Materiały konferencyjne SEP 2019

obecnie układów klimatyzacji centralnej może być zmiana nośnika chłodu w instalacjach np. poprzez wykorzystanie zawiesiny lodowej lub sztucznie wytwarzanego lodu. Wykorzystanie własności termodynamicznych lodu jako nośnika chłodu (wartość ciepła topnienia wynosi 333,3 kJ/kg, przy wartości ciepła właściwego wody równej 4,188 kJ/(kg·K)), skutkuje szeregiem korzyści w instalacjach chłodniczych. Do korzyści związanych ze stosowaniem lodu można zaliczyć [1]: - możliwość przeniesienia dużej mocy chłodniczej mniejszym rurociągiem szybowym niż w przypadku przepływu zimnej wody (zwiększenie ilości miejsca w przekroju szybu, łatwiejsze zamocowanie rurociągu o mniejszej średnicy, korzystniejszy rozkład naprężeń w rurociągu o mniejszej średnicy), - zmniejszenie ilości wyposażenia pomocniczego do obsługi klimatyzacji na dole (szczególnie pomp), - zmniejszenie zapotrzebowania na energię elektryczną w stosunku do układów, w których ziębiarki układu klimatyzacyjnego znajdują się na dole, - woda recyrkulacyjna w obiegu podziemnym jest chłodzona przez bezpośredni kontakt i topnienie w centralnym podziemnym zbiorniku wody o temperaturze zbliżonej do 0°C (w innych systemach chłodzenia najniższą osiągalną temperaturą jest na ogół 6°C, jeżeli do bezpośredniego chłodzenia powietrza wykorzystuje się parownik), co pozwala zmniejszyć wydatek wody w tym obiegu, - możliwość zastosowania mniejszych wymienników ciepła oraz innych urządzeń pomocniczych. Wykorzystywanie lodu w klimatyzacji kopalń znalazło szerokie zastosowanie m.in. w kopalniach Republiki Południowej Afryki (Western Deep Levels i East Rand Proprietary Mines) oraz w Botswanie (kopalnia BCL). W systemach tych wykorzystanie lodu polega na produkcji lodu w wytwornicach znajdujących się na powierzchni, następnie przetransportowaniu jego w postaci stałej lub śniegu do podziemnych zbiorników wody zimnej, z których schłodzona w ten sposób woda doprowadzana jest do chłodnic powietrza [5]. Z uwagi na powyższe oraz na fakt braku doświadczeń z przesyłem mieszanin lodowych w dołowych instalacjach chłodniczych jak również z wymiennikami ciepła typu „zawiesina lodowa - powietrze kopalniane” najprostszym rozwiązaniem pozwalającym wykonać pierwszy krok w kierunku wykorzystania lodu w aktualnie eksploatowanych układach klimatyzacji centralnej w kopalniach rudy miedzi wydaje się przeprowadzenie próby dochładzania wody lodowej. Przykładowo w miejscach instalacji daleko oddalonych od podajników trójkomorowych, w których z uwagi na straty cieplne temperatura wody lodowej na zasilaniu sięga wartościom grubo powyżej 7°C należałoby zabudować podziemny zbiornik wody lodowej wraz z wytwornicą lodu. Ciepło topnienia wyprodukowanego lodu w zbiorniku umożliwiłoby znaczne obniżenie temperatury wody na zasilaniu dla chłodnic zabudowanych poniżej wydatnie podnosząc ich sprawność, oraz efektywność całego układu klimatyzacji centralnej. 5. WNIOSKI Z uwagi na systematyczny wzrost głębokości eksploatacji zwalczanie zagrożenia klimatycznego w kopalniach KGHM stanie się podstawowym warunkiem dalszej działalności firmy. Główne kierunki poprawy warunków klimatycznych jak również perspektywy rozwoju systemów klimatyzacyjnych w kopalniach podziemnych wskazał prof. Szlązak w artykule [1]: