Вопрос: в приведенном примере для рекуперации энергии используется водяной контур. Предположим, что вода, подогреваемая в котле ( оборотная вода котла), возвращается в систему с температурой 550С. Нужно рассчитывать требуемый расход энергии в контуре рекуперации и мощность, которую можно получить в результате рекуперации. Нужно также рассчитать расход и температуру воды на выходе котла.


Ответ: начните с чертежа контура рекуперации энергии и определения различных видов энергии, расходов воды и температур. Ниже приведен расчет:


QE – мощность, переданная из компрессора в контур рекуперации тепловой энергии,кВт

Qp — мощность, переданная из контура рекуперации энергии в контур оборотной воды котла,кВт

mE — расход воды в контуре рекуперации тепловой энергии,л/с

mp — расход воды в контуре оборотной воды котла,л/с

tE1 — температура воды перед подачей в компрессор,оС

tE2 — температура воды после компрессора,оС

tP1 — температура оборотной воды на входе котла,оС

tP2 — температура оборотной воды на выходе котла,оС


5.7.1. Допущения

При расчетах нужно допустить следующие предположения:

Подходящая температура воды, выходящей из компрессора для рекуперации тепловой энергии, в данном примере может быть равна tE2 = 800С.

Предположим, что теплообменник водяного контура рекуперации энергии имеет следующие параметры:

tE1 = tP1 + 50C

tP2 = tE2 – 50C


Кроме того, можно предположить, что трубопровод и теплообменник имеют теплообмен с окружающей средой.


5.7.2. Расчет расхода охлаждающей воды в контуре охлаждения


Q = m x cp x ∆T, где


∆T — рост температуры в компрессоре = tE2 – tE1 = 800C – 600C = 200C

c - удельная теплоемкость воды = 4,18 кДж/кг х К

Q = Q - энергия, которая может быть получена, = 70% энергии на валу = 0,70 х 162 = 113 кВт. Это энергия, которую можно получить из выбранного компрессора.

m- массовый расход в контуре рекуперации тепловой энергии = mE


Эту формулу можно записать следующим образом:


mE =   QE    =      113     = 1,35 кг/с

         cx ∆T   4,18 х 20


5.7.3. Энергетический баланс теплообменника рекуперации тепловой энергии

Для теплообменника контура рекуперации тепловой энергии применимы следующие формулы:


QE = mE x cp x (tE2 – tE1)

QP = mp x cp x (tP2 – tP1)

Однако, так как предполагается, что будет происходить теплообмен с окружающей средой, энергия, переданная из компрессора в контур рекуперации энергии, будет равна энергии, переданной в теплообменник рекуперации энергии, т. е. QP = QE = 113 кВт.

Формула может быть записана следующим образом:


mP =         QP        =          113       = 1,35 л/с

        cp x (tP2 – tP1)   (75-55)х4,18


5.7.4. Ответ на задачу

Из вышеприведенных вычислений можно установить, что рекуперируемая мощность равна 113 кВт. Для переноса этой энергии требуется водяной поток в контуре рекуперации тепловой энергии 1,35 л/с. Соответствующий поток оборотной воды котла также составляет 1,35 л/с, что повышает температуру котла на 200С.