Чаще всего холодильные машины применяются для обеспечения требуемой холодопроизводительности в условиях постоянной нагрузки. Это могут камеры хранения, охлаждения и заморозки или, например, чиллеры. Но есть задачи, в которых нагрузка осуществляется периодически. В основном, это происходит на предприятиях молочной и пивной промышленности, где аппараты охлаждаются водой с температурой 0..+1оС – «ледяной водой».
На молокоприёмных пунктах и молокоперерабатывающих предприятиях есть такие процессы, как охлаждение молока после приёмки, после пастеризации, охлаждение творога и кисломолочных продуктов, и т.д. Такие нагрузки происходят в определённые часы, периодически. Как правило, они постоянные, зависят от мощности перерабатывающего предприятия. В остальные часы нагрузки нет, либо она не существенная, например, поддержание температуры в танках. Работа предприятия обычно начинается в 8-00 и заканчивается в 24-00. Все процессы, связанные с охлаждением, ведутся в этот промежуток времени. В ночное время работы не ведутся. Таким образом, в течение суток есть пиковые нагрузки, а есть и отсутствие какой-либо нагрузки вообще. Самый большой пик приходится на охлаждение молока после пастеризации.
Устанавливать холодильную машину мощностью, равную пиковой нагрузке, достаточно дорого, энергоёмкость такой установки будет высокой. К тому же, такая нагрузка случается один раз в день.
На предприятиях по производству пива необходимо охлаждать сусло после варки. Количество варок в смену зависит от производительности предприятия, их может быть одна или несколько. Мощность при охлаждении, как правило, высокая, но это тоже не постоянная нагрузка, а пиковая. Если варок несколько, то между ними всегда есть несколько часов промежутка.
Именно для решения задач по охлаждению с периодическими и пиковыми нагрузками применяют т.н. «аккумуляторы холода». Что это такое. Это аппараты для получения «ледяной» воды, в которых происходит накопление холода в виде намораживаемого льда. Представляют собой бак с водой, в котором помещён трубный или панельный испаритель, на котором намораживается лёд. Мощность компрессоров определяется по среднесуточной требуемой холодопроизводительности. Она получается намного меньше, чем пиковые нагрузки. Количество льда, которое необходимо запасти, рассчитывается исходя из количества пиков, которые необходимо компенсировать.
Как это работает. В периоды между пиковыми нагрузками происходит намораживание льда за счёт «освободившейся» мощности компрессоров. Эти периоды называются временем аккумуляции. Во время охлаждения (появления нагрузки) вода циркулирует через технологические аппараты и нагревается, способствуя таянию льда в аккумуляторе. Лёд тает при постоянной температуре (0оС), забирая тепло от продукта и охлаждая воду до температуры 0..+1оС. Запасать холод во льду эффективно. Например, при таянии 1 кг льда поглощается 336 кДж энергии, в то время как вода при нагреве на 1К поглощает всего 4,19 кДж. К тому же, вода при подводе тепла нагревается, а лёд сохраняет свою температуру (0оС), пока не растает полностью.
При расчете аккумулятора холода необходимо обеспечить два условия: требуемое количество льда для снятия пиковых нагрузок и площадь поверхности теплообмена испарителя. Иногда, для экономии, бак-аккумулятор подбирают маленький, а агрегат большой мощности, чтобы сэкономить на баке-аккумуляторе. Это можно делать, но до определённого предела: необходимо, чтобы мощность компрессора не превышала мощность «чистого» испарителя. В тоже время, слишком большой бак тоже не всегда подходит: времени аккумуляции должно быть достаточно, чтобы компрессор наморозил необходимое количество льда.
Компания «Сибхолод» производит аккумуляторы холода много лет. Наши специалисты правильно рассчитают и подберут оптимальный вариант аккумулятора холода.
Применение аккумуляторов холода не ограничивается только молоко- и пивзаводами. Они также применяются и для систем кондиционирования воздуха. Например, в самом высоком здании мира – «Бурдж-Халива» в г.Дубаи (ОАЭ) в аккумуляторе намораживается лёд в ночное время, когда нет такой знойной жары. Днём лёд тает, охлаждая здание и экономя электричество.
sibholod@sibholod.ru
