chłodu ‒ przykłady zastosowania w kraju i zagranicą". Nowoczesne Ciepłownictwo12 (243): 20 - 45.
• [12] Wojdyga K. 2007. Prognozowanie zapotrzebowania na ciepło. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• [13] Zwierzchowski R., S. Mańkowski, O. Niemyjski. 2003. "Heat losses of the district heating network in different operation conditions", The 6th ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference, March 16 - 20.
• [14] Zwierzchowski R., M. Malicki. 2018. "Wpływ produkcji chłodu z ciepła sieciowego na sektory energetyki i ciepłownictwa systemowego w Polsce". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo Wentylacja 49 (2): 43 - 48.
• [15] Zwierzchowski R., M. Malicki. 2018. "District Heating Network with Electricity Grid integration for Cooling Source combined energy supply". Energy Systems Conference 2018, London 19-20 June, UK.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).