Odzysk ciepła w komorach przechowalniczych warzyw i owoców
sezon letni/owoce letnie
W komorach przechowalniczych warzyw i owoców odzysk ciepła może być wykorzystany praktycznie tylko na potrzeby ciepłej wody użytkowej. Wodę tę możemy wykorzystać zarówno do celów sanitarnych jak i porządkowych w obiekcie. Zastosowanie odzysku ciepła z urządzeń chłodniczych w takim miejscu ma sens jedynie wtedy, kiedy: istnieje duże zapotrzebowanie na CWU, obok takiego zakładu znajduje się myjnia samochodowa lub punkt zużywający duże ilości ciepłej wody. W obiektach tych systemy odzysku ciepła mogą stanowić źródło ciepła na potrzeby rozmrażania chłodnic powietrza(chłodnice z odmrażaniem glikolowym) oraz podgrzewania posadzek w komorach mroźniczych. Wspomniany układ musi jedna być już uwzględniony na etapie projektowania takiego budynku, modyfikacja istniejącego już obiektu do takich celów wymagała by zbyt dużej ingerencji zarówno w sam układ chłodniczy jak i budynek.
sezon jesienny/owoce jesienne
W obiektach przechowalniczych w sezonie jesienny systemy odzysku ciepła możemy wykorzystać zarówno na cele wewnętrzne układu chłodniczego (odmrażanie chłodnic) jak i na cele grzewcze oraz CWU. Największe ilości ciepła w takich zakładach wyrzucane są na zewnątrz w okresie zbioru owoców.
Przykład zastosowania odzysku ciepła w komorach przechowalniczych-sezon jesienny
komora o ładowności 100-120 ton
Chcąc trochę przybliżyć ilości energii cieplnej, która jest bezpowrotnie tracona do otoczenia, możemy posłużyć się przykładem komory przechowalniczej o pojemności około 100-120 ton jabłek.
Analizie poddajemy układ chłodniczy którego moc cieplna do takiej komory wynosi około 16 kW, a moc pobierana poprzez sprężarkę to około 6kW[1]. Sama energia cieplna potrzeba na schłodzenie całkowicie załadowanej komory to około 1500-2000 kWh. Nie jest uwzględnione tutaj dodatkowe ciepło powstałe: w procesie oddychania owoców, procesów odmrażania chłodnicy, dostarczone do komory poprzez obsługę oraz energia potrzebna do schłodzenia posadzki i samego pomieszczenia. W rzeczywistości z takiej komory w okresie jesiennym generowane jest nawet ponad 3 000 kWh energii w okresie: od rozpoczęcia samego załadunku do całkowitego schłodzenia danej komory. Energia ta jest równoważna ze zużyciem około 273m³ gazu ziemnego. Odzyskane ciepło możemy wykorzystać na potrzeby grzewcze budynku mieszkalnego (jeśli znajduje się w niedalekiej odległości), na potrzeby ogrzewania sortowni, pomieszczeń gospodarczych, pomieszczeń dla pracowników sezonowych lub pokrycia energetycznego zapotrzebowania na CWU w gospodarstwie rolnym w okresie jesiennym. .
W przypadku CWU daje nam to około 15 tysięcy litrów ciepłej wody użytkowej o temperaturze 55°C. Tutaj należy też wziąć pod uwagę fakt, że w podanym przykładzie uwzględniono tylko jedną komorę przechowalniczą o załadunku 100 ton. W rzeczywistości jednak w gospodarstwie rolnym znajduje się kilka takich komór chłodniczych. Co prawda w okresie zimowym(przechowalniczym) ilość generowanego ciepła jest już kilkakrotnie mniejsza i wynosi średnio około 20kWh na dobę dla komory chłodniczej o pojemności 100 ton. Wartość ta uwzględnia jedynie samo ciepło oddychania owoców, w naszym przykładzie jabłek. W przypadku innych owoców lub warzyw może być ona nawet kilkakrotnie większa. Nie zostały tu uwzględnione straty cieplne samego pomieszczenia oraz energii dostarczonej w procesie odmrażania chłodnicy. W dużych obiektach przechowalniczych o pojemności kilku tysięcy ton możliwe jest wykorzystanie systemu odzysku ciepła na potrzeby ogrzewania biur, podgrzewania posadzki przy liniach sortujących lub pokrycia zapotrzebowania na CWU. Sporządzenie dokładnych obliczeń możliwe jest po przeprowadzeniu analizy energetycznej obiektu.
Podsumowując całość widzimy, że opłacalność systemu odzysku ciepła rośnie wraz z wielkością komór przechowalniczych.
komora o ładowności 100-400 ton
W przypadku małych komór o ładowności 100-400 ton uzasadniony jest raczej tylko częściowy odzysk ciepła. Podyktowane to jest tym , że układy odzysku częściowego są układami prostymi i tanimi w montażu. Rozpatrując częściowy odzysk ciepła dla komory 100 ton, odzyskiwana moc cieplna wynosi maksymalnie około 5kW podczas pracy urządzenia chłodniczego. Biorąc pod uwagę fakt, że w okresie jesiennym średni czas pracy agregatów w takiej komorze może wynosić średnio 4-8 godzin na dobę, to możliwe jest uzyskanie 20-40kWh energii cieplnej. Czas wzmożonej pracy agregatu chłodniczego wynosi od 10-12 dni-przy dość intensywnym załadunku komory, do około nawet 20 dni-przy powolnym załadunku. Taka ilość wystarczy na ogrzanie 100 litrów ciepłej wody użytkowej na dobę do temperatury około 60°C oraz jednocześnie na zaspokojenie potrzeb grzewczych dla pomieszczenia o powierzchni 15-20m².
Realnie z obserwacji i zgromadzonych danych pomiarowych wynika, że komora o pojemności od 100 do 400 ton powinna pokryć zapotrzebowanie cieplne dla pomieszczenia o powierzchni do 20m² przynajmniej przez okres 20-30 dni. W przypadku obiektu przechowalniczego o załadunku 400ton odzyskana energia cieplna powinna zapewnić CWU dla 6-8 osób oraz ogrzewanie pomieszczeń pracowników sezonowych do minimum początku grudnia. Cały czas brany jest tu pod uwagę tylko odzysk ciepła przegrzania (odzysk częściowy).
Dużo większą skuteczność mogą zapewnić tu układy całkowitego odzysku ciepła, ponieważ obiekt przechowalniczy o ładowności 400 ton jest w stanie zapewnić energię grzewczą dla pomieszczeń o powierzchni 50-70m² przez cały okres przechowalniczy. Niemniej jednak inwestycja taka wymaga większych nakładów finansowych oraz zalecane jest użycie ogrzewania podłogowego w pomieszczeniach ogrzewanych. Mając na uwadze fakt, że coraz częściej rolnicy zajmujący się produkcją owoców budują w swych gospodarstwach pomieszczenia dla pracowników, inwestycja taka może stanowić skuteczne rozwiązanie ogrzewania tych pomieszczeń oraz wprowadzić znaczne oszczędności finansowe z tego tytułu w gospodarstwie.
Istotne jest również to, że wyposażając nasze urządzenia chłodnicze w odpowiednie systemy odzysku ciepła możemy bardzo skutecznie podnieść ich sprawność energetyczną, o czym piszemy tutaj.
[1]-dane uzyskane z programu doborowego do sprężarek chłodniczych uwzględniające prawidłowe parametry pracy układu chłodniczego, po dokładniejsze informacje zapraszamy do lektury zakładki audyt energetyczny i optymalizacja energetyczna urządzeń chłodniczych.
Jeśli nie odnajdujesz swojej działalności w powyższym podziale, a chcesz wykonać odzysk ciepła zadzwoń do nas lub skontaktuj się poprzez formularz kontaktowy.
Służymy naszą wiedzą i doświadczeniem.