Экономайзер для чего нужен: что это такое, устройство и принцип работы

Содержание

что это такое, устройство и принцип работы

Экономайзер котла — это такое устройство, которое имеет большую историю эксплуатации. Название свое он берет от английского слова «economize» — «сберегать», а развитие получил в 1893 году месте с созданием в России первого водотрубного парового котла Шухова.

Сегодня такие агрегаты применяются повсеместно, когда вода подогревается в регенеративном цикле, начиная от индивидуального отопления до крупных энергетических систем генерации. Без использования этого простейшего устройства невозможно получить КПД котлоагрегатов на уровне 90-95 %.

СодержаниеПоказать

Для чего нужен экономайзер

Экономайзер экономит расход топлива, за счет использования тепла уходящих газов из топочного пространства котлоагрегата, при этом они теряют свою температуру на нагрев воды поступающей в котел. Чем больше температура питательной воды и меньше температура уходящих газов, тем выше КПД котла.

Рассчитывают поверхности нагрева экономайзера таким образом, чтобы температура газов на выходе из него была не ниже 55 С, во избежание образования конденсата в хвостовой части котла. Это очень негативное явление, поскольку при наличии воды из дымовых газов выделяется агрессивная серная кислота, разрушающая металлические поверхности нагрева.

Для увеличения теплосъема с единицы площади экономайзера, его трубную часть располагают в шахматном порядке или в виде пакетов змеевиков. Такая конструкция замедляет скорость движения уходящих газов, в связи, с чем увеличивается теплоотдача и газовая среда лучше нагревает воду.

Принцип работы

Для того чтобы максимально забрать теплоту дымовых газов разработчики решают две задачи:

  1. Замедление скорости движения газов в межтрубном сечении поверхности нагрева.
  2. Увеличение контакт дымовых газов через развитую поверхность нагрева экономайзера.

Для этого конструкционно экономайзер выполняют из пакетов труб с продольным оребрением. Такие трубы соединяются между собой по движению воды дугами. Пакеты устанавливаются в металлическом каркасе на расстоянии, достаточном для прохода газов.

В барабанных паровых котлах питательная вода в экономайзер поступает при помощи питательного насоса с давлением выше рабочего давления пара в котле. Вход осуществляется через специальные коллекторы. Вода и дымовые газы движутся по принципу противотока, то есть навстречу друг другу. Вода идет по трубному сечению, а газы по межтрубному.

Во фланцах оребренных труб устроены специальные канавки, в которые закладываются шнуровой асбест для защиты от перетоков газа. Движение уходящих газов принудительное и обеспечено разряжением, создаваемое дымососом.
Виды экономайзеров и их конструкция

В теплоэнергетике применяют различные виды экономайзеров, которые различаются по виду нагрева среды, материалу поверхности и вариантами компоновки:

  1. Кипящего и некипящего типа.
  2. Газовые промышленные, установленные в паровых или водогрейных котлах.
  3. Изготовленные из стали или чугуна.
  4. По взаимодействию с дымовыми газами — контактные и поверхностные.
  5. По форме труб — ребристые и гладкотрубные.

Кипящие (стальные) и некипящие (чугунные) экономайзерные устройства различаются максимальной температурой нагрева питательной воды. Чугун отличается стойкими антикоррозионными и износостойкими качествами и способен вынести сильные гидроудары и механические усилия.

Но в нем нельзя нагревать воду до температуры кипения. Чугунные трубы при кипении воды лопаются. Процесс сопровождается резким снижением давления в паросиловом тракте котла, интенсивном парообразовании оставшейся воды, что приводит к взрыву парогенератора.

Стальные пакеты формируются трубами с диаметрами от 32 до 40 мм, установленных в шахматном порядке на общем каркасе, который не только закрепляет пакеты с необходимым просветом для прохода дымовых газов, но и несет весовую нагрузку многотонной конструкции.

На практике такая система способно выдержать повышенное давление и высокие скорости среды. Единственным недостатком, мешающим повсеместному использованию — является, низкие антикоррозионные свойства стали.

Поэтому для этого типа используются дорогостоящие марки нержавейки, их применение выбирают только, когда это экономически оправдано.

Как сделать своими руками

Монтаж экономайзера в домашних условиях вполне оправдан, поскольку в индивидуальных отопительных устройствах не используют среды с высокими параметрами по давлению и температуре, а значит, нет жестких требований по материалам и конструкции установки.

Технические условия для устройства экономайзера для автономного отопления:

  1. Выбирают тип металла для конвекторной системы. Лучший вариант — пищевая сталь, которая увеличивается КПД и срок эксплуатации экономайзера. Не рекомендуется к использованию оцинкованной стали, поскольку при температуре свыше двухсот градусов, начинается процесс выделения токсических веществ.
  2. Учитывают диаметр трубы, который обязан соответствовать размерам дымоотвода.
  3. На внешней поверхности наваривают газовые карманы, для циркуляции. Их обычно выполняют из труб малого диаметра, пластин профиля.

Для выполнения монтажных работ используют сварочный агрегат и делают нарезку труб:

  1. Основная труба для корпуса, с диаметром равным дымоходу – 0.5 м;
  2. Труба вспомогательная диаметром 32-50 мм, длиною на 10 см короче основной, до 8 штук.

Порядок выполнения работ:

  1. Трубы с меньшим диаметром приваривают по кругу на равном расстоянии внутри основной трубы.
  2. Основную трубу термостойким герметиком соединяют с дымоходом и«надевают» для защиты базальтовый кожух.
  3. Поверхность обрабатывают чёрной жаропрочной краской, для повышения теплоотдачи.
  4. Можно для корпуса использовать трубу — 1 мм и лист металла — 0,5 мм. К трубе прикрепляют карманы из листа, сформировав равные волны и закрепив их клёпками. Работы проводят без использования сварочного агрегата.
  5. Устройство размещают у основания дымохода.
  6. Рядом с экономайзером не должны находиться легковоспламеняющиеся предметы.

Установка экономайзера в системе

Поставка заводских экономайзеров происходит блоками. Перед монтажом изготавливают усиленный фундамент, способный нести нагрузку не только от трубных пакетов, но и от водяной среды. Блоки соединяют между собой по водному потоку калачами, а каркас закрепляется сваркой.

Импульсные камеры соединяются приваренными патрубкам. Безопасность газового короба усиливают взрывными предохранительными клапанами. Системы импульсной очистки устанавливается согласно проекту и расчетным схемам обвязки.

Во время монтажа между фундаментом и корпусом прокладывают асбест для плотности конструкции от поступления дымовых газов. Сверху приваривают по контуру стальную полосу, для противодействия выдувания уплотнений.

Порядок крепления экономайзера. Нижнюю раму приваривают к закладным элементам, установленным от камер газоимпульсной очистки. По окончанию монтажа устройства, проводят гидравлическое испытание.

Параметры давления в МПа и технология испытаний регламентируются заводом-изготовителем и должны соответствовать государственным нормам и правилам безопасной эксплуатации, предъявляемых к подобным сосудам.

Таким образом, подводя итог, можно отметить, что экономайзер служит для повышения эффективности котлоагрегата, конструкционно он не является сложным для изготовления его своими руками в домашних условиях.

Небольшие экономайзеры получили широкое распространение в отопительных бытовых системах бань, прачечных комплексах, больницах и общественных учреждениях.

для чего нужен экономайзер, конструктивные особенности экономайзера котла

При использовании автономной системы отопления вы имеете много преимуществ по сравнению с отопительной централизованной системой. Например, вы можете самостоятельно регулировать температуру воздуха в помещении и устанавливать дополнительные приборы. В такой системе расход ресурсов намного меньше.

Работа экономайзера

Для того чтобы повысить КПД устанавливают экономайзер. Хоть такое устройство стоит недешево, но оно окупается через несколько лет. Но для устройства экономайзера потребуется много свободного места, так как он обладает большими габаритами. 

Содержание:

  1. Для чего нужен экономайзер
  2. Виды экономайзера
  3. Конструктивные особенности экономайзера котла
  4. Принцип работы

Для чего нужен экономайзер

Экономайзер экономит расход топлива, которое требуется для подогрева воды, которая используется для отопления дома. А также заранее предусматривает расход энергии отходящих газов. При том, что до его устройства они не использовались. 

Водогрейные и паровые котлы являются современными. Раньше все модели были примитивными. Не было известно, как увеличить коэффициент полезного действия прибора, а также не был предусмотрен отвод пора. Со временем стало возможным подключать к котлам воздухоподогреватель, экономайзер, пароперегреватель и др.

За счет экономайзера котла подогревается вода еще до подачи в котел отопления. В топке есть трубы, по которым проходит газ. Именно в этом и заключается принцип подогрева. Для того чтобы увеличить теплообмен устраивают трубы в шахматном или змеевидном расположении. На электростанции котел работает так же. Единственным отличием является забор пара, который происходит при помощи паровой мощной турбинной установки.

Если вы установите паровую турбину, то КПД повысится от 10 до 15%. Все продукты сгорания имеют разную влажность. Связано это с содержанием серной кислоты и углекислого газа. Поэтому в зависимости от вида топлива будет выделяться разное количества газов. Такие газы используются для подогрева воды экономайзером. Таким образом, происходит увеличение КПД устройства, а также уменьшается количество выбросов в атмосферу.

Виды экономайзера

Экономайзеры разделяются по степени подогрева воды, материалу, принципу действия, типу нагрева поверхности и условиям компоновки:

  1. Кипящие и некипящие.
  2. Паровые и водогрейные.
  3. Стальные и чугунные.
  4. Контактные и поверхностные.
  5. Ребристые и гладкотрубные.

Каждый вид имеет много моделей. Это связано с технологией применения и свойствами материала. Он позволяет взаимодействовать с паром.

Конструктивные особенности экономайзера котла

Устроен экономайзер котла следующим образом:

  • Основой экономайзера являются трубы, изготовленные из нержавейки. Они согнуты в змеевики и объединяются в пакеты с заданным количеством секций отдельно в каждой зоне. 
  • Располагать их необходимо в шахматном порядке. Так как, исходя из свойств теплообмена, располагать в коридорной компоновке невыгодно. 
  • В системе устроено две трубы. Одна из них забирает воду, а другая подает. Экономайзеры бывают кипящими и некипящими. Они различаются по допустимой конденсации теплоносителя во время работы, а также температурой внутренней среды.
  • Дополнительно устанавливаются разные контрольные приборы. При любых отклонениях от нормы они будут оповещать. 

Но при устройстве дополнительного оборудования необходимо учитывать особенности системы. Чтобы избежать различных поломок. Расчет может произвести только квалифицированный мастер. 

Купить экономайзер котла можно уже в готовом виде. Или же сделать индивидуальный чертеж, по которому вам изготовят оборудование. Таким образом, можно добиться высокого значения КПД. В промышленных целях это поспособствует уменьшению стоимость экономайзера. 

Принцип работы

Самыми простыми и доступными являются поверхностные экономайзеры. Но они ограничиваются малым коэффициентом полезного действия и имеют ограничения по температуре использования.

Такие экономайзеры разделяют на теплофикационные и питательные. Первый вид нагревает воду для системы отопления. А питательные греют воды для отопительных котлов. Но первый вид является более затратным, так как расходует большее количество воды.

Для того чтобы обеспечить баню или прачечную водой част используют контактный экономайзер. Но для их работы необходимо установить промежуточные теплообменники. Такие экономайзеры устанавливают как дополнительный к поверхностному. 

Чугунные экономайзеры отличаются своей стойкостью к механическим и химическим повреждениям, а также долговечностью. Но давление в трубах должно быть не более 2,4 мПа. К недостаткам такого устройства можно отнести:

  1. Большие габариты в отличие от других моделей. 
  2. Практически не защищены от гидравлических ударов.
  3. Низкие тепловые и экономические показатели. Связано это с быстрым загрязнением оборудования золой и сажей. В связи с этим тяжело обслуживать экономайзер.
  4. Теплопередача низкая в сравнении с другими экономайзерами. 

Но, тем не менее, они широко применяются благодаря своей долговечности и практичности. Но в последнее время более востребованными стали стальные экономайзеры, так как они имеют большой диапазон применения. 

Такие экономайзеры используют в отопительных котлах, которые работают на газе с избыточным давлением пара не более 23 кгс/см2. А также на входном коллекторе температура должна быть определенной. Зависит она от типа топлива. 

Если чугунные экономайзеры не могут быть кипящими, то стальные бывают двух типов. В кипящих устройствах вода на 20% превращается в пар. Именно поэтому такие экономайзеры быстрее подвергаются коррозии. Скорость движения воды в трубах должна быть более 1 м/с. 

В некипящем экономайзере пар выводится из системы из-за высокого давления. Это является главным отличием от кипящего устройства. 

Работа экономайзера зависит от условий эксплуатации и вида оборудования. В газовых водонагревальных котлах в роли экономайзера выступает газоплотная топочная камера. 

С каждым годом производители совершенствуют технические характеристики экономайзеров.

Читайте также:

Экономайзер котла – устройство и принцип работы

При конструировании современных тепловых систем одной из основных задач, решаемых разработчиками выступает повышение эффективности котельных установок и снижение энергозатрат. В большинстве случаев эта проблема решается внедрением новых технологий, но как показывает практика включение в состав экономайзера позволяет снизить затраты на 13-15%. И хотя экономайзер котла практически не претерпел изменений в своей конструкции с момента изобретения, он и сегодня является объектом постоянных усовершенствований.

Принцип работы экономайзера

Экономайзер котла – устройство и принцип работыСвое название это устройство получило от английского «economize» — «экономить, сберегать». Впервые экономайзер был применен в 1893 году, когда устройством предварительного нагрева был оснащен паровой котел. С тех пор экономайзер стал почти обязательным элементов водогрейной установки.

Принцип работы этого прибора идентичен принципу работы парового или водяного котла – нагрев проточной воды в замкнутом контуре. Правда, если в обычном котле вода нагревается в водяной рубашке, в которой находится топка или в теплообменнике над горелкой, то для нагрева теплоносителя используются продукты горения. Проще говоря, в экономайзере используются продукты горения топлива, имеющие высокую температуру, но при этом уже покинувшие объем котла.

Вторым важным отличием экономайзера от нагревательного котла выступает назначение. Водяной или паровой котел нагревает воды и подает ее дальше в систему отопления или горячего водоснабжения. Экономайзер предназначен только для предварительного нагрева воды перед подачей ее в контур водяного котла.

Важность этого момента заключается в том, что при работе системы отопления, после того как теплоноситель пройдет по системе труб и радиаторов и отдаст тепло при попадании в котел он охлаждается до 42-50 градусов Цельсия. После чего требуется затраты топлива и энергии до повышения температуры теплоносителя до стандартных 80-90 градусов (речь идет об автономных системах отопления частных домов). При включении в систему отопления, экономайзер котла, используя горячие отработанные газы из камеры сгорания или топки, повышает температуру воды до 50-55 градусов перед подачей ее в котел. Такой прибор позволяет почить чистую экономию до 15% энергоносителей и повысить эффективность работы до 15%.

Конструкция экономайзера

Экономайзер котла – устройство и принцип работыПоскольку в устройстве производится нагрев воды, то в его конструкции нет ничего необычного, он представляет собой не что иное, как обычный теплообменник с подключением к системе через трубы.

Основу прибора составляют трубы, которые для повышения площади нагрева располагаются в шахматном порядке. При прохождении через теплообменник горячие потоки отработанных газов буквально окутывают трубы теплообменника и передают тепло теплоносителю.

В зависимости от объемов системы и ее назначения экономайзеры изготавливаются из материалов способных выдержать большие механические нагрузки и долгое время работать в агрессивной среде продуктов горения топлива.

По материалу изготовления экономайзеры бывают:

  • Литые чугунные;
  • Из стали;
  • Из нержавеющей стали;
  • Из цветных металлов.

Для больших по объему котлов промышленного оборудования используются чугунные или стальные трубы. Чугун способен выдерживать большое давление и в долгое время находится в агрессивной атмосфере. Недостатком чугуна является его хрупкость, это особенно ярко проявляется при гидравлических ударах – он не способен противостоять резкому повышению внутреннего давления.

Стальные трубы более практичные, их легче монтировать, они способны выдерживать высокое рабочее давление и гидроудар. Другое дело, что при сварке конструкции узким местом выступает сварные швы. Именно они наиболее подвержены коррозии.

Применение нержавеющей стали для изготовления экономайзера позволяет продлить срок его эксплуатации. Выполненные из металла не подверженного коррозии нержавеющие теплообменники считаются наиболее надежными. Недостатком их принято считать высокую стоимость по сравнению с чугунными и обычными стальными.

Использование цветных металлов для изготовления теплообменника в основном нашло применение для бытовых небольших экономайзеров котлов отопления. Эти приборы отличаются высокой эффективностью при компактных размерах.

Особенности конструкции экономайзеров

Особенности конструкции экономайзеровСпецифика конструкции экономайзера котла во многом зависит от характеристик самого котла. Для безопасной работы оборудования в конструкцию экономайзеров котлов вносятся изменения и усовершенствования, дающие возможность максимально использовать возможности.

Прежде всего, это касается устройств кипящего и некипящего типов. При нагреве воды до высокой температуры во внутреннем объеме теплообменника образовывается водяной пар. В высокотемпературных установках количество водяного пара может достигать 20-24% от объема воды. Такой экономайзер котла оборудуется клапанами сброса пара, и устройствами контроля давления. Кипящие экономайзеры изготавливаются из стали, чугунное литье для такого оборудования не используется.

Не кипящие устройства только прогревают воду перед подачей в котел, в них температура не повышается до критической, а пар выводится из системы.

Еще одним различием этих устройств выступает их назначение. Есть экономайзеры котлов паровые и водогрейные. Паровой экономайзер котла предназначен для прогрева воды до порога парообразования. Такой технологический прием используется в паровых котлах, где конечным продуктом выступает водяной пар высокого давления, а не вода. Водогрейный экономайзер котла отопления предназначен для предварительного прогрева воды. Это нужно для того чтобы нагреть воду и пройти «точку росы» еще до подачи ее в водогрейный котел.

Проблемы с экономайзерами паровых котлов низкого давления

Проблемы с экономайзерами паровых котлов низкого давленияКак и большинства технических решений в экономайзере парового котла существуют изъяны, обусловленные спецификой эксплуатации агрегата. Для паровых котлов низкого давления характерным моментом выступает проблема выпадения конденсата. При разогреве пара котел нагревает его до определенной температуры, поднятие температуры выше допустимой влечет повышение давления и риск разрушения теплообменника котла.

В связи с этим экономайзер парового котла низкого давления должен нагревать пар в строго определенном технологией температурном диапазоне. В связи с этим,  для экономайзера важно обеспечить не только нагрев пара, но и не допустить образования конденсата.

Для синхронизации работы экономайзера и парового котла установка в обязательном порядке оборудуется системой безопасности и контроля.

Обслуживание и ремонт установок

Экономайзер котла – устройство и принцип работы Как и для все котельное оборудование, экономайзер котла проектируется и изготавливается в строгом соответствии с нормативными документами и требованиями государственных стандартов. Монтаж промышленного оборудования должен осуществляться только квалифицированным персоналом, имеющим допуск на проведение монтажных и пусконаладочных работ.

Все работы по монтажу установки должны соответствовать техническим нормам. После окончания работ оборудование обязательно проходит испытание и тестирование.

В процессе эксплуатации оборудование в обязательном порядке должно проходить техническое обслуживание, в ходе которого проверяется целостность, правильность работы датчиков и приборов, проводится оценка состояние внутренних поверхностей – выявляются места оседания накипи и образования коррозии металла.

Видео к теме экономайзер котла

Экономайзер принудительного холостого хода


Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 387

Какое полузабытое, а для кого-то и вообще незнакомое слово – экономайзер! Карбюраторы, которые долгие годы исправно трудились на автомобиле, постепенно уступили свое место различным системам впрыска. Но автомобильный век долог, и порой кому-то приходится сталкиваться с машинами, в которых еще находится место для карбюратора. Ну а его нормальная работа обеспечивается рядом дополнительных устройств, среди них невозможно не упомянуть экономайзер топлива.

Что такое экономайзер в автомобиле?

Работа ДВС основана на сгорании топливовоздушной смеси (ТВС). Ее состав зависит от нагрузки мотора, и должен быть разным при ее изменении. Это означает изменение соотношение между кислородом (воздухом) и бензином при изменении условий движения. Нужные пропорции обеспечивает карбюратор, или в современных машинах – контроллер впрыска. Поэтому, прежде чем говорить про экономайзер, надо рассмотреть работу карбюратора.

Как работает карбюратор

Понять его принцип работы поможет приведенный рисунок.

как работает карбюраторкак работает карбюратор

Это самый простой вариант карбюратора, можно сказать, только поясняющий его устройство и основную идею. Бензин находится в поплавковой камере на постоянном уровне, который поддерживается работой игольчатого клапана. Через воздушный фильтр воздух всасывается в цилиндры двигателя. Он проходит смесительную камеру, благодаря имеющемуся там сужению, в этом месте создается разрежение по отношению к поплавковой, в которой поддерживается уровень атмосферного давления.

Из-за возникшей разницы давлений в смесительную камеру попадает горючее. Проходя через жиклер, оно разбивается на мелкие капельки, испаряется и смешивается с воздухом, вследствие чего образуется ТВС, поступающая в цилиндры мотора. Соотношение между этими компонентами зависит от положения заслонки карбюратора, связанной с положением педали акселератора. Чем сильнее на автомобиле она нажата, тем больше открыта заслонка, выше степень разрежения и больше бензина поступает на образование смеси.

Назначение экономайзера

В тот момент, когда заслонка почти полностью открыта, автомобильный мотор испытывает максимальные нагрузки, а значит, для их преодоления ему требуется большее количество бензина, чем во время работы на обычных режимах. При этом и начинает работать экономайзер, топлива на образование смеси поступает больше, и смесь становится обогащенной. Его назначение и устройство, а также для чего нужен экономайзер, становится понятно из рисунка:

устройство экономайзераустройство экономайзера

Дроссельная заслонка карбюратора через тяги и рычаги связана со специальным клапаном. Когда она полностью открыта, это вызывает его срабатывание, и дополнительное количество бензина, проходя жиклер экономайзера, идет на образование ТВС. Такое поступление топлива вызывает обогащение смеси и обеспечивает работу мотора при повышенной нагрузке. Когда отпускается педаль газа, заслонка прикрывается, пружина закрывает клапан и работа экономайзера прекращается.

Конструктивно устройство экономайзера может быть выполнено различными способами, конкретную реализацию их затрагивать не будем, т.к. для карбюратора после появления контроллеров впрыска история развития закончилась.

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ)

Рассматривая автомобильный экономайзер, нельзя обойти стороной и такое устройство, как ЭПХХ. У него совсем другое назначение, чем у обычного экономайзера. Если последний, как мы только что рассмотрели, обогащает топливную смесь при значительных нагрузках, то ЭПХХ, наоборот, обеспечивает экономию топлива. Режим принудительного холостого хода – особый вариант движения.

Как правило, это связано с торможением двигателем при движении на спуске или накатом, когда скорость включена и газ отпущен. ЭПХХ дополняет имеющуюся в карбюраторе систему холостого хода. Она выполняет подачу топлива в двигатель при закрытой заслонке. В этом случае за счет разрежения, создаваемого под ней, горючее по специальному каналу холостого хода проходит через жиклер и поступает в мотор, что и обеспечивает его работу в таком режиме.

Однако если при этом машина двигается накатом или с горки, то коленчатый вал вращается с большей частотой, чем свойственно режиму холостого хода, что вызывает повышенное потребление бензина и снижает эффективность торможения двигателем. Для исключения этого срабатывает ЭПХХ, и поступление топлива прекращается. В режиме принудительного холостого хода поступление бензина прерывается с помощью электромагнитного клапана, управляемого достаточно простым электронным блоком.

блок управления эпххблок управления эпхх

Исходными данными для срабатывания ЭПХХ (электромагнитного клапана) являются сигнал датчика о закрытой заслонке и повышенное число оборотов коленвала. Такой режим ЭПХХ поддерживает пока:

  • скорость движения при отпущенной дроссельной заслонке не уменьшится;
  • не будет выключена передача и автомобиль начнет двигаться в режиме обычного холостого хода;
  • водителем не будет нажата педаль газа и движение продолжится с повышенной скоростью, экономайзер выключится по положению заслонки.

Работа экономайзера в составе карбюратора обеспечивает обогащение ТВС при повышенной нагрузке, а также экономию топлива и лучшую эффективность торможения мотором в режиме принудительного холостого хода.

Мне нравитсяНе нравится

Для чего нужен экономайзер котла?

Одним из способов повышения эффективности работы котла становится экономайзер. Он помогает сократить расходы топлива и значительно увеличить тепловую мощность и КПД котла.

Перед подачей сетевой или питательной воды в паровые или водонагревательные котлы она нагревается в экономайзере благодаря тепловой энергии, которую отдают топочные газы. В результате – тепловые потери в камере сгорания сокращаются, а КПД – увеличивается в среднем на 15%. При этом модернизировать с помощью установленного теплообменника можно как действующие стационарные и модульные котельные, так и включить его в проект новой отопительной станции.

Различают водяные и контактные экономайзеры. Первые используются для прогрева воды или воздуха в котле, вторые – для нагрева воды при технологическом или бытовом водоснабжении.

Водяной экономайзер может быть групповым или индивидуальным, а в зависимости от того, из какого материала он изготовлен, – чугунным или стальным. При этом модели из чугуна некипящие, тогда как стальные – и некипящие, и кипящие. Из стали изготавливается экономайзер для котлов среднего и высокого давления, а вот для котельного оборудования низкого давления подойдет и стальной, и чугунный вариант.

Так, оснащение экономайзером часто используется, если монтируется паровой стационарный котел ДКВР. Оборудование позволяет быстро подогревать сетевую воду, до нужной температуры без выделения угарных газов и обеспечивать потребителей необходимым количеством теплоносителя.

Продукты сгорания характеризуются разными показателями влажности, которая зависит от процентного содержания в топливе углекислого газа и серы. При сгорании мазута, угля, природного газа выделяют различное количество дымовых газов, которые экономайзер использует повторно. Поэтому использование экономайзера помогает улучшить и экономические показатели котельного оборудования.


Получите консультацию технолога
+7 (3852) 20-15-05

что это такое, устройство, принцип работы, назначение :: SYL.ru

Характеристики котельного оборудования совершенствуются в разных направлениях. Одни производители делают упор на расширение функциональности, другие осваивают новые системы управления, а третьи занимаются физической эргономикой. Но самым перспективным направлением считается оптимизация конструкции и процессов теплообмена. И в этом контексте особое значение имеет экономайзер. Что это такое? Это уже ставшая обязательной часть паровых котлов, которая позволяет экономить тепловую энергию, по сути, за счет вторичного использования. Впрочем, этот процесс следует рассмотреть подробнее.

экономайзер что это такое

Назначение и задачи экономайзера

Для начала стоит обратиться к системам пиролиза и котлам длительного горения. Их принцип работы базируется на вторичной переработке топлива, но цели ставит разные. В одном случае это повышение энергоэффективности котельного оборудования, а во втором – увеличение периода активности агрегата. В свою очередь экономайзеры котлов предназначены для оптимизации процессов теплообмена. В конечном итоге пользователь получает более экономный расход топливного материала при высокой теплоотдаче. Это может выражаться не напрямую, а, к примеру, в виде интенсивного образования пара. В более сложных когенерационных системах, где котлы связываются с электротехнической инфраструктурой, эффект экономайзера может быть отражен и в минимизации расходов электроэнергии. Но это касается в основном промышленного оборудования.

Принцип работы агрегата

котел отопительный

В процессе работы любого котла на твердотопливных элементах выделяется дым. Он имеет высокую температуру, поэтому можно констатировать, что вместе с этими потоками удаляется и тепло. Чтобы напрасно не расходовать выработанную энергию, инженеры и предложили экономайзер. Что это такое в составе котла? Это функциональный блок, который в некотором роде аккумулирует энергию дыма, преобразуя ее в нагрев воды. То есть не сам блок выступает преобразователем дыма, а вода, которая в него заливается. Далее она поступает в специальные резервуары для полноценного нагрева. Циркуляция воды в котельных теплообменниках является обычным явлением, но в данном случае реализуется именно предварительный нагрев без использования основной тепловой энергии оборудования.

Конструкция экономайзера

В простейших исполнениях экономайзер представляется комплексом трубчатых элементов, проходя по которым, вода или пар нагревается. Причем трубы имеют не прямые, а извилистые змеевидные и зигзагообразные формы. Несколько труб формируют один пакет. В каждом пакете набор трубчатых элементов располагается по одной общей конфигурации. Также устройство экономайзера предусматривает наличие изоляционных плит и металлических перегородок, которые разделяют пакеты. Изоляция нужна для обеспечения безопасности в процессе работы теплообменника.

устройство экономайзера

Присутствует в конструкции и предохранительный клапан, который устанавливается непосредственно перед входной линией. Данная заслонка предназначена для защиты от гидроудара. В некоторых моделях котел отопительный имеет и предохранительный клапан в верхней части экономайзера. С этой стороны наличие защиты обуславливается риском повышения давления, при котором вода должна выпускаться наружу.

Разновидности по материалу изготовления

В основном используются чугунные и стальные конструкции. Чугун хорош тем, что имеет прочную износостойкую структуру, которая способна выносить гидроудары и механические воздействия. Но в таком корпусе не может использоваться высокотемпературный экономайзер. Что это такое? Это модели теплообменников, которые предусматривают не просто предварительный подогрев, но и доведение воды до высоких температур. Чугун в таких условиях может лопнуть без возможности восстановления.

экономайзеры котлов

Стальные модели формируются трубами с диаметрами в среднем от 30 до 40 мм. Их устанавливают в шахматном порядке на едином каркасе, который наделяет всю конструкцию прочностью. На практике котел отопительный с интегрированным стальным экономайзером способен выдерживать повышенные температуры и немалое давление. Единственным недостатком стали является предрасположенность к коррозии. Поэтому для экономайзеров используются особые дорогостоящие марки сплавов.

Разновидности по типу рабочей среды

Уже упоминалось, что экономайзер может выступать и как средство дополнительного подогрева, и как полноценный нагреватель. Разделение между этими видами теплообменников проходит по точке кипения. Соответственно, в одном случае выпускаемый дым может доводить до кипения воду в экономайзере, а в другом – слегка подогревать. Но есть и разница в функциональном обеспечении. Даже в простом исполнении «не кипящий» водяной экономайзер оснащается коллекторами, манометрами, реле управления, термометрами и другими устройствами, позволяющими контролировать состояние оборудования. Однако «кипящий» экономайзер, кроме перечисленной измерительной и регулирующей арматуры, также дополняется сгонными и обводными линиями. Кроме того, на выходных каналах могут отсутствовать некоторые фитинги и клапаны. Связано это с тем, что кипящая вода должна иметь предельно свободные пути выхода в котельный барабан.

Заключение

водяной экономайзер

По мере усложнения конструкции котла вводятся и новые требования по его защите от аварий. Тепловые перегрузки и высокое давление могут спровоцировать нарушения в трубопроводной инфраструктуре, что заставляет инженеров расширять перечень систем безопасности оборудования. Тем не менее энергоэффективность по-прежнему остается важным преимуществом экономайзера. Что это такое в реальных цифрах? В промышленных котельных станциях на этапе водоподготовки такие теплообменники способны доводить температуру воды до 250-270 °C. Разумеется, на бытовом уровне речь может идти о более скромных цифрах, а «кипящие» модели экономайзеров и вовсе требуют серьезного переоборудования агрегата. И все же концепция оптимизации теплового обмена считается наиболее перспективной, так как она обеспечивает прямой эффект повышения теплоотдачи.

Выбираем конденсационный экономайзер | Первый инженер

В предыдущем выпуске журнала мы вместе считали, насколько можно повысить эффективность паровой системы за счет установки экономайзеров.

Продолжим тему: рассмотрим существующие типы экономайзеров и критерии, которые помогут выбрать оборудование, идеально отвечающее техническим условиям на вашем объекте.

Конденсационный экономайзер может увеличить общую эффективность регенерации тепла и паровой системы до 10% за счет снижения температуры дымовых газов до температуры ниже точки росы, что приводит к повышению эффективности утилизации отработанного тепла. Эффективность котлов, оборудованных экономайзерами, таким образом, может превышать 90%.

Экономайзеры непрямого действия (бесконтактные)

Такой экономайзер может нагревать жидкости до температуры 93 °С, понижая температуру уходящих газов до 25 °С. Происходит это за счет отъема тепла у горячих дымовых газов, проходящих через один или несколько кожухотрубных или трубчатых теплообменников.

Бесконтактный экономайзер способен подогревать воду до более высокой температуры, чем экономайзер прямого действия.

Важно, чтобы теплообменник был спроектирован таким образом, чтобы выдерживать коррозию от сконденсированных водяных паров, образующихся при сжигании углеводородных видов топлива, таких как природный газ или светлые нефтепродукты. Сконденсированный водяной пар — окислитель, и, если его утилизация предполагается посредством канализационной системы или использования в качестве технологической воды, предварительно он должен быть нейтрализован.

Конденсационный экономайзер непрямого действия

Конденсационный экономайзер непрямого действия

Экономайзеры прямого действия (контактные)

В таких устройствах нагреваемая жидкость вступает в непосредственный контакт с горячими дымовыми газами, благодаря чему не происходит загрязнение теплопередающих поверхностей. Жидкость забирает тепло у уходящих газов, при этом происходит конденсация водяных паров, содержащихся в них. Для улучшения контакта между распыляемой водой и дымовыми газами камера распыла жидкости может быть снабжена изоляцией, а для предотвращения уноса мелких капель необходим каплеуловитель.

Конструкция контактного экономайзера обеспечивает высокую теплопередачу в сочетании с возможностью регенерации воды, поскольку нагретую воду можно аккумулировать и использовать в качестве питательной воды котла для отопления помещений или удовлетворения потребностей технологического процесса.

Конденсационный экономайзер прямого действия с внешним теплообменником

Конденсационный экономайзер прямого действия с внешним теплообменником

Конденсат, выделяющийся из дымовых газов, имеет повышенную кислотность и должен быть подвергнут предварительной обработке перед использованием. Помимо этого, может потребоваться его фильтрация при использовании видов топлива, отличных от природного газа.

Важное условие эффективной работы установки — строгие требования к подогреву холодной подпиточной воды. Поскольку контактный экономайзер работает в условиях, приближенных к атмосферному давлению, высота над уровнем моря и температура дымовых газов накладывают ограничения температуры подпиточной воды, которая должна быть на уровне 45-60 °С.

Чтобы решить, устанавливать ли конденсационный экономайзер, и какой тип стоит выбрать вам, оцените изменения рабочих параметров системы.

Рассмотренные типы экономайзеров подогревают воду для котлов и снижают потребности деаэратора в паре, тем самым обеспечивая большим количеством пара технологические процессы. Потенциал экономии энергии снижается, если большая часть пара, поступающего в деаэратор, вырабатывается в результате регенерации тепла продувок. Конденсационный экономайзер также может ограничивать или уменьшать производство энергии паровой турбиной с противодавлением, если пар на выходе из турбины используется для поддержания давления в паропроводе низкого давления. Снижение температуры дымовых газов приводит к снижению их подъёмной силы, что должно учитываться при расчетах рассеивания загрязняющих веществ.

Сравним эксплуатационные характеристики экономайзеры обоих типов:

Конденсационный экономайзер прямого действия с внешним теплообменником

1 В случае повторного использования конденсата требуется его очистка. В противном случае, теплообменные поверхности должны быть выполнены из специальных устойчивых к коррозии материалов.
2 В случае повторного использования конденсата требуется его очистка. Более высокие окисляющие свойства из-за присутствия в растворе SOx. Теплообменные поверхности должны быть выполнены из специальных устойчивых к коррозии материалов.

Конденсационные экономайзеры требуют разработки и проектирования применительно к конкретным условиям применения, а также глубокого понимания того, как их работа повлияет на существующее оборудование и водно-химический режим объекта.

Руководство к действию

  • Определите производительность вашего котла, эффективность сгорания, температуру дымовых газов, количество часов работы в год и годовой расход топлива.
  • Определите возможность использования на производстве низкотемпературной горячей воды (отопление помещений, подогрев подпиточной воды для котлов, предварительный нагрев воды для технологических нужд).
  • Определите количество тепла, которое может быть утилизировано при внедрении конденсационного экономайзера.
  • Определите ежегодную экономию энергии и денежных средств.
  • Определите экономическую эффективность внедрения конденсационного экономайзера, учитывая затраты на вспомогательное оборудование. Простой срок окупаемости проектов с использованием конденсационного экономайзера зачастую не превышает двух лет.

 

Статья подготовлена Валентином Рубцовым с использованием материалов сайта https://www.energy.go.

Определение, функции и типы экономайзеров в котлах |

Бойлер-экономайзер:

Бойлер-экономайзер (иногда называемый экономайзером) — это энергосберегающее устройство , которое помогает снизить эксплуатационные расходы за счет экономии топлива.

Экономайзер в котле делает систему более энергоэффективной.

В котлах экономайзеры обычно представляют собой теплообменники , которые предназначены для теплообмена с жидкостью, обычно водой.

Концепция экономайзера котла и утилизации отработанного тепла

Котлы обычно предназначены для производства пара из воды. Вода превращается в пар, передавая как , так и скрытое тепло .

Ощутимое тепло — это количество тепла, необходимое для повышения температуры воды при постоянном давлении без изменения ее жидкого состояния, в то время как скрытое тепло — это количество тепла, необходимое для изменения состояния с Жидкости на Пар при постоянной температуре и давлении.

Выпуск от котлов обычно находится в диапазоне температур 200 ° C — 250 ° C , поэтому от котла будут огромные потери, если какие-либо устройства регенерации тепла не будут установлены после него.

Если отработавшие газы, выходящие из котла при такой высокой температуре, проходят через экономайзер , чтобы обеспечить необходимое ощутимое тепло для воды путем повышения ее температуры, это уменьшит тепловую нагрузку на котел в большей степени.

Мы в Thermodyne Engineering Systems производим котел-экономайзер , который подходит для вашей котельной системы и повышает ее общую эффективность с 3% до 5%.

Повышение эффективности котла сэкономит много ваших эксплуатационных расходов и в конечном итоге продлит срок службы вашей котельной системы.

Также читайте : Оборудование контроля загрязнения воздуха

Функция котла Economiser

Кономайзер E в котле работает по принципу теплопередачи.Теплообмен обычно происходит от высокой температуры до низкой температуры.

В случае котлов дымовые газы или выхлопные газы из выпускного отверстия котла имеют высокую температуру, а вода, которая должна быть предварительно нагрета, имеет низкую температуру.

Таким образом, эта разница температур между водой и дымовыми газами помогает повысить температуру питающей воды.

В зависимости от типа операций, конструкция экономайзеров модели может быть типа дымовой трубы или типа водяной трубы.

В дымовых трубах дымовые газы находятся внутри труб, и вода находится на стороне корпуса, в то время как в водяной трубе вода находится в трубке, а дымовые газы находятся на стороне корпуса.

Также читайте : Паровой котел катушечного типа

Типы экономайзера в котле

Котел Экономайзеры можно классифицировать различными способами в зависимости от функции и работы экономайзера.

Экономайзер может быть выполнен под давлением или без него в зависимости от требуемой температуры воды через него.

Thermodyne производит экономайзеры под давлением , а также экономайзеры без давления в соответствии с вашими потребностями.

Как правило, если требуемая температура воды выше нормальной температуры кипения при атмосферном давлении, то Котельные экономайзеры должны находиться под давлением, а если они ниже точки кипения, они могут быть выполнены без давления.

Термодинные котлы имеет большой опыт в производстве экономайзеров и специально разработан для удовлетворения ваших конкретных требований.

Также читайте : Котел высокого давления

Компактные конструкции Thermodyne Boiler Economiser еще больше уменьшают потери дымовых газов и сохранят ваше состояние с точки зрения использования топлива, снижая тем самым эксплуатационные расходы.

Свяжитесь с нами для получения более подробной информации, относящейся к Thermodyne Экономия котлов — Поговорите с отделом продаж термодинных котлов

Часто задаваемые вопросы по экономайзеру котлов

Что такое экономайзер в котле?

Экономайзеры на паровых электростанциях используются для улавливания отработанного тепла из дымового газа котла и передачи его в питательную воду котла.

Какие бывают виды экономистов?

Существует два основных типа экономайзеров: неконденсирующийся экономайзер и конденсационный экономайзер. Неконденсирующие экономайзеры используются главным образом потому, что экономайзеры этого типа увеличивают эффективность на 2-4%.

Почему экономайзер используется в котле?

Экономайзер котла, используемый для повышения эффективности системы парового котла. Экономайзер является своего рода теплообменником.

https://contentupgrade.me/2ypMgB4D

.

Хотите снизить расходы на электроэнергию? Получить экономайзер HVAC

hvac economizer

Что такое экономайзер HVAC? Любая производная от слова «экономика» привлекает нас, потребителей, потому что это означает, что мы можем что-то сэкономить, будь то с операционной или финансовой точки зрения. Так что, как вы, наверное, догадались, экономайзер HVAC сэкономит деньги вашего бизнеса на счетах за коммунальные услуги. Давайте посмотрим, как экономайзер HVAC — это инструмент экономии, который стоит ваших начальных инвестиций.

Экономайзер HVAC будет способствовать повышению энергоэффективности HVAC

Если кто-то скажет вам, что существуют энергетические решения HVAC, которые могут сэкономить вам пакет за счет значительного снижения энергопотребления HVAC, ваш интерес будет повышен, верно? Ну, экономайзер HVAC делает именно это. Потенциал экономии энергии экономайзера HVAC делает это существенным дополнением для домовладельцев высокого класса, владельцев бизнеса и управляющих недвижимостью.

Экономайзер HVAC экономит ваши деньги, вытягивая холодный наружный воздух в ваше пространство.Этот тип охлаждения известен как «естественное охлаждение», потому что он не использует оборудование вашего HVAC для охлаждения воздуха. Места, где жарко и влажно круглый год, редко бывают хорошими кандидатами на экономайзер HVAC, потому что наружный климат редко бывает прохладным и достаточно сухим, чтобы приносить пользу вашему внутреннему пространству.

По данным Нью-йоркского отдела контроля и исполнения кодов, при правильной установке и обслуживании экономайзер HVAC снижает механическое охлаждение до 75 процентов .

Где можно установить экономайзер HVAC?

Экономайзер HVAC иногда поставляется со встроенным оборудованием HVAC на крыше.Если в вашей системе нет экономайзера HVAC, специалисты по кондиционированию воздуха могут выполнить модернизацию, чтобы добавить его. Добавление экономайзера HVAC не требует существенных структурных или механических работ. Устройства среднего размера, поэтому им не нужно намного больше места, чем у вашего существующего устройства.

Хотя более прохладный, более сухой климат лучше всего подходит для экономайзера HVAC, эти устройства являются эффективным инструментом энергосбережения в климатических условиях, когда днем ​​жарко, но ночью прохладно или только случаются короткие сезонные жары и липкая погода. ,

Во многих штатах есть строительные нормы и правила, которые требуют установки экономайзера HVAC для целей энергосбережения. Хотя во Флориде, где жарко и душно большую часть года, не требуется установка экономайзера HVAC, Нью-Йорк требует включения экономайзера HVAC в новую конструкцию, оснащенную системами HVAC с охлаждающей способностью более 65 000 БТЕ. в час . Это требование не распространяется на жилые помещения, отели и супермаркеты.

Решения в области HVAC: как работает экономайзер HVAC?

Экономайзер HVAC подает наружный воздух, при условии, что воздух ниже заданной температуры, а влажность ниже заданного процента. Это сокращает время работы вашего кондиционера, что снижает потребление энергии HVAC. Демпферы контролируют количество воздуха, который втягивается, рециркулирует и выпускается из вашего здания.

Логические контроллеры и датчики температуры наружного воздуха определяют, подходят ли погодные условия для работы экономайзера.Приводы, которые являются приводами с электроприводом, открывают и закрывают заслонки при получении направления от логических контроллеров. Когда наружный воздух соответствует требованиям температуры и влажности, наружная заслонка открывается и компрессоры кондиционера выключаются.

Если температура наружного воздуха слишком высока для охлаждения, заслонка закрывается, что приводит к снижению вентиляции. Возврат откроется, а вытяжной вентилятор закроется. Компрессоры перезапустят процесс механического охлаждения.

Различные типы экономайзеров HVAC, которые повышают энергоэффективность HVAC

Экономайзер с сухими лампами
Экономайзер с сухими лампами измеряет только температуру воздуха, а не влажность.Экономайзеры с сухими лампами дешевле в установке и обслуживании, но могут не обеспечивать оптимального комфорта, поскольку эти устройства не учитывают уровень влажности.

Экономайзер с одной энтальпией (влажная колба)
В единой энтальпии (измерение содержания энергии в воздухе, включая температуру и влажность) используется датчик для измерения температуры и влажности наружного воздуха для определения работы экономайзера.

Экономайзер дифференциальной энтальпии
Экономайзер дифференциальной энтальпии использует два датчика.Один измеряет внешнюю энтальпию, а другой измеряет энтальпию возвратного воздуха.

Ваш экономайзер HVAC и профилактическое обслуживание

Если вы хотите добиться максимальной экономии энергии экономайзера HVAC, крайне важно плановое обслуживание. Сидя на крыше и невидимый, многие вещи могут пойти не так, и вы не обязательно узнаете об этом, пока не изучите свои счета за электроэнергию. Демпферы могут закрываться или не герметично закрываться. Датчики могут потерять точность и нуждаются в повторной калибровке.

Есть много движущихся частей и уплотнений, подверженных износу.Результатом будет трата энергии и денег. Эксперты HVAC рекомендуют проверку экономайзера HVAC до и после каждого сезона охлаждения.

Качественное оборудование и правильная установка экономайзера HVAC

Поскольку крыша является вероятным местом расположения экономайзера HVAC, вы хотите убедиться, что ваш поставщик устанавливает качественное оборудование и детали, которые могут противостоять наружным элементам. Долговечные материалы необходимы, учитывая множество движущихся частей экономайзера.

Одним из наиболее важных решений, которые вы примете, является выбор правильного установщика.Если вы считаете, что экономайзер может снизить механическое охлаждение до 75 процентов, а система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха может составлять до 50 процентов ваших затрат на электроэнергию, вы не можете позволить себе нанять кого-либо для этой работы. Признанная компания HVAC, такая как Arista Air, нанимает высококвалифицированных и опытных технических специалистов для обеспечения правильной установки экономайзера HVAC.

Другие советы по энергосбережению можно найти в соответствующей статье: Как экономить энергию в коммерческих зданиях

Предупреждение. Ваш HVAC или коммерческий холодильный хладагент может быть незаконным через 2 года.

Важно помнить о фазе 2020 г. из R-22 при взвешивании дорогостоящих замен HVAC.

У вас есть старое климатическое или коммерческое холодильное оборудование? Из-за изменений в регламенте EPA, хладагент R-22 (стандарт, используемый для питания переменного тока и коммерческих холодильных систем на протяжении десятилетий) становится незаконным менее чем за 3 года. Получите информацию о том, как это изменение повлияет на вас с помощью этого информационного бюллетеня. Отказ от хладагента R-22: вам нужно заменить кондиционер?

R-22 refrigerant phase out

.

экономайзеров и рекуператоров энергии: головы и / или хвосты?

Экономайзеры и рекуператоры энергии — это альтернативные энергетические стратегии, но выбирать между ними не то же самое, что подбрасывать монету — эти два компонента фактически являются двумя сторонами одной медали.

Обе технологии имеют огромный потенциал для экономии энергии: экономайзеры, потому что они используют наружный воздух, и колеса для регенерации энергии (также называемые «тепловыми колесами»), потому что они не тратят выхлопной воздух. Но этот потенциал будет максимальным в зависимости от состояния вашей существующей системы HVAC, климата вашего местоположения и эффективности вашего здания.

«Колеса для рекуперации энергии и экономайзеры идут рука об руку», — говорит Дэвид П. Каллан, старший вице-президент консалтинговой инженерной компании Environmental Systems Design, Inc. «Но каждое здание уникально. Они как люди — нет двух одинаковых . Чтобы реализовать любую систему, нужно еще многое сделать «.

Модифицировать или заменить?
Экономия энергии одной из технологий может оправдать модернизацию, хотя это усложняется. Модернизация требует значительных пространственных соображений для любого типа оборудования.По словам Каллана, экономайзерам также нужны специальные устройства вентиляторов и новые отверстия снаружи, а колеса для восстановления энергии потребуют больше воздуховодов.

Вероятно, оба требуют более сложных элементов управления, таких как система с цифровым управлением и компьютерным интерфейсом для выполнения вычислений, которые указывают, когда включать или выключать оборудование, добавляет Каллан.

«Если вы хотите внедрить любую из этих систем, вам следует искать возможность, когда вы находитесь в конце срока полезного использования вашей системы HVAC», — говорит он.«Если вам уже нужно заменить эту систему, то затраты на интеграцию этих технологий намного меньше, срок окупаемости максимален, и это менее сложно, чем модернизация существующей системы».

Pick Low-Hanging Fruit First
Проведите энергетический аудит или оценку, чтобы начать процесс принятия решения о внедрении этих технологий. Это скажет вам, выполнимо ли сделать такой значительный шаг в направлении повышения энергоэффективности или есть ли небольшие препятствия, чтобы прыгнуть в первую очередь.

«Для новых зданий ASHRAE 90.1 и многие другие коды уже требуют экономайзеров, а также для изучения и установки рекуперации энергии во многих случаях», — говорит Каллан. «Для существующих зданий, которые не имеют этих технологий и рассматривают их, это серьезное обязательство».

Ваша нагрузка HVAC зависит от нескольких других систем здания, таких как эффективность освещения или огибающей. Первым шагом, вероятно, будет проверка всей вашей системы здания. Инженер-консультант может сказать вам, есть ли сначала низко висящие фрукты.

«Инженер узнает, осталось ли у системы пять лет полезного использования и нужно ли вам сначала заменить балласты, датчики или пару клапанов», — говорит Каллан. «Инженеры могут выполнить оценку за небольшую плату или бесплатно, провести час с владельцем, осмотреть здание и некоторые климатические карты и определить, требует ли случай дальнейшего расследования».

Как только ваше здание будет настроено и настроено, это исследование проанализирует вашу существующую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и, возможно, возьмет энергетическую модель здания.После этого вы можете определить, подходит ли экономайзер или колесо рекуперации энергии — или оба — для вашего предприятия.

Рассмотрим циклы экономайзера
Экономизаторы впускают прохладный наружный воздух в здания, чтобы уменьшить механическое охлаждение, и они могут обеспечить энергосбережение на 24-35% и экономию на 38%, согласно исследованиям Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории.

Экономайзеры

лучше всего работают в прохладном и сухом климате, поскольку использование наружного воздуха также означает повышение влажности, что делает окружающую среду неудобной для пассажиров и может нанести ущерб строительным материалам.Они обычно не эффективны или экономически не оправданы в южном, влажном климате.

Стратегия цикла экономайзера требует много моторизованных деталей, которые изменяют давление в здании и модулируют заслонки наружного воздуха, заслонки возвратного воздуха и приточный воздух. Это также зависит от датчиков и уставок.

«Датчик энтальпии сообщает вам, когда общее содержание тепла в наружном воздухе ниже, чем в внутреннем воздухе. В этот момент ваш чиллер будет выполнять меньше работы, если будет поступать этот наружный воздух», — объясняет Кэллан, добавляя, что стратегии экономайзера таким образом, упоминаются как «свободное охлаждение.»

Однако, если экономайзер не может вместить полную нагрузку, вам может потребоваться дополнить его дополнительным механическим охлаждением. Но экономия энергии, связанная со свободным охлаждением, может привести к окупаемости в течение двух лет, говорит Ричард Лорд, инженер-разработчик из Carrier Corporation.

«В зависимости от того, где вы находитесь в стране, вы можете сэкономить от 15 до 40%», — добавляет Лорд. «Это предполагает, что система работает хорошо, была правильно введена в эксплуатацию и поддерживается.»

Систему экономайзера следует проверять не реже двух раз в год — каждый раз, когда сезон меняется с отопления на охлаждение или наоборот, рекомендует Сяохуэй Чжоу, руководитель программы повышения энергоэффективности здания в Iowa Energy Center, некоммерческой исследовательской организации.

«Убедитесь, что заслонка не заклинило, а датчик исправен. Если система работает неправильно, вы не только не экономите энергию, но также можете тратить энергию впустую, впуская теплый воздух», — объясняет Чжоу.«Не устанавливай это и забудь».

Взвешивают колеса для регенерации энергии

Думайте о колесе рекуперации энергии как об обратном или противоположном экономайзеру с точки зрения климата, говорит Кэллан. Вместо того, чтобы выбрасывать отработанный воздух и его энергию, тепловые колеса восстанавливают энергию из потока выхлопных газов и передают ее в вентиляционный воздух. Это не так дорого, чтобы кондиционировать рециркулируемый воздух, как это наружного воздуха.

Колесо рекуперации энергии вращается, причем половина его площади находится в вытяжном воздухе, а другая половина — в вентиляционном воздухе.Колесо использует осушитель — который поглощает влагу при атмосферном давлении — для передачи энергии вместо реального воздуха.

«Передача воздуха — это то, чего вы хотите избежать, потому что вытяжной воздух может быть более грязным», — объясняет Скип Эрнст, менеджер проекта с производителем Daikin McQuay.

Способность восстанавливать скрытую энергию (влагу) обеспечивает важные преимущества в течение всего года. Во время сезона охлаждения наружный воздух осушается. В отопительный сезон дорогостоящая увлажняющая нагрузка снижается за счет восстановления влаги.

Колесо рекуперации энергии может устранить около 70% затрат на энергию в системе вентиляции, что составляет от 25 до 50% от общей стоимости отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в здании, добавляет Эрнст.

Срок окупаемости в значительной степени зависит от количества вентиляционного воздуха, которое у вас есть, и типа применения. По словам Эрнста, в густонаселенной школе требуется больше вентиляции, чем в других коммерческих зданиях, и срок окупаемости может составить три года.

Техническое обслуживание колес для рекуперации энергии относительно простое, объясняет Мэтт Пембертон, региональный менеджер по производству осушительных колес для производителя SEMCO.

Воздушный поток в обоих направлениях оказывает самоочищающееся действие на колесо, но фильтры должны содержаться в чистоте, и некоторые люди не понимают, что колесо имеет свои собственные фильтры, согласно Пембертону. «Используйте сжатый воздух для очистки, если компоненты загрязнены», — добавляет он.

Колеса для рекуперации энергии работают намного лучше в жарком и влажном климате, потому что вам нужно подавать наружный воздух, но вы хотите избежать затрат на его осушение, говорит Кэллан.

В поисках счастливого середины
Есть много районов страны с умеренным, смешанным климатом, таких как Средний Запад, Восточное побережье, центральная часть Центральной Атлантики и некоторые районы Техаса.Эти области испытывают как прохладные, так и влажные периоды. Таким образом, вы могли бы экономически оправдать использование обеих этих технологий в одной и той же системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поскольку зимой было бы достаточно возможностей воспользоваться преимуществами естественного охлаждения, а также временем, необходимым для извлечения энергии.

«Вот почему эти технологии — две стороны одной медали. Это все часть одного и того же разговора. Ты горячий и влажный или холодный и сухой?» Каллан говорит. «Большая часть страны не находится ни в одной из этих крайностей.»

Инженеры используют программное обеспечение, которое прогнозирует погоду каждый день в году и может определить, когда любая из этих технологий или обе эти технологии являются экономически оправданными. Если вы где-то посередине, обратитесь за помощью к специалисту для диагностики ваших обстоятельств.

«Установка больших компонентов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, как правило, не является легкой задачей», — говорит Каллан. «Эти технологии являются следующим значительным шагом на пути к повышению энергоэффективности».

Chris Curtland Кристофер[email protected] — помощник редактора ЗДАНИЙ.

.

Статья про экономайзер от The Free Dictionary

Это связано с преимуществом функции экономайзера в новой конструкции VC DX-DOAS и более эффективной работой в условиях частичной нагрузки, которые имеют место, в частности, в более прохладное и более сухое время года. Одним из ключевых соображений в этой схеме является тот факт, что частичное Режим экономайзера добавляет перепад давления сверх первоначальной конструкции системы, поскольку поток должен проходить через теплообменник и чиллер последовательно. Механический TXV использовался в качестве расширительного устройства ветви экономайзера.Для каждого местоположения была найдена дополнительная экономия энергии, что позволило получить чистую приведенную стоимость экономии энергии для предлагаемого добавления экономайзера воды. [S.sub.A], [S.sub.B], [S.sub.c ], [S.sub.D]: энтропии хладагента на входе в компрессор (кДж / кг * K), на выходе компрессора (кДж / кг * K), на выходе из экономайзера (кДж / кг * K) и смеси паров ( КДж / кг * К), соответственно, этот поток высвобождает полезную мощность в экономайзере тепла: заслонка экономайзера была настроена на ручное управление с использованием источника переменного напряжения постоянного тока 2-10 В для двигателя.Сегодня новые технологии систем охлаждения, в частности экономайзеры и дополнительные системы охлаждения, позволяют существенно сократить счета за электроэнергию. Из-за других недостатков системы, с которыми мы сталкиваемся в настоящее время, в результате перехода этих кондиционеров в режим экономайзера необязательно будет меньше энергии, используемой системой. . Без компонентов непрямого / прямого испарительного охлаждения более традиционная установка кондиционирования воздуха (рис. 3) с экономайзером на стороне воздуха должна будет вводить 18 811 куб. Футов в минуту (8 878,8 л / с) наружного воздуха для достижения требуемых 60 [градусов] F (15). ,6 [градусов] C) приточный воздух DP и потребует 68,96 тонны (242,5 кВт) охлаждения, увеличение пиковой потребности в охлаждении на 26%. Калиброванная модель, разработанная eQuest и обсуждавшаяся ранее, используется для оценки экономии энергии, которая может быть получена путем реализации на основе C [O.sub.2] DCV вместе с экономайзером на тепловых насосах, расположенных в классе и в офисах. Чтобы оценить эти эффекты, обе системы работали в режиме «непрерывной работы внутреннего вентилятора без экономайзера» и «синхронизированы работа внутреннего вентилятора с экономайзером »с тремя заданными внутренними температурами: 23 ° C, 25 ° C и 27 ° C (73.4 [градусов] F, 77 [градусов] F и 80,6 [градусов] F).
,