Статьи

Главная › Новости

Мировые тенденции разработок охладителей и крупного оборудования кондиционирования воздуха

Опубликовано: 03.09.2018

Summary:

Мировые тенденции разработок охладителей и крупного оборудования кондиционирования воздуха

Описание:

В данном материале представлена информация о следующих видах оборудования: Оконные комнатные кондиционеры, передвижные, комнатные сплит-системы мощностью 5 кВт. Канальные крышные кондиционеры, внутренние агрегатированные (модульные) кондиционеры и внутренние сплит-системы. Охладители.

E. Iiyama , международный консультант по системам ОВК (Япония)

 

В данном материале представлена информация о следующих видах оборудования:

1. Оконные комнатные кондиционеры, передвижные, комнатные сплит-системы мощностью <5 кВт, агрегатированные (модульные) кондиционеры мощностью >5 кВт.

2. Канальные крышные кондиционеры, внутренние агрегатированные (модульные) кондиционеры и внутренние сплит-системы.

3. Охладители:

а) с поршневым, спиральным и винтовым компрессором;

б) с центробежным компрессором;

в) абсорбционные холодильные установки мощностью >350 кВт.

Этот материал не включает данные о системах другого типа, например, об абсорбционных холодильных установках мощностью <350 кВт, охладителях с тепловым насосом, использующих тепло земли, о системах воздухоподготовки и о воздухораспределительных устройствах.

Обзор рынка охладителей

Состояние рынка охладителей,

также как и рынка систем кондиционирования в целом, легче понять, если рассматривать его по странам и регионам и с учетом следующих факторов:

Общий мировой рынок

Общий мировой рынок охладителей составляет около 12 % общего мирового рынка систем кондиционирования воздуха. Однако если к общему количеству охладителей добавить системы воздухоподготовки, воздухораспределительные устройства, башенные градирни, водопроводные системы, информация о которых не вошла в эту статью, то рынок охладителей будет выглядеть более значительным. При этом можно отметить, что комнатные сплит-системы мощностью <5 кВт и агрегатированные (модульные) кондиционеры мощностью >5 кВт составляют 50 %, а агрегатированные канальные системы – 28 % рынка кондиционеров.

Лидеры рынка охладителей

При рассмотрении рынка по странам и регионам заметны большие различия в типах и размерах используемых охладителей.

В США, Китае и Японии – странах, рынок охладителей которых занимает лидирующие позиции в мире (73 % мирового рынка охладителей), – рынок охладителей большой мощности, объединенный с рынком центробежных и абсорбционных охладителей холодопроизводительностью более 350 кВт, составляет более 50 %.

При этом не следует забывать, что общий рынок охладителей сравнительно невелик и занимает от 5 до 12 % рынка систем кондиционирования воздуха. Если же в указанных странах к рынку охладителей большой мощности добавить поршневые и винтовые охладители мощностью более 350 кВт, его доля увеличится до 60 %.

Рынок Европы

В Европе доля рынка охладителей составляет 21 % всего рынка систем кондиционирования. Поршневые, спиральные и винтовые охладители занимают 90 % общего рынка охладителей, доля центробежных/абсорбционных охладителей – только 10 %, что представляет большой контраст с положением в упомянутых выше трех ведущих странах. Последнее обстоятельство, вероятно, можно объяснить меньшим количеством больших зданий в Европе.

Наибольшее число охладителей – в Германии, где они составляют 46 % всего рынка систем кондиционирования воздуха. Далее идут Италия – 22 % и Франция – 23 %.

Ближний Восток, Южная Азия и Африка

Рынок охладителей региона, включающего Ближний Восток, Южную Азию и Африку, занимает 13 % мирового рынка охладителей. В основном он представлен используемыми в промышленности поршневыми, спиральными и винтовыми охладителями с воздушным и водяным охлаждением, имеющими холодопроизводительность выше 100 кВт.

На Тайване, где имеется много небольших, работающих только на охлаждение и применяемых в жилом секторе охладителей с воздушным охлаждением конденсатора, доля таких систем составляет 26 % общего рынка систем кондиционирования воздуха.

Охладители малой мощности

Большой объем продаж небольших охладителей холодопроизводительностью от 10 до 35 кВт наблюдается в Китае, на Тайване и в странах Южной Европы, где они применяются в жилом секторе и в сфере малого бизнеса. В других странах этот тип охладителей применяется очень незначительно. Большинство небольших охладителей в Китае и странах Южной Европы – это охладители с тепловым насосом, использующим воздух в качестве источника тепла.

Охладители разного типа и их доля на рынке

Поршневые, спиральные и винтовые охладители холодопроизводительностью свыше 100 кВт представляют самый большой сегмент (64 %) общих продаж охладителей на мировом рынке (сюда включены системы с тепловым насосом, использующим воздух в качестве источника тепла, активно продающиеся в Китае, Японии и странах Южной Европы).

Центробежные охладители занимают доминирующее положение в США (52 % мирового рынка центробежных охладителей) – общее число продаж составляет 4 400 систем в год, в денежном отношении – $ 449 млн.

Абсорбционные холодильные установки холодопризводительностью свыше 350 кВт лидируют по продажам в трех странах Восточной Азии – Китае, Японии и Кореи (83 % всего мирового рынка абсорбционных холодильных установок). Ежегодно в этих странах продается 5 410 систем такого типа с общим оборотом $ 430 млн, что почти равно общему числу продаж центробежных охладителей в США. (Рынок абсорбционных холодильных установок будет выглядеть значительнее, если для Японии и Кореи включить данные об охладителях производительностью меньше 350 кВт.)

Общие тенденции рынка

- Сегодня во многих странах наблюдается тенденция отказа применения охладителей в промышленных зданиях – все большую популярность получают холодильные системы с непосредственным испарением (прямым расширением) хладагента, агрегатированные (модульные) кондиционеры мощностью >5 кВт, канальные агрегатированные кондиционеры, применение которых позволяет уменьшить начальные затраты на установку и эксплуатационные затраты, повысить эффективность потребления энергии.

- Тенденция, наблюдаемая во всем мире, – замена поршневых охладителей охладителями со спиральными компрессорами мощностью до 180 или 220 кВт и с винтовыми компрессорами, имеющими мощность, превосходящую диапазон мощности спиральных компрессоров и доходящую до 1 400 кВт.

- Такие же изменения происходят и с абсорбционными холодильными установками. Имеется несколько разновидностей такого рода охладителей, например, охладители низкого давления (0,1 кПа), одноступенчатые охладители с горячей водой в качестве источника тепла (со входной температурой 100–140 °C), двухступенчатые охладители на паре высокого давления (от 0,6 до 0,8 кПа), двухступенчатые абсорбционные охладители/нагреватели на газе или мазуте с непосредственным нагревом, использующие охлажденную воду для охлаждения и горячую воду температурой 60 °C для нагревания. Основной тенденцией в трех ведущих странах Восточной Азии – Китае, Японии и Корее – в настоящее время является переход к абсорбционным охладителям/нагревателям с непосредственным нагревом газом. Однако в других странах и регионах рынок систем этого типа практически сведен к нулю из-за отсутствия заинтересованности газовых компаний, а также правительственной поддержки на национальном уровне.

- В странах с интенсивным применением систем кондиционирования воздуха рынок этого оборудования составляет порядка 0,13 % валового внутреннего продукта (независимо от значения валового внутреннего продукта на душу населения). В странах, традиционно не применяющих системы кондиционирования воздуха, например, в странах Северной Европы, указанный показатель значительно ниже.

Рисунок ( подробнее ) Технологическая схема мини-станции для подготовки питьевой воды малой производительности

Тенденции развития рынка охладителей

Конструкции охладителей отличаются большим разнообразием. Они различаются по холодопроизводительности, варьирующейся от 10 до 35 000 кВт, по типу компрессоров – поршневые, ротационные, спиральные, винтовые и центробежные. Применяются абсорбционные холодильные установки с раствором бромистого лития, состоящие из блоков с паром или горячей водой и охладителей/нагревателей с непосредственным нагревом газом или мазутом (один блок способен подавать охлажденную воду для охлаждения и горячую воду для нагрева с использованием одного и того же вида топлива). Для отвода тепла от охлаждаемых водой охладителей применяются градирни, а для охладителей с воздушным охлаждением конденсатора – наружные змеевики. Тот же наружный змеевик применяется для поглощения тепла из окружающей среды в цикле нагрева тепловых насосов, использующих воздух в качестве источника тепла. Тепловые насосы, использующие тепло земли, водо-водяные охладители занимают свою определенную нишу в северных странах. В эту категорию охладителей входят также низкотемпературные рассольные охладители.

Для «выживания» в условиях жесткой конкуренции производители охладителей предпринимают следующие меры:

1. Улучшение качества и повышение надежности продукции, что позволяет снизить относительную частоту отказов с нескольких процентов до нескольких единиц на миллион. Такое улучшение показателей стало возможным благодаря постоянному анализу основных причин неисправностей продукции и рекламаций с мест эксплуатации, интенсивным проверкам надежности, внутреннему контролю качества и надежности, активной деятельности отделов контроля качества для обеспечения 5S*, EH&S** и контроля качества в процессе производства.

2. Переход от хлорфторуглеродных хладагентов и фреонов к используемым при повышенном давлении гидро-фторуглеродным хладагентам, не наносящим ущерба окружающей среде. Наиболее популярный хладагент R-22 заменяется на HFC 407C или 410А, а в охладителях большой мощности происходит переход на HFC 134a.

3. Повышение эффективности использования энергии при полной и частичной нагрузке большинства типов охладителей:

- Для охладителей с водяным охлаждением, на которых установлены спиральные и винтовые компрессоры, в стандартных условиях полной нагрузки показатель потребления энергии достигает значений 0,8–0 ,7 кВт/т (холодильный коэффициент COP равен 4,4–5,0), а показатель суммарной неполной нагрузки (IPLV) имеет значение 0,7–0,6 кВт/т.

Эффективность потребления энергии охладителей с воздушным охлаждением и охладителей с тепловым насосом, использующим воздух в качестве источника тепла, при стандартных условиях полной нагрузки равна 1,1–1,0 кВт/т (СОР = = 3,2–3,5), при этом в цикле охлаждения показатель суммарной неполной нагрузки (IPLV) имеет значение 1,0–0,9 кВт/т.

- Высокоэффективные центробежные охладители при полной нагрузке имеют показатель эффективности использования энергии 0,50 кВт/т (СОР = 7,0) и IPLV = 0,45 кВт/т. Каждый производитель предлагает энергоэффективные охладители, параметры которых выбираются с помощью компьютерной оптимизации. Для удовлетворения требований потребителя по обеспечению необходимой эффективности потребления энергии охладители оснащаются высокоэффективными батареями охлаждения и конденсаторами с увеличенной площадью поверхности труб. На рынке США имеются центробежные компрессоры специальной конструкции с дополнительной турбиной, подключаемой к валу электродвигателя для утилизации энергии потока хладагента, направляемого из конденсатора в батарею охлаждения, что дополнительно увеличивает энергоэффективность. Обычно на центробежных и винтовых охладителях большой мощности ставятся батареи охлаждения и конденсаторы, параметры которых оптимизируются для получения высокой эффективности при высоких производственных затратах или невысокой эффективности при небольших затратах.

- Повышение эффективности использования энергии винтовых и центробежных охладителей большой мощности с погружными батареями охлаждения обеспечивается в основном улучшением конструкции компрессоров и повышением производительности теплообменников/конденсаторов. Кроме этого, важным средством улучшения показателя IPLV является высокая эффективность использования энергии при частичной нагрузке. Например, параметры конденсатора и батареи охлаждения с охлаждением хладагента водой должны быть рассчитаны для режима, при котором разность температуры воды на выходе и температуры насыщенного хладагента близка к нулю. Для этих целей применяются трубы с усовершенствованной поверхностью и с малым падением давления хладагента.

- В последних моделях абсорбционных охладителей/нагревателей с непосредственным нагревом, представленных сегодня на рынке, в стандартных условиях полной нагрузки показатель СОР достигает 1,2. В качестве примера усовершенствованных технологий, появляющихся сегодня на рынке, сообщается об абсорбционных охладителях/нагревателях с непосредственным нагревом, в которых показатель СОР достигает 1,3. Могут быть спроектированы работающие на паре двухступенчатые абсорбционные холодильные установки, утилизирующие тепло конденсируемого пара и выполняющие внутреннюю передачу тепла в раствор. В таких охладителях норма потребления пара может доходить до 3,9 кг/ч/т (СОР = 1,4), достижимая в паровых абсорбционных холодильных установках производительностью 17 600 кВт, применяемых в районных станциях охлаждения.

Производительность паровых компрессионных охладителей может быть значительно увеличена благодаря усовершенствованной конструкции компрессора и теплообменника, что дает увеличение эффективности использования энергии, а также благодаря переохлаждению жидкого хладагента при помощи промежуточного охладителя (экономайзера) для двухвинтовых компрессоров – таким образом достигается основное увеличение эффективности использования энергии в системах с гидрофторуглеродным хладагентом.

В имеющихся в настоящее время на рынке абсорбционных холодильных установках значение показателя эффективности потребления энергии СОР было увеличено с 1,0 до 1,2 благодаря использованию усовершенствованных труб на основных теплообменниках, использованию более эффективных растворов, распределению и подаче хладагента при меньшем падении давления, более эффективной внутренней утилизации тепла в циркулирующем растворе, использованию при частичной нагрузке высокоскоростных управляемых насосов для раствора.

4. Обеспечение конкурентоспособных цен. Два крупнейших международных производителя компрессоров – фирмы Copeland и Danfoss (Maneurop) – поставляют производителям охладителей взамен традиционных поршневых компрессоров спиральные компрессоры большой производительности. Кроме того, для охладителей производительностью до 180 или 280 кВт традиционные кожухотрубные теплообменники с охлаждением хладагента водой вытесняются теплообменниками с приваренными пластинами (ВРНХ), поставляемыми фирмами Alfa-Laval, SWEP и другими поставщиками компонентов. Модернизированные погружные батареи охлаждения все еще используются в охладителях, работающих только на охлаждение, вследствие их более высокой эффективности потребления энергии при небольшой разности давления на стороне испарения хладагента по сравнению с кожухотрубными или ВРНХ-батареями охлаждения с непосредственным испарением (прямым расширением). Из-за меньшей стоимости, более высокой надежности и эффективности использования энергии полугерметичные компрессоры с одним или двумя винтами вытесняют поршневые компрессоры, устанавливаемые в охладители холодопроизводительностью более 180 кВт, имеющие водяное или воздушное охлаждение или тепловой насос, использующий воздух в качестве источника тепла. В ведущих странах Восточной Азии на рынке абсорбционных охладителей/нагревателей с непосредственным нагревом, работающих на мазуте или газе, также происходит переход на системы меньшего размера и меньшей общей стоимости, но с показателем эффективности потребления энергии СОР, повышенным с 1,0 до 1,2. Для работающих на паре абсорбционных холодильных установок показатель СОР был повышен с 1,2 до 1,3–1,4.

5. Сокращение времени поставки продукции благодаря использованию системы управления, основанной на производстве продукции в зависимости от потребности. Мощные винтовые, центробежные и абсорбционные охладители в настоящее время в большинстве случаев делаются по заказу, даже несмотря на то что процесс проектирования в большой степени стандартизирован. Период времени от получения заказа до отгрузки готового охладителя раньше на многих заводах занимал от 8 до 12 недель, но теперь, с внедрением указанной системы управления производством, на тех же заводах это время сократилось до 2–4 недель. Это стало возможным благодаря тому, что система управления производством оптимизирует обработку заказов, закупку материалов и компонентов, структуру производственных мощностей, непрерывный процесс производства охладителя, испытания, доставку готового охладителя заказчику и т. д., обеспечивая тем самым удовлетворение требований заказчика, сокращение материально-производственных запасов и вследствие этого уменьшение объема необходимых оборотных средств. При использовании этой системы ускорение производственного процесса, включающего в себя начальное разрезание стальных плит, обработку труб, производство кожухов, монтаж, испытания и завершающегося своевременной отгрузкой готового охладителя, не вызывает дополнительной нагрузки на заводские площади.

6. Разработка систем дистанционного управления работой охладителей из центра управления или при помощи компьютеров. Микропроцессорное управление охладителями и дистанционный контроль уже в течение многих лет используются при эксплуатации винтовых, центробежных и абсорбционных охладителей большой мощности. Для этого на охладителе монтируется жидкокристаллический дисплей, что позволяет контролировать рабочие условия или переустанавливать рабочие параметры установки. Такие устройства являются мощным средством, позволяющим поставщику отслеживать состояние системы в рамках договора по полному сопровождению оборудования в течение всего срока его службы после истечения срока гарантийных обязательств. Обычно такое сопровождение реализуется в ходе ежегодных регламентных работ на системе. В Японии, где абсорбционные холодильные установки большой мощности устанавливаются на крышах, система полного сопровождения оборудования позволяет потребителю контролировать параметры ежедневной работы охладителя, производить работы по техническому обслуживанию и обращаться к поставщику при аварийной ситуации – таким образом, система дистанционного управления позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы. В некоторых моделях охладителей используются жидкокристаллические дисплеи усовершенствованного дизайна с продуманным цветовым решением изображения и хорошо читаемыми данными. В настоящее время системы дистанционного управления внедряются на агрегатированных кондиционерах для связи работающих модулей с центром управления или с портативным компьютером сервисной службы, осуществляющей контроль в рамках полного сопровождения оборудования.

Энергоаккумулирующие системы

В некоторых странах правительство и энергетические компании (в тот период, когда необходимо охлаждение) поощряют потребление энергии в ночное время, например, с 11 вечера до 6 утра, когда стоимость электроэнергии составляет 30 % дневного тарифа. Дополнительные начальные затраты на установку соответствующего оборудования окупаются сокращением дальнейших эксплуатационных расходов.

В настоящее время используется несколько энергоаккумулирующих систем.

1. Бассейн с переохлажденной водой

Бассейн с переохлажденной водой устанавливается в подвальном этаже здания под машинным отделением. Этот бассейн имеет достаточно большой объем для создания в ночное время запаса переохлажденной воды и для использования этой воды впоследствии для охлаждения в системах кондиционирования, обеспечивающих охлаждение помещений таким же образом, как и системы традиционной конструкции. Но из-за необходимости существенных начальных затрат для работ в подвальном помещении и вследствие трудности переоборудования такие системы в настоящее время не очень популярны в промышленных зданиях.

2. Системы с ледниками

Более популярны в настоящее время системы с ледниками. В этих системах используется свойство воды поглощать или выделять тепловую энергию, необходимую для агрегатного перехода из воды в лед и обратно, в 80 раз большую, чем при поглощении и выделении явной теплоты. Рассольные охладители охлаждают рассол (например, 25-процентный этиленгликоль) до температуры насыщения испаряющегося хладагента (от -7 до -10 °C), который циркулирует в емкости со льдом. В результате в течение ночи в емкости образуется лед. Днем, при работе установок кондиционирования воздуха, этот лед тает, поддерживая при этом заданную температуру охлаждающей воды. Иными словами, рассол циркулирует между работающим рассольным охладителем и емкостью со льдом для образования льда в ночное время и между емкостью со льдом и теплообменником с охлаждающей водой днем, во время работы установки кондиционирования воздуха. В промышленных приложениях широко используются два типа емкостей со льдом:

- Лед образуется вокруг внешних поверхностей труб или змеевиков, погруженных в емкость с водой, по которым циркулирует имеющий низкую температуру рассол. Ночью, во время работы рассольного охладителя, в емкости образуется лед, а днем, во время работы установки кондиционирования, накопленный лед тает, поддерживая низкую температуру циркулирующего рассола, который, в свою очередь, сохраняет пониженную температуру охлаждающей воды в теплообменнике. Конструкция труб или змеевика оптимизируется для исключения пробок при формировании или таянии льда.

- В емкость устанавливаются пластмассовые контейнеры с деионизированной водой и агентом кристаллизации. Рассол циркулирует в емкости и контактирует с пластмассовыми контейнерами, которые могут иметь форму шаров, герметичных капсул или герметичных труб. Ночью, при работе рассольного охладителя, образуется лед, а днем, во время работы установки кондиционирования воздуха, находящийся в контейнерах лед тает и охлаждает рассол, который, в свою очередь, поддерживает низкую температуру охлаждающей воды в теплообменнике.

Емкость имеет теплоизоляцию и находится вблизи рассольного охладителя. Параметры рассольного охладителя, который может иметь как водяное, так и воздушное охлаждение, аналогичны параметрам стандартных охладителей, за исключением более высокой степени сжатия, обеспечиваемой паровым компрессором, и установочных значений контроллера, обеспечивающего циркуляцию низкотемпературного рассола. Самая крупная система накопления льда, работающая на районной станции охлаждения в Японии, имеет два центробежных рассольных охладителя производительностью 10 МВт с двумя емкостями объемом 1 100 м3 каждая. При образовании льда эффективная производительность каждого охладителя составляет 6 МВт.

3. Другие системы

В других системах накопления лед образуется при непосредственном расширении хладагента при работе конденсаторного агрегата в ночное время:

- При правильном выборе рабочих параметров для поддержания жидкой фазы воды при температуре -2 °C и при определенном давлении циркулирующая вода подается в теплообменник специальной конструкции. В теплообменнике вода охлаждает испаряющийся хладагент до температуры -2 °C и при пониженном давлении выводится в открытую емкость для образования чешуйчатого льда. В ночное время лед накапливается в емкости и смешивается с водой. Днем, во время работы установки кондиционирования воздуха, охлаждающая вода циркулирует в емкости и охлаждается тающим чешуйчатым льдом.

- Другим типом системы накопления льда является новая система, применяемая в основном для небольших установок кондиционирования воздуха производительностью от 14 до 35 кВт. В ночное время суток конденсаторный агрегат охлаждает воду в емкости при помощи погружного змеевика испарителя. В результате вокруг поверхности змеевика образуется и накапливается лед. Днем производится переключение с холодильного цикла на обычный режим кондиционирования. В линии, погруженной в емкость со льдом, протекает переохлажденный жидкий хладагент, температура которого находится вблизи точки замерзания. В такой системе холодопроизводительность на 25 % выше, чем при обычном холодильном цикле с большей энтальпией испаряющегося хладагента. Следовательно, может использоваться конденсаторный агрегат, меньший на 25 %, при такой же нагрузке охлаждаемого объема. Кроме того, благодаря тому что электроэнергия, необходимая для образования льда в емкости, используется ночью по пониженному тарифу, экономятся эксплуатационные расходы.

Системы накопления льда наиболее экономически выгодны в тропических странах, где кондиционирование воздуха необходимо круглый год. Применение таких систем оправданно, если для лучшего баланса общего потребления энергии и более равномерной нагрузки на генерирующие мощности энергетическая политика правительства или энергообеспечивающих компаний предусматривает существенно более низкий, чем дневной, ночной тариф потребления энергии. Если же сезон кондиционирования воздуха ограничен 4–5 месяцами, как, например, в Японии, экономия эксплуатационных затрат при помощи систем накопления льда может быть затруднительной из-за короткого периода эффективной эксплуатации таких систем.

Районные системы охлаждения и отопления

Районные системы охлаждения и отопления используются в Японии главным образом при реализации проектов реконструкции городских сооружений. Газовые компании всячески содействуют, при мощной правительственной поддержке, внедрению в крупных городах установок охлаждения и отопления, работающих на газе. В настоящее время в Японии имеется более 150 таких систем общей холодопроизводительностью от 14 до 440 МВт. Эти установки оборудованы мощными центробежными охладителями производительностью от 35 до 350 МВт, мощными паровыми абсорбционными охладителями от 35 до 175 МВт, а также газовыми турбинами и электрогенераторами с приводом от газового двигателя. Обычно эти станции распределяют в расположенные вблизи здания охлаждающую воду со значительной разностью температур на входе и выходе (обычно вода подается при температуре 6 °C, а на выходе из здания она имеет температуру 13 °C). Обычно для отопления в здания района подается пар низкого давления. Направление, связанное с охлаждением при помощи систем, работающих в основном на импортируемом газе, имеет прочную правительственную поддержку. Это связано в том числе и с тем, что эти системы, которые параллельно также вырабатывают электроэнергию, позволяют добиться общей экономии энергии, например, следующим образом:

- Газ подается на газовую турбину, связанную с генератором, вырабатывающим электроэнергию. Отработанный газ подается в котел для выработки пара. Затем этот пар поступает в паровой абсорбционный охладитель для выработки охлажденной воды, используемой для кондиционирования воздуха. Вырабатываемая на месте электроэнергия используется для коммунальных нужд и/или для привода электрических центробежных охладителей.

- Газ подается в газовый котел с непосредственным нагревом для выработки пара высокого давления, используемого для привода паровой турбины с противодавлением, которая приводит в действие открытый центробежный охладитель. Отработанный пар из турбины подается на паровой абсорбционный охладитель. Как центробежный охладитель с приводом от паровой турбины, так и абсорбционный охладитель вырабатывают необходимую для кондиционирования воздуха охлажденную воду.

Системы газового охлаждения

В Японии разработка и использование систем газового охлаждения имеют сильную правительственную поддержку, т. к. они лежат в русле национальной энергетической политики по ограничению потребления электроэнергии и увеличению потребления газа в летнее время для кондиционирования воздуха. Во время ограниченного летнего периода газовые компании предлагают значительные скидки на газ, используемый в кондиционерах с газовым охлаждением.

Ниже приводятся некоторые применяемые в настоящее время системы кондиционирования с газовым охлаждением.

- Газовые абсорбционные холодильные установки с непосредственным нагревом в Японии и Корее являются наиболее популярными системами. Их установка и эксплуатация существенным образом субсидируются и поддерживаются газовыми компаниями, осуществляющими соответствующую ценовую политику. Владельцы зданий затрачивают на эксплуатацию таких установок значительно меньше средств, чем при использовании электрических охладителей. Охладители этого типа позволяют подавать горячую воду в зимнее время, что дает возможность отказаться от установки отопительных котлов. Модули, осуществляющие как охлаждение, так и обогрев, удобны также тем, что они устанавливаются вне помещения, вблизи башенной градирни. Это обеспечивает их легкую замену, кроме этого, наружная установка предполагает менее жесткие правила противопожарной безопасности, чем при установке внутри помещения. Холодопроизводительность применяемых в настоящее время в Японии и Корее охладителей/обогревателей с непосредственным нагревом может варьироваться в диапазоне от 25 до 5 300 кВт. В Китае сейчас осложнилась ситуация с продвижением использования систем газового охлаждения. Однако следует сказать, что в китайских каталогах продукции имеется газовый абсорбционный охладитель с непосредственным нагревом с самой большой холодопроизводительностью – 23 МВт.

- В промышленных зданиях, больницах, отелях и т. д. устанавливаются комбинированные системы, производящие на

месте эксплуатации электроэнергию и осуществляющие кондиционирование воздуха. В этих системах газ подается в газовый двигатель электрогенератора, вырабатывающего электроэнергию в качестве дополнения к энергии, поступающей из электросети. Отработанные газы из двигателя поступают в теплообменник, где они нагревают циркулирующую горячую воду до температуры 80–85 °C. Эта горячая вода подается в работающую на горячей воде одноступенчатую абсорбционную холодильную установку, используемую для кондиционирования. Холодопроизводительность этого охладителя может лежать в диапазоне от 180 до 700 кВт.

- В Японии для сплит-систем ежегодно продается около 50 000 конденсаторных агрегатов с тепловым насосом, использующим воздух в качестве источника тепла, имеющих привод от газового двигателя. Такие системы имеют холодопроизводительность от 10 до 105 кВт. Они были разработаны в 1970 году при мощной поддержке правительства и газовых компаний, их использование на внутреннем рынке поощряется соответствующей ценовой политикой.

Перевод с английского Л. И. Баранова .

Перепечатано с сокращениями из журнала JARN.

Продолжение читайте в следующем номере журнала «АВОК».