Klimatyzacja centralna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Klimatyzacja centralna – jeden z systemów klimatyzacji wyrobisk górniczych. Klimatyzacja centralna związana jest z lokalizacją urządzeń odbierających ciepło skraplania na powierzchni i lokalizacją agregatów chłodniczych na powierzchni, pod ziemią lub na powierzchni i pod ziemią. Układ klimatyzacji składa się z obiegów niskiego i wysokiego ciśnienia wody wraz z reduktorem ciśnienia na dole kopalni. W układach klimatyzacji centralnej wykorzystuje się agregaty chłodnicze chłodzące wodę, która jest nośnikiem zimna w wodnych chłodnicach powietrza.

Klimatyzacja centralna z powierzchniową instalacją do wytwarzania lodu składa się z:

  • Części naziemnej: zespół agregatów chłodniczych, próżniowy agregat (wytwornica) lodu, sieć rurociągów wraz z armaturą do zasilania parą wodną, obiegi chłodnicze wraz z pompami i chłodnią wody, podajnik lodu, zespół urządzeń zasilania, zabezpieczenia i sterowania elektrycznego głównych o pomocniczych napędów chłodniczych agregatów sprężarkowych, urządzenia automatyki i sterowania procesem technologicznym,
  • Części szybowej: rurociąg w szybie lub orurowany otwór wiertniczy do opuszczania lodu na dół kopalni oraz rurociąg odpompowania wody na powierzchnię. Woda z lodu może być również odprowadzana do systemu odwodnienia głównego co pozwala na rezygnację z dodatkowego rurociągu i ograniczenie się tylko do rurociągu szybowego,
  • Części podziemnej: mieszalnik mieszanki wodno-lodowej z wodą ciepłą, zbiornik wody zimnej o temperaturze 0-2 °C, zespołu rurociągów niskociśnieniowych rozprowadzających zimną wodę do chłodnic, pomp obiegowych wymuszających przepływ zimnej wody w rurociągu niskociśnieniowym.
Zalety i wady klimatyzacji centralnej z powierzchniową instalacji do wytwarzania lodu
Zalety Wady
  • mała ilość wody do odpompowania na powierzchnię,
  • możliwość wykorzystania ciepła odpadowego do produkcji lodu,
  • niższe koszty odpompowania wody,
  • możliwość odpompowania wody istniejącą siecią rurociągów odwadniania głównego,

możliwość wykorzystanie ciepła odpadowego z procesem wytwarzania zimna na powierzchni do celów energetycznych

  • wysoki koszt ogólnych nakładów inwestycyjnych,
  • konieczność zasilania w parę wodną,
  • duża energochłonność eksploatacyjna,
  • wymagana dodatkowa komora dla mieszalnika mieszanki wodno-lodowej i zbiornika wody zimnej,
  • nadmierna korozja w obiegu wody lodowej z uwagi na skład chemiczny wody.

Klimatyzacja centralna z agregatami na powierzchni i reduktorem ciśnienia hydrostatycznego na dole składa się z:

  • Części naziemnej: agregaty chłodnicze sprężarkowe lub absorpcyjne wraz z zespołem urządzeń zasilania, zabezpieczenia i sterowania elektrycznego oraz regulacji automatyczną, pompy obiegowe wymuszające przepływ zimnej wody (wody lodowej) w rurociągu pomiędzy agregatami chłodniczymi a wymiennikiem ciśnienia na dole kopalni,
  • Części szybowej: zespół izolowanych rurociągów wysokociśnieniowych ułożonych w szybie służących do opuszczania zimnej wody na dół i odpompowania podgrzanej wody na powierzchnię,
  • Części podziemnej: reduktor ciśnienia hydrostatycznego (trójkomorowy podajnik cieczy, turbina Peltona), zespół pre-izolowanych i nieizolowanych rurociągów niskociśnieniowych rozprowadzających zimną wodę (wodę lodową) do chłodnic powietrza, pompy obiegowe wymuszające przepływ zimnej wody (wody lodowej) w rurociągu niskociśnieniowym na dole kopalni.
Zalety i wady klimatyzacji centralnej z agregatami chłodniczymi na powierzchni i reduktorem ciśnienia na dole
Zalety Wady
  • możliwość wykorzystania ciepła odpadowego z procesu wytwarzania zimna na powierzchni do celów energetycznych
  • możliwość etapowej rozbudowy układu,
  • możliwość odzysku energii cieplnej zawartej w wypompowanej wodzie ciepłej,
  • niska energochłonność eksploatacyjna,

mała wielkość energii do wypompowania wody na powierzchnię,

  • skrócony czas zwrotu nakładów inwestycyjnych poprzez obniżenie kosztów eksploatacyjnych,
  • możliwość wykorzystania amoniaku,
  • możliwość wykorzystania swobodnego schładzania tzw. free-coolingu,
  • nie zachodzi konieczność doprowadzenia energii elektrycznej do agregatów na dół kopalni,
  • łatwy remont urządzeń,
  • duży wybór producentów agregatów chłodniczych
  • konieczność zabudowy w szybie dwóch rurociągów wysokociśnieniowych, w tym jednego preizolowanego,
  • wysokie nakłady inwestycyjne,
  • konieczność zabudowy reduktora ciśnienia hydrostatycznego.

Klimatyzacja centralna z agregatami chłodniczymi na dole składa się z:

  • agregaty chłodnicze wyposażone w sprężarki, parownik, zespół filtrów, urządzeń zabezpieczających (zawory bezpieczeństwa), skraplacz o konstrukcji wytrzymującej ciśnienie statyczne słupa wody w rurociągu szybowym, zespół urządzeń zasilania, zabezpieczenia i sterowania elektrycznego wraz z regulacją automatyczną,
  • zespół rurociągów wysokociśnieniowych pre-izolowanych (jedynie w szybie wentylacyjnym mogą być ułożone rurociągi nieizolowane) ułożonych w szybie, służących do odprowadzania ciepłej wody chłodzącej na powierzchnię,
  • zespół rurociągów niskociśnieniowych pre-izolowanych rozprowadzających zimną wodę do chłodnic powietrza i nieizolowanych prowadzących wodę do chłodnic powietrza i nieizolowanych prowadzących wodę podgrzaną do parownika, pompy obiegowe wymuszające przepływ zimnej wody w rurociągu niskociśnieniowym na dole kopalni i wysokociśnieniowym.
Zalety i wady klimatyzacji centralnej z agregatami chłodniczymi na dole
Zalety Wady
  • rozłożone w czasie nakłady inwestycyjne na budowę systemu pod warunkiem etapowej rozbudowy klimatyzacji,
  • możliwość etapowej rozbudowy systemu,
  • możliwość odzysku energii cieplnej zawartej w wodzie kierowanej do chłodni wentylatorowych na powierzchni,
  • możliwość wykorzystania swobodnego schładzania tzw. free-coolingu
  • wysokie nakłady inwestycyjne na zakup agregatu, zwiększone koszty obsługi,
  • wyższe koszty energii dla dołowych urządzeń systemu klimatyzacji,
  • konieczność zabudowy w szybie dwóch rurociągów preizolowanych wysokociśnieniowych w szybie wdechowym (w szybie wentylacyjnym rurociągi nie muszą być izolowane),
  • kosztowny remont agregatu chłodniczego,
  • konieczność doprowadzenia wody o odpowiednim składzie chemicznym na dół,
  • w przypadku odprowadzenia ciepła skraplania na powierzchnię zachodzi konieczność budowy reduktora ciśnienia hydrostatycznego lub wykorzystania agregatów chłodniczych o specjalnej konstrukcji skraplaczy,
  • brak konkurencji na rynku agregatów odpowiedniej konstrukcji.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Piotr Łuska, Stanisław Nawrat, Klimatyzacja kopalń podziemnych.