Come i chiller a recupero di calore riducono i costi e aumentano l'efficienza

Migliorare il tasso di utilizzo dell'energia dei chiller e ridurre il consumo energetico sono obiettivi che tutti i produttori di chiller perseguono. La tecnologia di recupero del calore è il risultato dell'innovazione continua di molte aziende e ingegneri. Un sistema di raffreddamento con funzione di recupero del calore può utilizzare il calore residuo scaricato per fornire calore al processo. Come viene realizzato? Quali sono i vantaggi per l'azienda?

Cos'è la tecnologia di recupero del calore?

Prima di comprendere la tecnologia di recupero del calore, è necessario comprendere la condensazione. Il processo di condensazione avviene nel condensatore, utilizzando acqua o aria per assorbire il calore dal gas refrigerante ad alta pressione e alta temperatura, permettendogli di condensarsi in liquido. Questo calore assorbito è solitamente chiamato calore residuo o viene dissipato nell'aria tramite una ventola o una torre di raffreddamento.

Tuttavia, nel sistema di chiller a recupero di calore, non la scarichiamo più direttamente. Invece, attraverso un dispositivo di scambio termico, questo calore residuo viene trasferito in altri luoghi per il riscaldamento, trasformando gli scarti in risorsa. Questo processo è il recupero di calore.

Principio di funzionamento della tecnologia di recupero del calore

A chiller’s heat recovery system typically includes a condenser, a heat recovery heat exchanger, a hot water circulation water circuit and a control system. After compression, the high-temperature refrigerant gas first passes through the heat recovery exchanger, located upstream of the main condenser. Part of its thermal energy is transferred through the heat exchanger walls to the water on the opposite side.

L'acqua assorbe il calore del refrigerante e la sua temperatura aumenta gradualmente, mentre la temperatura del refrigerante diminuisce lentamente. Tuttavia, il refrigerante che ha perso parte del suo calore è ancora in forma gassosa. Esso entra nel condensatore principale, dove trasferisce il calore residuo all'acqua di raffreddamento o all'aria e si condensa completamente in liquido.

L'acqua calda riscaldata scorrerà dallo scambiatore di calore per il recupero e entrerà nella tubazione di circolazione dell'acqua calda. Il sistema di controllo può regolare la quantità di acqua che scorre attraverso lo scambiatore controllando l'apertura della valvola sul lato dell'acqua calda per regolare il calore recuperato. Ad esempio, quando la richiesta di acqua calda è elevata, il sistema di controllo aprirà la valvola di più per aumentare il flusso sul lato acqua e recuperare più calore.

Applicazionedel chiller a recupero di calore

Alimentare

Negli impianti di lavorazione di alimenti e bevande, processi come pastorizzazione, birrificazione e miscelazione di bevande richiedono tubazioni e attrezzature pulite, che devono essere lavate con grandi quantità di acqua calda. I chiller a recupero di calore possono utilizzare il calore recuperato per riscaldare l'acqua di pulizia e contribuire a condividere il lavoro delle caldaie.

Medico

L'estrazione degli ingredienti attivi dalle piante richiede frequenti passaggi tra caldo e freddo. Il calore di scarto generato dal chiller durante il processo di raffreddamento può essere utilizzato per riscaldare l'aria, fornire calore alla camera bianca o riscaldare l'acqua di preriscaldamento nel sistema di acqua purificata, riducendo così il carico sul sistema di riscaldamento elettrico.

Semiconduttori

Nelle fabbriche di semiconduttori, molti chiller vengono utilizzati per raffreddare attrezzature e processi come macchine per litografia e rivestimento. Il calore residuo che generano può essere utilizzato per il riscaldamento della fabbrica e l'acqua calda per il laboratorio dopo il recupero, il che può far risparmiare alcuni costi HVAC.

Riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC)

Il chiller con recupero di calore può fornire un flusso continuo di acqua calda durante il raffreddamento, equivalente a un sistema a caldaia. In alcuni grandi hotel, il sistema HVAC viene utilizzato tutto l'anno per regolare la temperatura delle camere, il che significa anche che è possibile produrre continuamente acqua calda stabile.

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Vantaggi dei chiller con recupero di calore

Risparmio energetico

Il chiller con recupero di calore può recuperare il calore di scarto che in origine veniva disperso nell’aria per utilizzarlo nel riscaldamento, evitando sprechi di energia termica. L’acqua calda che prima richiedeva un riscaldatore o una caldaia può ora essere ottenuta contemporaneamente durante il raffreddamento del chiller. Quando la richiesta di calore non è elevata, può soddisfare il fabbisogno senza acquistare apparecchiature di riscaldamento aggiuntive, aiutandoti a ridurre i costi di acquisto e di esercizio.

Protezione ambientale

La tecnologia di recupero del calore è un tipico esempio di utilizzo a cascata dell’energia. I chiller a recupero di calore possono massimizzare l’uso del calore residuo generato dal sistema di refrigerazione che altrimenti verrebbe disperso, aiutando le aziende a ridurre la dipendenza dall’energia primaria e a diminuire le emissioni di carbonio. In alcuni paesi e regioni, le aziende che utilizzano chiller a recupero di calore possono anche richiedere sussidi per il risparmio energetico forniti dal governo.

Stabilità

Il sistema di recupero del calore rimuove parte del calore dal gas refrigerante, riducendo il carico sul sistema di acqua di raffreddamento e sulla ventola, consentendo al chiller di funzionare in modo più stabile. Inoltre, finché il chiller è in funzione per il raffreddamento, il sistema di recupero del calore continua a produrre acqua calda, e la produzione di acqua refrigerata e acqua calda è quasi sincronizzata. Ciò garantisce un’elevata stabilità del controllo della temperatura per i processi che richiedono sia acqua fredda che calda.

Conclusione

Se desideri ridurre i costi energetici tramite il recupero di calore, i chiller a recupero di calore sono una scelta ideale. LNEYA offre una varietà di sistemi di recupero di calore standard e personalizzati, progettando e producendo il modello più adatto alla tua applicazione unica. Se sei interessato, contatta il nostro team e parlaci delle tue esigenze di raffreddamento e recupero di calore.