Холодильная техника Nextgen сокращает затраты на охлаждение

По мере повышения летних температур многие потребители и предприятия сталкиваются с ошеломляющими счетами за электроэнергию от традиционных систем охлаждения. Хотя традиционные технологии охлаждения на первый взгляд кажутся доступными, они скрывают значительные долгосрочные эксплуатационные расходы, которые требуют более пристального изучения.

Механические парокомпрессионные холодильные системы доминируют на современном рынке, состоя из четырех основных компонентов: компрессора, испарителя, конденсатора и расширительного клапана. После десятилетий разработок эти компоненты достигли замечательной эффективности в массовом производстве и снижении затрат. Системы охлаждения обычно делятся на две категории в зависимости от производительности: малогабаритные кондиционеры и крупногабаритные чиллеры.

В основном обслуживающие жилые и небольшие коммерческие помещения, кондиционеры обычно справляются с нагрузками охлаждения ниже 5 холодильных тонн (60 000 БТЕ). Эти системы включают центральное кондиционирование воздуха, оконные блоки, сплит-системы и испарительные охладители. Из-за их меньшего масштаба и необходимости в вентиляторах для обработки воздуха, их затраты на охлаждение на единицу, как правило, превышают затраты на промышленные чиллеры.

Кондиционер мощностью 1 тонну (12 000 БТЕ) продается примерно за 1000 долларов, в то время как блок мощностью 5 тонн (60 000 БТЕ) стоит около 3200 долларов, снижая цену за тонну примерно до 640 долларов. Несмотря на относительно низкие первоначальные затраты, эти системы потребляют значительное количество энергии, что делает их долгосрочные эксплуатационные расходы значительными.

Чиллеры делятся на воздушные и водяные в зависимости от типа конденсатора. Для промышленных применений водяные чиллеры обычно обеспечивают более высокую эффективность, хотя они требуют дополнительных компонентов, таких как насосы и градирни, что увеличивает первоначальные инвестиции.

Цены на чиллеры с воздушным охлаждением в среднем:

• Менее 50 тонн: ~1500 долларов/тонна
• 50-150 тонн: ~700 долларов/тонна
• Более 150 тонн: ~450 долларов/тонна

Водяные системы оказываются более экономичными:

• Менее 400 тонн: ~400 долларов/тонна
• Более 400 тонн: ~300 долларов/тонна

Тем не менее, производственное предприятие, использующее чиллеры, может тратить до 700 долларов в год на тонну на операции охлаждения, что намного превышает стоимость оборудования, из-за огромного потребления электроэнергии. По мере роста цен на энергоносители эти эксплуатационные расходы все больше отпугивают потенциальных покупателей от традиционных систем.

Новые технологии, такие как адсорбционные и абсорбционные системы охлаждения, представляют собой убедительные решения. Эти тепловые системы исключают компрессоры, требуя всего 1/20 часть электроэнергии от традиционных систем, при этом снижая эксплуатационные расходы более чем на 50%.

Традиционные системы сжимают хладагенты для повышения температуры и давления, а затем достигают охлаждения за счет конденсации и расширения. Новые системы используют свойства адсорбции или абсорбции материалов, используя тепло, а не механическое сжатие, для приведения в действие холодильного цикла.

Эти системы содержат твердые адсорбенты, такие как силикагель или цеолит, в своих адсорберах. Пятиступенчатый процесс включает в себя:

1. Адсорбция: Пары хладагента низкого давления связываются с адсорбентом, выделяя тепло
2. Нагрев: Адсорбер нагревается для выделения паров хладагента высокого давления
3. Конденсация: Пар сжижается в конденсаторе, выделяя тепло
4. Испарение: Жидкий хладагент расширяется в испарителе, поглощая тепло
5. Восстановление: Пар возвращается в адсорбер для повторения цикла

Эти системы используют жидкие абсорбенты, такие как бромид лития или растворы аммиака. Их аналогичный пятиступенчатый процесс отличается в основном использованием жидких, а не твердых материалов для поглощения и выделения хладагента.

По сравнению с традиционным охлаждением эти системы предлагают:

• Экономия энергии: Минимальное использование электроэнергии значительно снижает эксплуатационные расходы
• Экологические преимущества: Могут использовать отработанное тепло или возобновляемые источники энергии, снижая выбросы углерода
• Экономические преимущества: Более высокие первоначальные затраты компенсируются долгосрочной экономией и высокой рентабельностью инвестиций
• Надежность: Меньшее количество движущихся частей снижает потребность в техническом обслуживании и продлевает срок службы

Эти технологии уже обслуживают несколько секторов:

• Промышленность: Химические, фармацевтические и пищевые предприятия, использующие отработанное тепло
• Районное охлаждение: Обслуживание крупных коммерческих комплексов, аэропортов и больниц
• Коммерческие здания: Офисы, использующие солнечную энергию или природный газ для охлаждения
• Транспорт: Транспортные средства, использующие отработанное тепло двигателя

С ростом затрат на электроэнергию и экологическими проблемами адсорбционные и абсорбционные технологии обещают значительный рост. Сокращая как потребление энергии, так и выбросы углерода, обеспечивая при этом экономические выгоды, эти инновации могут в конечном итоге заменить традиционные системы, открыв новую эру устойчивого охлаждения.