Plamen koji hladi – hlađenje (grijanje) plinom

Mnogi misle da se plinsko gorivo (prirodni plin ili ukapljeni naftni plin – UNP) široko koristi samo za grijanje, pripremu tople vode, kuhanje, industriju, tehnološke procese itd. Međutim plin se također može koristiti za hlađenje i klimatizaciju prostora,  kao i za potrebe tehnološkog rashlađivanja.
Danas na tržištu postoji nekoliko osnovnih vrsta uređaja ili postrojenja za  hlađenje /grijanje na plin:
– Apsorpcijski hladnjaci/grijači ili apsorpcijske dizalice topline (toplinske pumpe) za grijanje i hlađenje.
– Hladnjaci i dizalice topline na osnovi plinskog motora.
– Kogeneracijsko/trigeneracijski agregati i postrojenja za istovremenu proizvodnju električne, toplinske i rashladne energije. Ovi agregati baziraju se na plinskim motorima ili na plinskim turbinama i kotlovima na ispušne plinove koji proizvode toplinsku energiju u obliku pare ili tople vode. Toplinska energije se u apsorpcijskom uređaju transformira u rashladnu energiju.

Prednosti hlađenja/grijanja na plin

Nekoliko je osnovnih značajki rashladnih/grijaćih uređaja koji se osnivaju na primjeni plina kao energenta:

  • Niska potrošnja električne energije u usporedbi s električnim uređajima (preko 10 puta manja) i  niska potrošnja plina u usporedbi s ostalim plinskim uređajima za grijanje i hlađenje.
  • Visoka efikasnost uređaja bitno smanjuje emisiju CO2 , NOx i ostalih polutanata u okolinu.
  • Mogućnost uravnoteženja godišnje potrošnje plina i električne energije.
  • Jedan uređaj za grijanje i hlađenje.
  • Uređaji su predviđeni za vanjsku montažu tako da nije potrebna kotlovnica, dimovodna instalacija niti rashladna strojarnica. Neophodnost ugradnje na otvorenom prostoru predstavlja  prednost za apsorpcijske agregate, jer korisnicima koji nemaju dovoljno prostora snižava troškove skupih građevinskih radova za izvedbu rashladne strojarnice i kotlovnice s dimovodnom instalacijom.
  • Zbog vanjske ugradnje, izvođenje ovakvih postrojenja spada pod blažu zakonsku regulativu.
  • Ne koriste se freoni i ekološki freoni kao radna tvar.
  • Omogućavanje komfora na lokacijama gdje je otežana opskrba električnom energijom.
  • Nije potreban dodatni zakup električne energije.
  • Mirnoća  u radu.
  • Dug vijek trajanja i niski troškovi održavanja.
  • Izvedba apsorpcijskih agregata sastavljanjem dva i više osnovnih modela daje veliku fleksibilnost reguliranja toplinske ili rashladne snage prilagodljive potrebama objekta.
  • Plinske apsorpcijske toplinske pumpe (Gas Absorption Heat Pump – GAHP) spadaju u kategoriju uređaja koji koriste obnovljive izvore energije jer se za proizvodnju toplinske i rashladne energije osim energije plinskog goriva koristi i dio toplinske energije iz okoline.
  • Plinskim apsorpcijskom zračnim toplinskim pumpama moguće je grijati i hladiti prostor za široki raspon ambijentalnog zraka od -20 0 C do +50 0 C

k30-tehnokom-01-300.gifPotrošnja energije

Korištenje plina u ljetnim mjesecima za klimatizaciju ne opterećuje plinsku instalaciju korisnika dok se električni hladnjak u pravilu dodaje kao potrošač u ljetnim mjesecima, tako da povećava ukupno potrebnu instaliranu električnu snagu. Vrlo često stoga, ugradnja električnog kompresorskog hladnjaka veće rashladne snage zahtijeva dogradnju transformatorske stanice što dodatno povećava troškove građevinskih i elektro radova.

Primjenom plinskih apsorpcijskih toplinskih pumpi  osim energije plinskog goriva koristi i dio toplinske energije iz okoline (obnovljivi izvori energije) znatno se smanjuje potrošnja plina prema klasičnim postrojenjima. Kada se uzme u obzir da je za umjerenu klimu, u koju spada Hrvatska, prosječni broj sati grijanja 1400 do 1600 sati/god, a prosječni broj sati hlađenja 600-800 sati/god, uštedama u zimskoj sezoni  mogu se pokriti troškovi plina u rashladnoj sezoni.  Drugim riječima, troškovi grijanja i hlađenja za cijelu godinu s reverzibilnom toplinskom pumpom, jednaki su troškovima samo grijanja u klasičnom postrojenju (bez hlađenja koje iziskuje dodatne pogonske troškove).

Dodatne uštede moguće je postići  kombiniranjem sa sunčevim (solarnim) kolektorima i solarnim bojlerima za pripremu tople vode.

k30-tehnokom-02-300.gifMogućnosti ugradnje

Tipična mjesta primjene su postrojenja za  grijanje, hlađenje i klimatizaciju u komercijalnim, industrijskim i rezidencijalnim objektima, poslovnim zgradama  kao i postrojenja gdje je potrebna istovremena proizvodnja toplinske i rashladne energije kao što su različiti procesi u prehrambenoj i procesnoj industriji, velikim zgradama i objektima sa zonskim grijanjem i hlađenjem, hotelima, bazenima, fitnes centrima, itd.

Investitori s ograničenom snagom električne instalacije, u nemogućnosti primjene kompresorskih agregata bez dogradnje trafostanica, sve više se odlučuju na pokrivanje potreba objekata za toplom i hladnom vodom pomoću plinskih apsorpcijskih uređaja. Mogućnost primjene UNP povećava njihovu rasprostranjenost i u područjima koja još uvijek nisu pokrivena distribucijskom mrežom prirodnog plina. Također prirodni plin i  UNP su ekološki prihvatljiviji od tekućeg goriva jer nema opasnosti od mogućnosti zagađenja kod transporta, pretovara ili propuštanja spremnika.

U Hrvatskoj je do sada ugrađeno preko 600 apsorpcijskih  plinskih uređaja na osnovi smjese amonijak-voda (snaga hlađenja 17,5 kW i snaga grijanja 32,5 kW).

Perspektiva

Usprkos tome što plinski uređaji za hlađenje/grijanje nisu novost na tržištu, njihov razvoj i povećana primjena posljednjih godina pokazuju da za ovakvu tehnologiju svakako ima interesa. Navedene prednosti u odnosu na električne kompresorske agregate nadamo se, potaknut će i veći broj investitora u našoj zemlji da kod planiranja i projektiranja grijanja i klimatizacije ozbiljno razmisle o primjeni plinskih uređaja za hlađenje/grijanje. Kod većih rashladnih kapaciteta razlika u cijeni u odnosu na kompresorske agregate isplaćuje se kroz eksploataciju plinskih agregata već za nekoliko godina.

Tehnokom d.o.o.
Miljenko Baborsky, dipl.ing.stroj.

PODIJELI