5. témakör Hőtermelés és hűtés

1. Hőellátási módok A felhasznált végenergia kb. 2/3-a hő. Hőigény: ipari-technológiai (kb. 50 %): nagy hőmérsékletű (hőhordozó: füstgáz, villamos energia), közepes hőmérsékletű (gőz-kondenzátum, termoolaj), kis hőmérsékletű (levegő, folyadékfázisú víz). lakossági-kommunális: fűtési és melegvíz (kb. 50 %): egyedi, központi, távolsági. „hidegenergia”, hűtés.

Konvencionális hőtermelés folyamata Tüzelő berendezések hő kémiailag kötött energia

Ipari-technológiai hőellátás

Hőmérleg Tüzelőberendezés: Gőzkazán: Vízkazán:

Egyedi és központi fűtés és használati melegvíz ellátás

Távhőellátás

Folyamat, hatásfok A tüzelőanyagok kémiailag kötött energiája a tüzelőberendezésben hővé alakul, s hőjét átadja a hőhordozónak (levegő, folyadék- és gőzfázisú víz, termoolaj), s a hőhordozó biztosítja a fogyasztó hőteljesítményét. Energetikai jellemző: Mértékegység: teljesítmény [Whő/Wü ill. Wü/Whő], hő [Jhő/Jü ill. Jü/Jhő]: ηQ= 0,6-0,94 ill. qQ=1,7-1,06.

Folyamat, hatásfok ηFM<ηkazán. Gőz hőhordozójú FM: kondenzvíz-gazdálkodás (visszatérő kondenzátum mennyiségének növelése), hulladékhő-hasznosítás. Forróvíz hőhordozójú FM: forróvíz nyomástartása, hőteljesítmény növelésével nő a hatásfok. Osztrák adatok: egyedi hőellátás: qQ≈2 J/J, távhő: qQ≈1,5 J/J, s ezzel a környezetszennyezés is kisebb (kibocsátások csökkennek + magasabb kémény, nagyobb mértékű hígulás).

Energiafolyam ábra

Hűtés, klimatizálás A klimatizálás (légkondicionálás) feladata, hogy az emberi tartózkodásra, esetenként kényesebb berendezések elhelyezésére szolgáló helyiségekben mindenkor az előírásoknak megfelelő légállapotot biztosítson. Ez úgy érhető el, hogy az adott helyiségbe bevitt levegőt különböző kezeléseknek vetjük alá: hűtés, fűtés, szárítás és nedvesítés. Ezeket a folyamatokat megvalósító berendezéseket klímakészülékeknek nevezzük. E berendezések igen fontos részei a hűtési és a fűtési hőcserélők, melyek a hűtőgépek/hőszivattyúk megfelelő részei (elpárologtató, ill. kondenzátor) lehetnek.

Frisslevegős, nedvesítővel és hővisszanyerővel (rekuperátor) kialakított klímakészülék üzeme télen

Frisslevegős, nedvesítővel és felületi hűtővel kialakított klímakészülék üzeme nyáron

Kompresszoros hűtő

Levegő fűtés és hűtés (fan-coil rendszer) Melegvíz hőforrás Fogyasztók légtere levegő levegőcsere

Fan-coil rendszer Hőforrások: Hűtőforrás: Kaloriferek (gőz, melegvíz - levegő hőcserélők), Melegvíz-kazán - levegő hőcserélő, Kapcsolt hőtermelés. Hűtőforrás: Abszorpciós hűtőgép vízgőz hűtőközeggel, sűrítés termikus módszerrel (illeszkedés a távhőhöz): H2O+LiBr → 6-12 oC, H2O+NH3 → <0 oC. Kompresszoros hűtőgép hűtőközeggel (R134a), sűrítés villamosenergia-hajtású kompresszorral.

Abszorpciós hűtő pf V pa Hűtőközeg (vízgőz) kihajtó kondenzátor fojtószelep Hűtővíz 27°C Fűtővíz 85-90°C abszorber Fogyasztók légtere H2o + LiBr-oldat elgőzölögtető 12-14°C 6°C levegő V pa pf Hűtővíz hűtőtorony