Система охлаждения водой для литьевого формования — это промышленная замкнутая рециркуляционная система охлаждения, использующая охлаждающую воду температурой в пределах 20°C–30°C в качестве теплоносителя для охлаждения оборудования или технологических процессов. Её основной эксплуатационной особенностью является контроль снижения температуры. По сути, это система, в которой охлаждающая вода отбирает тепло у проходящего через неё рабочего оборудования и затем рассеивает это тепло с помощью охладительных установок (чиллеры) перед повторной циркуляцией.
При изучении вопросов комплексного использования тепловой энергии в системе охлаждающей воды аппаратные решения, такие как установка пластинчатых теплообменников и тепловых насосов в рамках охладительной сети, позволяют осуществлять утилизацию и повторное использование тепла. Однако необходимо тщательно оценивать фактические капитальные затраты на оборудование и экономическую эффективность.
В сфере кондиционирования воздуха утилизированное тепло теоретически может использоваться для отопления помещений. Это вполне осуществимо, особенно зимой, когда значительная часть, а иногда даже всё тепло, могло бы быть задействовано. Однако существуют два ключевых условия, связанных с масштабами системы: во‑первых, установленная мощность должна быть достаточно большой; во‑вторых, количество доступного для обмена тепла должно быть существенным. Что касается требований к температурному режиму процесса, то обмен охлаждающей водой должен соответствовать температурным требованиям процесса литья под давлением.
Тем не менее, существует существенный недостаток. Периоды максимальной потребности в охлаждении промышленной системы охлаждающей воды совпадают именно с периодами пиковой нагрузки на систему кондиционирования. Использование этих систем в связке в указанные пиковые моменты приведёт к увеличению необходимой установленной мощности как холодильного оборудования (чиллеров), так и охладительных установок. Поэтому целесообразность такой интеграции требует тщательной оценки.
Во‑вторых, использование полученного тепла для отопления в системе кондиционирования создаёт новую проблему. Промышленная система охлаждающей воды представляет собой систему постоянной температуры. Когда её температура достигает заданного контрольного значения, необходимо прекращать теплообмен с системой теплового насоса кондиционера. В результате в практическом применении нередко возникают ситуации, когда для работы теплового насоса просто нет достаточного количества доступного тепла. Следовательно, при выборе кондиционеров мощность электрического нагрева в функции дополнительного обогрева фанкойлов вообще нельзя уменьшать. Для систем, где общее количество утилизируемого тепла ограничено, коэффициент полезного использования утилизированного тепла оказывается низким, а экономическая отдача практически отсутствует.
В‑третьих, интеграция кондиционеров в данную схему утилизации тепла не позволяет снизить инвестиции в основное оборудование. Все необходимые установки — чиллеры для охлаждения и тепловые насосы для обогрева — по‑прежнему должны быть установлены. Рекомендуется клиентам оценивать необходимость теплообмена между системой охлаждающей воды и системой кондиционирования исходя из их реальных эксплуатационных потребностей и текущей ситуации.
