I. Определение районного холодоснабжения

Определение районного охлаждения: система, в которой один или несколько чиллеров производят охлаждённую воду для систем кондиционирования, а сеть трубопроводов, соединяющая чиллерную установку с отдельными зданиями, обеспечивает подачу этой охлаждённой воды по всему району. Далее охлаждённая вода распределяется по зданиям через пластинчатые теплообменники. Для производства охлаждённой воды могут использоваться электрические или паровые чиллеры, а также абсорбционные чиллеры, работающие на отходящем тепле газовых турбин или газовых котлов. Подход к планированию и проектированию определяется конкретными факторами, такими как типы и функции зданий в пределах района, а также их тепловые нагрузки на охлаждение. В целях обеспечения максимальной эффективности и надёжности все установки районного охлаждения взаимосвязаны между собой.

Системы кондиционирования в комплексах коммерческих зданий обладают следующими характеристиками:

1. Высокий коэффициент использования в дневное время, совпадающий с периодами пикового спроса на электроэнергию;

2. Ввиду разнообразия объектов зданий — таких как офисные здания, театры и торговые центры — а также несогласованности времени наступления пиковых нагрузок в этих сооружениях общий коэффициент загрузки невысок; как правило, коэффициент одновременного использования может составлять от 0,5 до 0,7.

3. Нагрузка на систему кондиционирования значительна. Разнообразие групп коммерческих зданий и их специфические профили нагрузок на кондиционирование делают их идеально подходящими для районных систем охлаждения, использующих накопление льда в качестве основного источника холода. Экономия за счёт масштаба позволяет снизить первоначальные капитальные затраты по сравнению с тем, если каждый собственник самостоятельно строил бы собственную чиллерную установку, одновременно уменьшая суммарную установленную мощность оборудования и минимизируя площадь, необходимую для отдельных чиллерных помещений и сопутствующих объектов — таких как трансформаторные и распределительные подстанции. Это, в свою очередь, освобождает большую часть арендуемой площади для владельцев недвижимости. Кроме того, централизованное строительство холодильной станции, выбор крупногабаритных высокоэффективных чиллеров, внедрение технологии накопления льда, использование дифференцированного тарифа на электроэнергию («пик‑вал») для снижения эксплуатационных расходов, а также применение самообучающихся энергосберегающих алгоритмов управления для обеспечения полностью автоматизированной работы — всё это делает районные системы охлаждения на основе накопления льда крайне конкурентоспособными.

II. Требования к пластинчатым теплообменникам в станциях теплообмена потребителей системы районного охлаждения

Основные температуры подачи и возврата воды составляют 1,1 °C/12,2 °C, тогда как вторичные температуры подачи и возврата — 2,2 °C/13,3 °C. Температурный подход (или разность температур на выходе) составляет примерно 1 °C, а значение NTU — около 10. В настоящее время только плоско‑глубокие гофрированные пластинчатые теплообменники (BRH) способны удовлетворить эти требования, поскольку технологические условия обеспечивают значение NTU, равное 10,1.

Такая система обеспечивает максимальную эффективность и надёжность круглосуточного снабжения охлаждённой водой при температуре 1,1 °C в течение 360 дней в году. Коммерческие зоны подземного пространства соединены с теплообменными станциями и замкнутой трубопроводной сетью, обслуживающей наземные здания. Возвратная охлаждённая вода температурой 13,3 °C (вторичная вода) проходит теплообмен с первичной водой при температурах 1,1 °C/12,2 °C в пластинчатых теплообменниках, что обеспечивает температуру подачи 2,2 °C во вторичный контур. Эта стабильная и надёжная технология низкотемпературного районного охлаждения обладает рядом существенных преимуществ: защитой окружающей среды в зоне обслуживания, экономией энергии, снижением первоначальных капитальных затрат, уменьшением эксплуатационных расходов и сбалансированным управлением нагрузкой электросети.