Šilumos atgavimo funkcijos galimybių šalčio mašinose įvertinimas ir pritaikomumas Lietuvos klimatinėmis sąlygomis

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjama tiesioginė šilumos atgavimo funkcija iš šilumos siurblio darbo ciklo ir jos pritaikomumas Lietuvos klimatinėmis sąlygomis. Apžvelgiami naudojamų šalčio mašinų tipai, technologiniai tiesioginio šilumos atgavimo inžineriniai sprendmiai. Taip pat detaliai paaiškinamas šilumos siurblio darbo ciklas ir tiesioginio šilumos atgavimo funkcijos veikimo principas. Taip pat šilumos atgavimo founkcija nagrinėjama konkrečiame jau egzistuojančiame administracinės paskirties pastate, kuriame sumontuota vandeninė šalčio mašina. Nustatomas šalčio mašinos darbo režimų grafikas skaičiuojamąjį Liepos mėnesį. Dviejomis nepriklausomomis kompiuterinėmis programomis sumodeliuojami šalčio mašinos freono konturų darbo ciklai. Pagal gautus rezultatus parenkami ir sumodeliuojami šilumos atgavimo šilumokaičiai ir randamos įmanomos atgauti šilumos galios ir šilumos kiekiai, kurie palyginami su pastato karšto vandens poreikiais ir atliekamas ekonominis šilumos atgavimo funkcijos vertinimas. Gauti rezultatai patvirtina, kad tokio tipo šilumos atgavimas didina pastato energijos vartojimo efektyvumą ir padeda taupyti pinigus. Taip pat nustatyta, kad Lietuvos klimatinėmis sąlygomis šilumos atgavimas įmanomas tik šiltuoju metų sezonu, kai pastate yra vėsos poreikis, tačiau nepaisant to, metiniai sutaupymai yra pakankamai dideli, todėl tiesioginis šilumos atgavimas yra efektyvi mikroklimato sistemų optimizavimo priemonė.

In this Master thesis a direct heat recovery option on the air cooled chiller and its availability in Lithuanian climate has been investigated. Also the review of chiller range, direct heat recovery technological issues and direct refrigerant vapor compression cycle has been explained in detail. Also the heat recovery option has been investigated in the specific administrative building with the chiller already installed. Chiller cooling chart has been calculated for the selected time period – a month of July. Chiller refrigerant circuits were modeled by using two independent computer applications. In accordance with the calcultated results, plate heat exchangers were designed. Possible amount of recovered heat was found and compared with building‘s heat demand for hot domectic water supply. The economical evaluation of heat recovery option was carried out. The results confirmed that the heat recovery option discussed in the thesis can increase energy consumption efficiency. Despite the fact that heat recovery in Lithuanina climate is only possible during the warm season, annual savings on energy consumption are sufficiently high to make the heat recovery measure an attractive option.