UDVIKLING AF KØLEANLÆG MED LUFT SOM KØLEMIDDEL

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

Download "UDVIKLING AF KØLEANLÆG MED LUFT SOM KØLEMIDDEL"

Transkript

1 Energistyrelsens EFP-projekt nr. 1223/ UDVIKLING AF KØLEANLÆG MED LUFT SOM KØLEMIDDEL Feasibilitystudie for Joule processen med luft som arbejdsmedie i Tørreprocesser Reversibel luftkonditionering/varmepumpe og Lavtemperaturapplikationer Komponentundersøgelse Opbygning af forsøgsanlæg til lavtemperaturapplikation til frysning af fødevarer Udarbejdet af: Torben M. Hansen Ebbe Nørgård Hans Madsbøl Erling Jensen (Howden Variax) Teknologisk Institut - Energi Køle- og Varmepumpeteknik Juli 2001 Side 1 af 77

2 Indholdsfortegnelse 1. FORORD RESUMÉ INDLEDNING GENEREL PROCESBESKRIVELSE KREDSPROCES PRINCIPIEL OPBYGNING AF SYSTEMER Direkte energitilførelse på drivakslen Indirekte energitilførelse på drivakslen OPSTILLING AF REGNEMODELLER LUFTKONDITIONERING VARMEPUMPEDRIFT Beregningsgrundlag for varmepumpedrift Beregnede driftskarakteriska LUFTKONDITIONERINGSDRIFT Beregningsgrundlag for luftkonditioneringsdrift KONKLUSION Varmepumpedrift Luftkonditioneringsdrift TØRREPROCESSER PROCESFORLØB KRAV TIL PROCESPARAMETRE VED TØRRING KONKLUSION KOLD LUFT PROCESSER ÅBEN OPBYGNING SEMI-HERMETISK ELLER HERMETISK OPBYGNING ØKONOMIVURDERING KONKLUSION OPBYGNING MED EKSISTERENDE KOMPONENTER VALG AF KOMPONENTER Turboekspander El-motorer Turbine gear Primær kompressor Varmevekslere Øvrige komponenter Side 2 af 77

3 9. FORSØGSANLÆG TIL KOLDLUFT PROCESSER SYSTEMBESKRIVELSE Rootsblæser Turboekspander Varmeafkast Regenerator Isoleret rum MÅLINGER Målepunkter Udstyr ERFARINGER VED DRIFT Rimdannelse Turboekspanderen Regenerator Smøreolie Varmeindfald RESULTATER Databehandling Kuldeydelse Temperatur Tryk Effekter COP Virkningsgrader AKTIV LYDDÆMPNING SPECIFIKATIONER FOR FREMTIDIG ANLÆG TIL INDUSTRIEL FRYSNING TURBOMASKINER Specifikationer for turbomaskiner Centrifugal kompressoranalyse Radial turbineanalyse Aksial kompressoranalyse VARMEVEKSLERE KONKLUSION Side 3 af 77

4 1. Forord Nærværende rapport er indeholder de væsentligste resultater fra Energistyrelses EFP projekt 1223/ omhandlende luft som arbejdsmedie i køle- og tørreanlæg. Som systemer er der undersøgt anvendelse i reversible luftkonditioneringsanlæg/varmepumper, tørreanlæg samt fryseanlæg. Projektet er gennemført i samarbejde med DELTA, Nissens Kølerfabrik og Howden Variax. Herudover har Busch Vakuumteknik A/S været en stor støtte i projektet ved udlån af kapselblæser og velvillig support. Der er i forbindelse med projektet udover denne hovedrapport udarbejdet 2 separate rapporter omkring støjdæmpning (Delta rapport, 7. november 2000) og design af turbomaskiner (Concepts ETI rapport, 1999). Århus d. 17. juli 2001 Teknologisk Institut Køle- og Varmepumpeteknik Torben M. Hansen Side 4 af 77

5 2. Resumé Et køleanlæg med luft som selvstændigt kølemiddel er i sin simpleste form baseret på en kredsproces med en kompressor, en varmeveksler og en ekspansionsmaskine. Luft har som kølemiddel nogle attraktive egenskaber, da der er tale om et naturligt kølemiddel, som både er ubrændbart og ugiftigt. Samtidig er luft overalt tilgængeligt og nedbryder hverken ozonlaget eller bidrager til drivhuseffekten ved udslip. I projektet er mulighederne undersøgt for anvendelse af luftprocessen til luftkonditionering, varmepumpe, tørring samt lavtemperatur processer. For alle indsatsområderne er der foretaget vurderinger af anlæggenes mulige systemudforming med henblik på at opnå bedst mulig energiudnyttelse. For luftprocessen til luftkonditionering og varmepumpedrift konkluderes, at der selv med state-of theart strømningsmaskiner med en total virkningsgrad mellem 80-90% ikke i det generelle tilfælde kan opnås en energimæssig konkurrencedygtig enhed sammenlignet med traditionelle anlæg. Der foregår udvikling med andre alternative løsninger til luftkonditionering og varmepumpedrift (f.eks. propan og CO 2 ), som kan forventes at blive mere attraktive end de traditionelle anlæg, og luftcyklen vil dårligt kunne måle sig op imod disse alternativer. Der kan dog i vise tilfælde være andre væsentlige argumenter til at se bort fra energiforbruget, især hvis forhold som driftssikkerhed, nærmiljø og lignende vægtes højere. Tørreprocessen med luftcyklen har et særdeles lavt energiforbrug ved tørreprocesser, hvor afgangsfugtigheden er høj. Der er imidlertid en nedre grænse for en effektiv proces, og denne nedre grænse er i de fleste tilfælde for høj til at sikre tilstrækkelig tørhedsgrad af gængse produkter. Til gengæld vil processen være attraktiv i de første tørre trin af meget våde produkter. Det er tvivlsomt, om energibesparelsen i de første trin vil kunne gøre anskaffelse af et luftcykelanlæg økonomisk attraktiv som ekstra tørremaskine. Med udgangspunkt i modelberegninger viste lavtemperaturprocessen sig at være det mest konkurrencedygtige indsatsområde. Processen kan være et glimrende alternativ til traditionelle dampkompressionsprocesser ved procestemperaturer under 50 C og flydende nitrogen frysning lavere temperaturer. Der findes ingen standardkomponenter på markedet, som umiddelbart er velegnede til at indgå i anlægsopbygning af en lavtemperatur applikation. Til trods for at der ikke kunne opnås gode energieffektivitet blev der opbygget et testanlæg omkring en kapselblæser, en turbolader samt en special designet luft/luft varmeveksler for at opnå erfaringer med driftsforhold i processen. Forhold omkring rimdannelsen i varmevekslere, turbine og indblæsningsrør viste sig at være mindre problematiske end antaget. Anlægget blev testet ned til 73 C, men energiforbruget for processen var meget højt. Side 5 af 77

6 Det blev konkluderet, at teknologien på nuværende stadie ikke er moden til praktisk anvendelse, og der blev derfor igangsat beregningsprojekter af egnede aksialkompressorer fra Howden Variax samt centrifugalkompressorer og radialturbiner ved Concepts ETI. Disse resultater baner vejen for fornuftigt realiserbare lavtemperaturer applikationer i ydelsesområdet fra ca. 100 kw til 600 kw. Side 6 af 77

7 3. Indledning Luft har som kølemiddel nogle attraktive egenskaber, da der er tale om et naturligt kølemiddel, som både er ubrændbart og ugiftigt. Samtidig er luft overalt tilgængeligt og nedbryder hverken ozonlaget eller bidrager til drivhuseffekten ved udslip. Et køleanlæg med luft som kølemiddel består i sin simpleste form af en kompressor, en varmeveksler og en ekspansionsmaskine. Udføres begge maskiner (kompressor og ekspansionsmaskine) oliefrit, kan luftprocessen med fordel udføres som en åben proces uden eksterne varmevekslere med de deraf resulterende energetiske fordele. Luftkøleanlæg blev for først gang bygget af den amerikanske læge John Gorrie i 1844 til afkøling og affugtning af et sygehus i Florida. Derefter blev luftkøleanlæg frem til omkring 1910 brugt en del ombord på skibe. På grund af den store afhængighed af et luftkøleanlægs COP af virkningsgraderne af de benyttede kompressions- og ekspansionsmaskiner blev luftkøleanlæg efterhånden fortrængt af dampkompressionsanlæg, som ikke har denne store afhængighed. Et af problemerne med køleanlæg med luft som kølemiddel har været, at det i mange tilfælde ikke er energimæssigt lige så effektivt som traditionelle køleanlæg. Med udfasningen af syntetiske kølemidler står luft imidlertid som et energimæssigt attraktivt alternativ ved temperaturer mindre end 50 C. I dag bliver luftkøleanlæg kun brugt til enkelte frysetunneler, luftkonditioneringsanlæg på fly og fornyligt også til luftkonditioneringsanlæg i højhastighedstog. Moderne design af kompressor- og ekspandersystemer har ved hjælp af avancerede computer modeller (CFD o.a.) forbedret virkningsgraderne betydeligt, så anlæggene kan blive mere konkurrencedygtige, og der vil åbnes nye muligheder for anlæggenes anvendelsesområder. Hertil kommer, at disse anlæg principielt kan bygges væsentligt enklere og muligvis mindre pladskrævende end traditionelle anlæg. Der er identificeret 3 områder, hvor processen kan vise sig at være interessant. Det gælder: 1. Lavtemperaturkøling (frost) ved temperaturer under ca. 50 C, hvilket bl.a. benyttes ved frysning af en række levnedsmidler, typisk højtforarbejdede produkter. 2. Ventilationsanlæg med varmegenvinding, hvor den samme unit kan benyttes til at levere varm luft om vinteren og kold luft om sommeren. 3. Tørrings- og inddampningsanlæg ved tørretemperaturer over 40 C. Der er tale om et stort potentiale, da disse processer er meget anvendte i flere grene af specielt levnedsmiddelindustrien. Side 7 af 77

8 4. Generel procesbeskrivelse Processen bag anvendelse af luft som kølemiddel er den såkaldte Joule proces, som er nært beslægtet med Brayton kredsprocesser i jetmotorer og gasturbine anlæg. Joule processen adskiller sig fra disse ved at brændkammeret er erstattet med et varmeafkast, hvor den til processen tilførte energi bortledes til omgivelserne. 4.1 Kredsproces Den ideel kredsproces består af to isentroper og er afhængig af systemudformningen af 1 eller 2 isobarer. Processen er nedenfor skitseret i et Ts-diagram Luft 2 T [C] kpa 200 kpa 100 kpa 3 3a 4 4a ,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 s [kj/kg-k] Figur Jouleproces skitseret i Ts-diagram for luft Fra (1)-(2) komprimeres luft fra hviletrykket p 1. Ved kompressionen stiger lufttemperaturen, idet der ikke udveksles varme med omgivelserne. Fra (2)-(3a) afkøles luften ved varmeveksling med omgivelserne til en tilstand, så luften ved ekspansion tilbage til hviletrykket opnår den ønskede temperatur. Fra (4a)-(1) modtager procesluften varme fra omgivelserne. Processen kan opbygges som en lukket eller en åben kreds proces, hver især med eller uden regenerativ varmeveksling, se figur Ved indførelse af en regenerativ varmeveksling kan temperaturen før ekspanderen sænkes yderligere fra (3a)-(3), og der opnås derved en lavere temperatur (4) ved samme trykforhold, og dermed samme kompressionsarbejde. Dvs. COP, defineret ved forholdet mellem kuldeydelse og effektoptag, forbedres Side 8 af 77

9 ved indførelsen af en regenerator. For et given vandindhold stiger dugpunktstemperaturen for den fugtige luft når trykket øges, som det er vist i figur Dugpunkttemperatur [ C] kPa 180kPa 160kPa 140kPa 120kPa 100kPa Relativ luftfugtighed [%] Figur 4.1-2: Dugpunktstemperaturens afhængighed af stigende tryk ved et vandindhold svarende til den relative fugtighed ved 100 kpa og 25 C. Ved varmeveksling med omgivelserne i varmeafkastet kan der afhængigt af trykforholdet udfældes en del af den indsugede vandmængde som kondens, der nemt kan opsamles i en cyklon eller en væskelås, men den langt overvejende del af vandet vil udfældes i regeneratoren på tryksiden som kondens i starten og som rim under 0 C. I praksis medfører rimdannelsen i regeneratoren en løbende reduktion af varmevekslerens effektivitet samt et øget tryktab i komponenten og i sidste ende mulig tilstopning. Den latente energiudveksling ved rimdannelse og kondensering betyder endvidere, at en del af den energi, der afleveres til returluften anvendes ved faseomdannelsen af vand og ikke til at sænke lufttemperaturen, så det samlede resultat af regenereringen bliver en forhøjet temperatur af luften før ekspanderen. Processen fremgår af figur 4.1.3, hvor det skraverede område illustrerer den forringede temperaturvirkningsgrad ε. I Ts-diagrammet figur rykker punktet 3 nærmere 3a ved kondensering og COP forringes, da der opnås en højere afgangstemperatur fra ekspanderen ved fastholdt trykforhold. Side 9 af 77

10 T1 T2 ε = T1 T2 Figur 4.1-3: Tab af temperatureffektivitet ε ved latent energiudveksling 4.2 Principiel opbygning af systemer Principskitserne nedenfor i figur viser de 4 overordnede procesvarianter: 1. Åben uden regenerator 2. Åben med regenerator 3. Lukket kredsproces uden regenerator. 4. Lukket kredsproces med regenerator. Som det fremgår af Ts-diagrammet ovenfor opnås den bedste energiudnyttelse ved at anvende en regenerator i kredsprocessen M M Lukket proces med regenerator Lukket proces M Åben proces med regenerator 3 4 Åben proces 2 1 M Figur 4.2-1: Principielle opbygninger af en Joule-proces Side 10 af 77

11 4.2.1 Direkte energitilførelse på drivakslen Det er essentielt for processens energiøkonomi, at det fulde ekspansionsarbejde fra (3)-(4) kan anvendes ved kompressionen. Der skal således anvendes en ekspansionsmaskine, hvor kompressor og ekspanderen sidder på fælles aksel. Da kompressionsvarmen afleveres til omgivelserne og tilstandsændringerne i kompressor og ekspander ikke er tabsfri, skal der tilføres yderligere energi på drivakslen. Dette kan gøres som vist i figur ved brug af en direkte akselkoblet el-motor (evt. med anvendelse af gear), eller alternativt kan der anvendes en termiske drevet turbine. Sidstnævnte er attraktivt, hvis der kan anvendes spildvarme til at drive turbine. M a) Direkte elektrisk energi tilførelse på fælles akslen b) Direkte termisk energitilførelse på fælles akslen Figur 4.2-2: Direkte energitilførelse på akslen Indirekte energitilførelse på drivakslen Energitilførelsen kan også foretages indirekte ved hjælp af en primær kompressor, som tilfører den nødvendige ekstra effekt i form af komprimeret luft. Primær kompressoren kan enten indkobles som parallel, hvor den leverer en delmængde af den samlede massestrøm gennem ekspanderen ved samme tryk som sekundær kompressoren, som er monteret på ekspanderakslen. Alternativt kan primær kompressoren indkobles i serie med sekundær kompressoren, så de to kompressorer har samme massestrøm, men deler trykstigningen imellem sig. Drivenergien kan ved indirekte kobling også komme fra termisk overskudsvarme, hvis den eldrevne primær kompressor i figur erstattes med en ekspansionsmaskine. M M a) Indirekte energitilførelse vha. af primær kompressor i serie b) Indirekte energitilførelse vha. af primær kompressor i parallel Figur 4.2-3: Indirekte energitilførelse på akslen Ud fra et termodynamisk synspunkt er der ingen forskel på, om energien tilføres direkte eller indirekte på akslen. For den indirekte kobling er der heller ingen forskel på, om der vælges en parallel eller seriel kompressorkobling. Side 11 af 77

12 I praksis vil der være øgede mekaniske tab ved den indirekte kobling, men til gengæld er det muligt at mellemkøle luften før sekundær kompressoren i det tilfælde der anvendes seriel kompressorkobling. På grund af de moderate tryk der arbejdes med, viser mellemkøling sig dog at have ringe betydning for energieffektiviteten. Praktiske hensyn til regulering af luftcyklen vil have indflydelse på om der vælges direkte eller indirekte kobling. 4.3 Opstilling af regnemodeller Der opstillet generelle regnemodeller for de 4 alternative udformninger, som derefter er tilpasset den applikation, der beregnes (varmepumpe, luftkonditionering, tørring og frysning). Alle modeller er udført i Engineering Equation Solver (EES), og der anvendes tilstandsligninger for fugtig luft. Modellerne er opbygget med beregning af luftens tilstandsændring over hver enkelt komponent i systemet. Side 12 af 77

13 5. Luftkonditionering 5.1 Varmepumpedrift Luftcyklen (åben type) kan anvendes som varmepumpe til rumopvarmning. Enheden som anvendes til varmepumpe kan om sommeren endvidere fungere som luftkonditioneringsenhed. I figur 5.1 er enhedens arbejdsprincip vist under varmepumpedrift. Kompressoren tager luft fra rummet og komprimerer til trykket p 2 så temperaturen pga. kompressionsvarmen stiger til T 2. Den varme luft ved trykket p 2 varmeveksler herefter med udeluften, som opvarmes fra temperaturen T 5 til T 6 og indblæses til rummet. Den afkølede trykluft ekspanderes til slut ned til atmosfæretryk i gennem ekspanderen på kompressorens aksel. Pga. af energiudvekslingen med udeluften og ikke idéelle tilstandsændringer skal der tilføres effekt på kompressoren, f.eks. i form af en el-motor som vist. T6 RH6 (indblæsning) T2 T3 T5 RH5 (udeluft) M T1 RH1 (udsugning) T4 Figur Principiel proces for reversibel luftkonditionerings-/varmepumpeenhed: Varmepumpefunktion Beregningsgrundlag for varmepumpedrift Til vurdering af varmepumpens energimæssige karakteristika under varierende driftsparametre er anvendt nedenstående definitioner. Varmeeffekt: Forskellen i enthalpi mellem udsugningsluft og indblæsningsluft. Generelt er indblæsningsluften meget tør, så selv om temperaturen er høj, er enthalpien ikke nødvendigvis særlig høj. Vandet der affugtes i den interne varmeveksler kan evt. benyttes til at befugte indblæsningsluften. Side 13 af 77

14 Ventilationstab: Varmegenvinding: Energigenvinding: Energigenvindingsfaktor: Anlægget forudsætter et vist luftskifte. Ventilationstabet defineres som enthalpi forskellen mellem udsugningsluften og indsugningsluften. Enthalpi forskellen mellem indsugningsluft og udblæsningsluft, dvs. den energitilførsel der sker til udeluften inden den blæses ind. Varmegenvindingen minus den tilførte eleffekt, dvs. netto energitilførslen til udeluften inden den blæses ind. Energigenvindingen i forhold til den tilførte eleffekt. Som faste parametre til alle analyser anvendes - indendørstemperatur (T 1 ) på 23 C - indendørs relativ luftfugtighed (RH 1 ) på 50%. De energimæssige driftskarakteristika undersøges for afhængigheden af variation i udendørs temperatur, luftfugtighed og komponentdesign. Parametervariationen er foretaget for: - Udeluftkonditioner: Temperatur og luftfugtighed. - Isentrop virkningsgrader for kompressor og turbine η - Temperatureffektivitet for regenerativ varmeveksling - Trykforhold over kompressor (og ekspander) - Tryktab i varmevekslere Beregnede driftskarakteriska Det samlede antal parametervariationer er stort og resultaterne nedenfor er en sammenfattet fremstilling af de væsentligste tendenser. Indblæsningsluften til rummet er for en given luft/luft varmeveksler uafhængighed af udelufttemperaturen. Til gengæld er kompressionforholdet sammen med kompressorvirkningsgraden afgørende for temperaturen af indblæsningsluften, som vil ligge mellem 35 C og 80 C ved trykforhold mellem henholdsvis 1,2 og 1,6. Ved de fleste trykhold skal hensyn til komfort overvejes ved udformning af indblæsningsaggregater. Varmetilførelsen til rummet er bestemt ved enthalpiforskellen mellem indblæsning og udsugningsluft (h 6 -h 1 ). I figur er varmetilførelsen vist ved udelufttemperaturer 2 C, 2 C og 15 C ved variation af trykforholdet. Selv om der indblæses relativ varm luft til bygningen (35 C-80 C) er luftens vandindhold meget lavt ved de lave udelufttemperaturer, og derfor er varmeeffekten negativ i dette tilfælde. Under disse forhold, dvs. vinterdrift, hvor varmebehovet er størst, skal luftcyklen have et trykforhold større end 1,25 for overhovedet at bidrage til opvarmning. Side 14 af 77

15 Hvis -10 C anvendes som dimensioneringsfaktor skal luftcyklen lægges ud for et trykforhold omkring 1,5 til 1,6. Når varmebehovet er mindre, kan trykforholdet reduceres. Specifik varmetilførelse [kw/(kg tør luft)] η=0, ,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Trykforhold Tu=15 C Tu= 2 C Tu=- 2 C Figur 5.1-2: Varmetilførelse ved varierende trykhold og udetemperaturer Resultaterne i figur er vist for en isentrop virkningsgrad for kompressor/ekspander på 0,85. Dette er (jvf. kap. 10) rent størrelsesmæssigt, hvad man realistisk set kan forvente med til applikationen skræddersyede strømningsmaskiner, hvis de opererer tæt på designpunktet. I figur er vist energigenvindingsfaktoren for luftcyklen ved et trykforhold på 1,2. I de fleste tilfælde skal der, som netop beskrevet, af hensyn til varmetilførelsen anvendes et højere trykforhold, men selv ved lavt trykforhold fremgår, at der skal anvendes strømningsmaskiner med høje virkningsgrader for at opnå en energieffektivitet på sammenligneligt niveau med traditionelle dampkompressionsvarmepumper (illustreret ved den stiplede linie). Energigenvindingsfaktor 8 7 Trykforhold 1, η=0,9 3 2 η=0,85 1 η=0, Udeluft temperatur Figur 5.1-3: Energigenvindingsfaktor ved varmepumpedrift afhængig af udetemperaturer og kompressor/ekspander-isentropvirkningsgrad η. Typisk traditionel varmepumpe indtegnet med stiplet linie Side 15 af 77

16 Energigenvindingsfaktor C 4 C 6 C 8 C 10 C Trykforhold Figur 5.1-4: Energigenvindingsfaktorens afhængighed af varmeveksler effektiviteten Som det fremgår af figur skal temperatureffektiviteten af varmeveksleren ligeledes være høj for at opnå fornuftig energiøkonomi, her illustreret ved 15 C udeluft, hvor afhængighed er størst. Temperaturskalaen til venstre i figur er temperaturdifferencen mellem indblæsning og udsugningsluft. Ved fastholdt isentrop virkningsgrad for kompressor/ekspander på 0,85 er energigenvindingsfaktoren sammenlignet med traditionelle varmepumper (VP stiplede linier) i figur Ved udeluftstemperaturer på 15 C eller derover vil luftcyklen altid have ringere energiøkonomi, dog er niveauerne sammenlignelige ved trykforhold mindre end ca.1,3. Ved udeluftstemperaturer på 2 C eller derunder er energiforbruget for luftcyklen i alle tilfælde mellem 25% og 60% højere end for traditionelle varmepumper. Bemærk, at for 2 C skal trykforholdet være minimum 1,3 for at tilføre varme til bygningen. Ved temperaturer mellem 2 C og 15 C kan i der i et snævert driftsområdet ved lave trykforhold opnås energiforbrug, som er sammenlignelige med traditionelle varmepumper, men som det fremgår af figur er den specifikke varmetilførsel relativ lav. Side 16 af 77

17 Energigenvindingsfaktor 5 4,5 η=0,85 4 VP(-2 C) 3,5 VP(2 C) 3 VP(15 C) 2,5 Tu=-2 C Tu=2 C 2 1,5 Tu=15 C 1 0,5 0 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Trykforhold Figur 5.1-5: Sammenligning af luftcyklens energigenvindingsfaktor med traditionelle varmepumper Fra parameteranalysen skal i øvrigt fremhæves følgende generelle resultater. - Ved lave udendørstemperaturer vil den komprimerede udsugningsluft udskille kondens/rim i varmeveksleren - Ved stort set alle udendørstemperaturer vil der endvidere opstå kondens/rim i ekspanderen.. Dette er mere udtalt jo højere trykforholdet og jo bedre virkningsgraden for ekspanderen er. Jo mere der udkondenserer i varmeveksleren, jo mindre udskilning forekommer i ekspanderen. - Tryktab i varmeveksleren er ikke kritiske, hvis de holdes på normalt forekommende niveauer. 5.2 Luftkonditioneringsdrift Ved luftkonditioneringsdrift omskiftes kompressorens sugeside fra rum til omgivelser og ekspanderens afgangssiden fra omgivelse til rum vha. et ventilarrangement (ikke vist). Ved denne driftsform køles den komprimerede udeluft T 2 med udsugningsluften fra rummet T 5. Pga. af varmeafgivelsen under tryk er luftens sluttilstand efter ekspansion lavere end ved indsugningen. og udeluften blæses ind i rummet ved lav temperatur T 4. Kompressionsvarmen bortledes med afkastluften fra rummet. Den nødvendige effekttilførelse (difference mellem kompressions- og ekspansionsarbejdet) varetages i figur af en el-motor. Side 17 af 77

18 T 5 T 6 T 3 T 2 M T 1 T 4 RH 1 Figur 5.2-1: Principiel proces for reversibel luftkonditionerings-/varmepumpeenhed: Luftkonditioneringsdrift Beregningsgrundlag for luftkonditioneringsdrift Ved bedømmelse af luftkonditioneringsdrift indgår i nogen grad samme parametre som for varmepumpen, dvs. luftcyklens energieffektivitet er i udpræget grad følsom over strømningsmaskiners virkningsgrad og varmevekslerens temperatur effektivitet. Da lufttilstanden på kompressorens sugeside er bestemt af udekonditioner, skal også luftfugtigheden inddrages ved analysen. Ved alle beregninger anvendes en indendørs rumtemperatur på 23 C. Sammenhænge mellem udetemperatur og relativ luftfugtighed ved input til modellen er vurderet på baggrund af regressionspolynomier af statistiske vejrdata, som illustreret i figur rel. fugtighed (%) København 2. halvår temperatur ( C) rel. fugtighed (%) ude temperatur ( C) Figur 5.2-2: Statistisk sammenhæng mellem udetemperatur og relativ luftfugtighed Side 18 af 77

19 Da varmen fjernes fra rummet ved sensibel opvarmning af den tilførte luft er ydelsen naturligvis afhængig af indblæsningsluftens temperatur T 4. Ved fastholdt relativ udeluftfugtighed er COP ved forskellige indblæsningstemperatur vist i figur ved variationer i udetemperaturen. Der skal anvendes et højere trykforhold for kompressor/ekspander for at opnå lavere indblæsningstemperatur, og derfor er COP bedre for høj indblæsningstemperatur ved udetemperaturer under 25 C (ved 50% relativ luftfugtighed). Ved højere temperaturer stiger vandindholdet og dermed også vandudskilningen i varmeveksler og ekspander og dermed opnås en relativt lavere enthalpi på indblæsningsluften ved lavere temperatur (større ekspansionsforhold). COP 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Udetemperatur [ C] RH=50% η=0,85 T4=0 C T4=5 C T4=10 C Figur 5.2-3: COP afhængighed af indblæsningsluften temperatur T 4 ved varierende udetemperaturer (T 1 ). Relativ luftfugtighed (RH 1 )=50% I praksis vil man af komfort hensyn næppe kunne acceptere indblæsningstemperaturer lavere end 10 C og anvendes en kold tilstand på ekspanderens afgang skal luften blandes med recirkulerende rumluft, med risiko for tågedannelse i indblæsningen. For de øvrige parameteranalyser er anvendt 10 C som indblæsningstemperatur. Den relative fugtighed af udendørsluften er afgørende for, hvor stor en del der udkondenserer i varmeveksler og ekspander. Når luftens vandindhold begynder at kondensere i vekslerfladen, resulterer det i en højere afgangstemperatur på tryksiden, da en stor del af den afgivne energi til afkastluften skyldes kondensering frem for afkøling af luften. Jo højere afgangstemperaturen T 3 er på tryksiden, jo større ekspansionsforhold er påkrævet for at fastholde en given indblæsningstemperatur, som vist i figur med fast indblæsningstemperatur 10 C. Side 19 af 77

20 1,5 η=0,85 T5=35 C 1,45 Trykforhold 1,4 1,35 T5=30 C T5=25 C 1, Relativ luftfugtighed udeluft [%] Figur 5.2-4: Nødvendigt trykforhold ved indblæsningstemperatur T 4 =10 C ved varierende relativ luftfugtighed af udeluft Dvs. udeluftens relative luftfugtighed har direkte indflydelse på kompressorarbejdet og dermed COP. Dette fremgår også af figur hvor det ses, at COP afhængigheden af den relative luftfugtighed endog er meget kraftig. Ved lavere isentrop virkningsgrader end den valgte (0,85) er forholdet endnu mere udtalt. Til sammenligning kan nævnes, at en traditionel split-unit med fast kondenseringstemperatur på 35 C og 0 C fordampning vil have en COP-værdi i størrelsesordnen 5-6. COP 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Udetemperatur [ C] η=0,85 RH=70% RH=30% RH=50% Figur 5.2-5: COP afhængighed af relativ luftfugtigheden (RH 1 ) ved varierende udetemperaturer (T 1 ). Indblæsningsluft T 4 =10 C Side 20 af 77

21 5.3 Konklusion Nedenstående konklusion er primært baseret på en energimæssig synsvinkel. Der kan dog i vise tilfælde være andre væsentlige argumenter til at se bort fra energiforbruget, især hvis forhold som driftssikkerhed, nærmiljø og lignende vægtes højere. Samlet vurderes, at der i det generelle tilfælde ikke kan opnås en energimæssig konkurrencedygtig enhed sammenlignet med traditionelle anlæg. Der foregår udvikling med andre alternative løsninger til luftkonditionering og varmepumpedrift (f.eks. propan og CO 2 ), som kan forventes at blive mere attraktive end de traditionelle anlæg, og luftcyklen vil dårligt kunne måle sig op i mod disse alternativer Varmepumpedrift Der skal anvendes komponenter som er optimerede til den aktuelle driftssituation. Der kræves state-ofthe-art strømningsmaskiner for at kunne opnå energiøkonomi på line med traditionelle varmepumpeløsninger. Driftsvinduet, hvor luftcyklen er konkurrencedygtig er snævert, og det er tvivlsomt, om der kan opnås tilstrækkelige høje virkningsgrader, når maskinen ved forskellige udekonditionerne skal reguleres væk fra det optimale driftspunkt Luftkonditioneringsdrift Såfremt der er tale om en sammenbygget varmepumpe/aircondition enhed med et maksimalt trykforhold på ca.1.6 (først og fremmest bestemt af varmepumpens data), kan der opnås en indblæsningstemperatur på ned til 0 C. COP værdierne er selv under de bedste betingelser ret lave i forhold til traditionelle eksisterende anlæg. Ved at benytte den lave temperatur 0 C kan der dog blive tale om en ganske væsentlig affugtning, hvilket kan være ønskeligt i mange tilfælde. Som selvstændig enhed kan luftcyklen vise sig at være væsentlig mere konkurrencedygtig i meget tørre egne, da COP stiger væsentligt ved lavere relativ luftfugtighed. Side 21 af 77

22 6. Tørreprocesser Som tidligere vist stiger luftens dugpunktstemperatur for et bestemt vandindhold, når trykket øges. Denne egenskab kan udnyttes til at reducere energiforbruget ved tørreprocesser. Den principielle kredsproces er vist i figur 6.1-1, hvor luftcyklen er monteret på et tørrekammer, men det grundlæggende princip vil også kunne anvendes på kontinuerlige (flow) tørreprocesser. T2, P2, RH2 T4, P2, RH4 T3, P2, RH3 M T1, P1, RH1 T5, P1, RH5 T5, P1, RH5 Figur 6.1-1: Tørreproces med luftcykel tilstande vist uden hensyn til tryktab i varmevekslere 6.1 Procesforløb I kompressoren komprimeres fra tørrekammeret den varme luft, der har optaget vand fra produkter i tørrekammeret. Vha. trykstigningen kan luften bringes til en tilstand, hvor en stor del af den optagne vandmængde fra produkter kan bringes til at re-kondensere i en varmeflade inde i rummet. Herved føres den latente energimængde fra fordampning tilbage til rummet, og der opnås en væsentlig effektivitetsforbedring i forhold til blot at bortlede vanddampen. Luften der forlader rummet er mættet (RH3=100%) og ved varmevekslingen i regeneratoren udkondenserer yderligere en vandmængde. Ved den efterfølgende ekspansion afgives den sidste mængde vand. Jo større andel af vandindholdet, der kan bringes til kondensering i rummet, jo bedre energiøkonomi. En stor del anlægskomponenterne vil konstant være i kontakt med vand fra produkterne, og der skal nøje overvejes korrosion og belægninger ved materiale og komponentvalg. Før den ekspanderede luft ledes tilbage til rummet opvarmes den i regeneratoren. Side 22 af 77

23 6.2 Krav til procesparametre ved tørring Den ovenfor beskrevne tørreproces er undersøgt i temperaturområdet op til 100 C. Det nødvendige tryk for genkondensering i tørrekammeret afhænger af vandindholdet i afgangsluften. I figur er der vist 2 tilstande, som kan forekomme ved en tørreproces. I starten af tørreprocessen kan der for visse produkter opnås meget våd afgangsluft (a) med eksempelvis 80% mætning. Ved et tryk på 3 bar(a) ses den komprimerede vanddamp at genkondensere ved 91 C i varmevekslingen med rumluften på 70 C. Et trin videre i processen er der opnået en tørring af produktet, så afgangsfugtigheden (b) eksempelvis er 50% af mætning. Mætningstemperaturen ved 3 bar(a) er 80 C, og det er nu vanskeligere at opnå en høj andel genkondensering. a) Dugpunkt 91 C b) Dugpunkt 80 C Rum 70 C, a) 80% RH b) 50% RH Trykside 3 bar Figur 6.2-1: Tørreproces med luftcykel faldende dugpunkt ved tørring sætter ved fastholdt tryk en nedre grænse for tørreprocessen med genkondensering Fortsættes tørreforløbet vil der ved fastholdt tryk og varmevekslerareal eksistere en nedre grænse for den opnåelige tørringsgrad af produktet for den del af tørreprocessen, der baseres på genkondensering i rummets varmeveksler. Figur viser de nedre værdier for tørringsgraden ved variende trykforhold med luftcyklen med genkondensering ved hhv. 40 C og 70 C rumtemperatur. Der er ved fastlæggelse af de nedre grænser, forudsat en miminum temperaturdifferens ved kondensering på 5K. De relative fugtigheder på kurverne refererer til luften på tørrekammerets afgangsside. Produkterne, der skal tørre, vil således altid have et vandindhold (5-20%RH) større end den afgående luft. Ved 40 C kan ved et trykforhold på 3,1 opnås en relativ luftfugtighed på afgangsluften på 40% med T på 5K. Ved fastholdt tryk vil processen ved videre forløb ikke kunne udnytte kondenseringsvarmen i rummet og processens energiforbrug stiger dramatisk. For processen ved 70 C er konklusionen stort set identisk. Side 23 af 77

24 T dug [ C] ,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 p 2 [bar] RH=0,95 RH=0,8 RH=0,6 RH=0,4 RH=0,2 Luft tilgang 40 C T dug [ C] RH=0, ,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 p 2 [bar] RH=0,8 RH=0,6 RH=0,4 RH=0,2 Luft tilgang 70 C Figur 6.2-2: Tørreproces med luftcykel opnåelig relativ fugtighed for afgangsluften ved varierende trykforhold Det er naturligvis muligt, at øge trykforholdet undervejs i tørreforløbet og dermed opnå større tørhedsgrad på afgangssiden. For at øge tørringsgraden, så luftens afgangsfugtighed reduceres fra 20% til 10% relativ fugtighed skal trykket fordobles fra 3 til 6 bar. Imidlertid stiger energiforbruget for processen, når trykforholdet øges. Som mål for energiforbruget kan bruges den tilførte el-effekt på kompressoren relativt til fordampningsvarmen af den bortledte vanddamp. Figur viser den opnåelige relative fugtighed på afgangsluften når det relative forhold mellem energiforbruget og den fordampede enthalpi er mindre end 2. Det fremgår at der ved dette krav til energiforbruget kun kan opnås begrænset tørregrad ved moderate tryk. 100 Rel. luftfugtighed [%] PR= PR=4 40 PR= Rumtemperatur [ C] Figur 6.2-3: Driftsforhold med energiforbrug relativt til enthalpien af fordampet vand < 2 Side 24 af 77

25 6.3 Konklusion Tørreprocessen med luftcyklen har et særdeles lavt energiforbrug ved tørreprocesser, hvor afgangsfugtigheden er høj. Der er imidlertid en nedre grænse for en effektiv proces, og denne nedre grænse er i de fleste tilfælde for høj til at sikre tilstrækkelig tørhedsgrad af gængse produkter. Til gengæld vil processen være attraktiv i de første tørre trin af meget våde produkter. Det er tvivlsomt, om energibesparelsen i de første trin vil kunne gøre anskaffelse af et luftcykelanlæg økonomisk attraktiv som ekstra tørremaskine. Side 25 af 77

26 7. Kold luft processer Luftcyklen kan anvendes ved meget lave temperaturer. Processen er stort set den samme, som anvendes i luftkonditioneringsenheden. Kold luft processen kan principielt opbygges som en åben, semi-hermetisk eller hermetisk proces. Den åbne og semi-hermetiske udformning er at foretrække i en lang række anvendelser, idet der ikke skal indføres en sekundær varmeveksling mellem luft anvendt som kølemedie og luft i processen. Den hermetiske proces er derimod nødvendig, hvis der eksempelvis skal varmeveksles med en væske, eller hvis der er risiko for forurening af enten luftcyklens komponenter eller det kølede medie. 7.1 Åben opbygning I den åbne kredsproces tages luften direkte fra omgivelserne og gennemløber kredsprocessen indtil afgangen af regenerator, hvorfra luften afkastes til afgivelserne igen, typisk ved en temperatur mellem 10 C og 30 C. T=30 C T=-40 C P=1 bar T=-20 C P=2 bar, RH=100% T=100 C P=2 bar M T=-60 C P=1 bar T=20 C RH=70% Figur Åben kold luft proces med regenerator monteret på en frysetunnel I figur er angivet typiske tilstande i den åbne kredsproces anvendt på en frysetunnel. Grundet cirkulation af store luftmængder vil de traditionelt anvendte blæsere (som vist på tegningen) helt kunne elimineres, så der herved spares 5-10% på energiforbruget. Et problem ved den åbne proces er luftens vandindhold i indsugningstilstanden. For et typisk arbejdslokale eller friskluftindtag kan der forventes op til 12 gram vand /kg tør luft. Dugpunktet for den komprimerede luft ved 2 bar er 26 C med et vandindhold svarende til 20 C og 70% relativ luftfugtighed. Det betyder, at der optræder væsentlig vandudfældning som kondens og rim i varmeveksler og ekspander, og dermed tabt temperatureffektiviteten i regeneratoren og væsentligt forringet COP (se afsnit 7.2). Side 26 af 77

27 7.2 Semi-hermetisk eller hermetisk opbygning Den kontinuerlige vandtilførelse til processen ved den åbne udformning kan minimeres eller elimineres ved at anvende hhv. en semi-hermetisk eller hermetisk anlægsopbygning. Den semi-hermetiske proces (vist til venstre i figur 7.2-1) afspejler i høj, hvordan luftcyklen vil kunne installeres i en batchfrysetunnel. Den eneste fugt, der tilføres processen er den der findes i rummet ved indfrysningsforløbets start samt evt. afgivelse fra produkter. Den semi-hermetiske proces kan også anvendes i forbindelse med kontinuerlige båndfrysere, som den i figur viste, og i forhold til den åbne proces minimeres fugttilførelsen, men der vil være infiltration fra omgivelserne i sluserne, hvor produkter ledes til og fra tunnelen. Figur 7.2-1: Semi-hermetisk luftcykel (venstre) og hermetisk luftcykel (højre) med parallel koblet primær kompressor til brug i fryseudstyr Den hermetiske opbygning vist til højre i figur afspejler driftsforhold, som svarer til anvendelse af traditionelt fordampende kølemiddel i en luftkøler. Ved beregning af luftcyklens energiøkonomi er der anvendt en semi-hermetisk systemudformning med regenerator. Der forudsættes ved alle beregninger, at luften ved afgangen af fryseapplikationen er 100% mættet med vanddamp. Tågedannelse (overmætning) kan muligvis forekomme, hvis der ikke tages specielt højde for dette ved placering og udformning af afgangssiden. Omgivelsernes temperatur er 25 C i alle beregninger. Luftcyklens energiudveksling med produkter er sensibel og kuldeydelsen og dermed COP afhænger derfor kraftigt af, hvor stor opvarmning, der kan tillades på luftsiden. Som det fremgår af figur skal temperaturstigningen være så stor, som det i praksis kan tillades, og udstyret skal, hvis det er muligt, udformes for modstrømsvarmeveksling. Side 27 af 77

28 I praksis må indblæsningstemperatur og opvarmning af luften afpasses til krav til frysehastighed og produktets ønskede sluttemperatur. COP η=0,8 Indblæsning: -50 C ε=0,8 Indblæsning: -90 C Opvarmning [K] Figur 7.2-2: COP ved varierende opvarmning af luften ved varmeveksling ved lav temperatur Ved fastholdt opvarmning af procesluften ved varmeveksling med produkter og fastholdt isentropvirkningsgrad for kompressor/ekspander er det nødvendige trykforhold over ekspanderen primært afhængig af indblæsningstemperaturen og temperatureffektiviteten af regeneratoren. Figur viser trykforholdet ved 90 C og 50 C for en proces med 20K opvarmning af luften og 80% isentrop virkningsgrad. Det ses, at der især ved lave temperaturer, er stor afhængighed af regeneratoren. For et optimeret system skal trykforholdet ligge mellem 1,6 og 3. 4 Nødvendigt trykforhold 3,5 3 2,5 2 1,5 Indblæsning: -50 C Indblæsning -90 C 1 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Effektivitet af regenerator ε Figur 7.2-3: Regeneratoreffektivitetens indflydelse på det nødvendige trykforhold ved fastholdt luft opvarmning (20K) og isentrop virkningsgrad (0,8) Side 28 af 77

29 Figur viser samme COP afhængig for isentropvirkningsgraden for kompressor/ekspander med fastholdt regenerator virkningsgrad. Der skal anvendes maskiner med høj virkningsgrad og det nødvendige trykforhold skal ligge mellem 1,6 og 2,8. 3,5 Nødvendigt trykforhold 3 2,5 2 1,5 Indblæsning: -50 C Indblæsning -90 C 1 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Virkningsgrad af turbomaskiner η Figur 7.2-4: Isentrop virkningsgradens indflydelse på det nødvendige trykforhold ved fastholdt luft opvarmning (20K) og regenerator effektivitet (0,8) I figur er betydningen af isentrop virkningsgrad η og regenerator effektivitet ε for COP sammenlignet ved 50 C og 90 C indblæsningsluft. Det ses, at specielt ved den lave temperatur er varmevekslereffektiviteten stort set lige så vigtig en parameter som kompressor/ekspander virkningsgraden. COP 1 0,9 0,8 0,7 Indblæsning: -50 C 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Indblæsning: -90 C 0,1 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 ε η Virkningsgrad af hhv. turbomaskiner η og regenerator effektivitet ε Figur 7.2-5: Isentrop virkningsgrads- og regenerator effektivitets indflydelse på COP ved fastholdt luft opvarmning (20K) Med til betragtningerne omkring energiøkonomien hører i realiteten også udnyttelsen af energimæng Side 29 af 77

30 den på den varme side, hvor luften under tryk køles mod omgivelser. I princippet svarer denne udnyttelse til overhedningsgenvinding før kondensatoren i et konventionelt køleanlæg. Når der ved sammenligning er valgt ikke at medregne denne energimængde skyldes det dels, at den er til stede i begge tilfælde, samt at det vil være varierende i hvor høj grad den kan anvendes. Luftprocessens økonomi bør derfor kunne hvile i sig udelukkende vurderet udfra fra kuldebehovet. I tabel er der vist sammenlignende tal for energiforholdene ved lavtemperatur køleanlæg. Tabel 7.2.1: Sammenligning af COP for køleanlæg med luft og fordampende kølemiddel. (Bemærk COP for dampkompression er eksklusiv blæsere og afrimning som total kan udgøre 10-15% ekstra energiforbrug). System T mellemtryk [ C] Virkningsgrader COP ved 55 C COP ved 75 C R32 2 trin -15 C til -20 C Isentrop/volumetrisk: HT: 0,7/0,8 Isentrop/volumetrisk: LT: 0,6/0,7 1,2 0,66 R717/R32-10 C til -20 C Isentrop/volumetrisk: HT: 0,7/0,8 Isentrop/volumetrisk: LT: 0,6/0,7 1,1 0,61 R290-2-trin -15 C til -20 C Isentrop/volumetrisk: HT: 0,7/0,8 Isentrop/volumetrisk: LT: 0,6/0,7 1,2 0,54 R717/R C til -20 C Isentrop/volumetrisk: HT: 0,7/0,8 Isentrop/volumetrisk: LT: 0,6/0,7 1,1 0,51 Luft T luft =20K Turbomaskiner & regenerator: 0,9/0,8 0,86 0, Økonomivurdering Til indfrysning af store batchvise partier anvendes ofte frysetunneler (walk in freezers), hvor produkterne tilføres pallevis eller på vogne. I tunnelen bestryges produkterne med kold luft ned til 40 C. Ved indfrysning af et kontinuerligt produktflow benyttes i vid udstrækning spiralfrysere eller båndfryserne. Tabel Traditionelle indfrysningsmetoder Procesudstyr Produktflow Primær/sekundær Temperatur Kølemetode Frysetunneler (Walk-in) Batch-vist NH 3 /Luft -20 C til 40 C Båndfrysere og Kontinuerligt NH 3 /Luft -20 C til 40 C Spiralfrysere Intet/CO 2 eller N 2-40 C til 80 C Pladefrysere Batch-vist NH 3 /NH 3 eller brine -20 C til 40 C Immersion og Kontinuerligt NH 3 /brine -20 C til 40 C Fluid bed Intet/CO 2 eller N 2-40 C til 80 C Side 30 af 77

31 Ændrede forbrugsmønstre og forbedring procesteknologi har medført, at det danske forbrug af frostvarer næsten er fordoblet over en 10-årig periode fra 1986 til 1996, som vist i figur Det danske dybfrostforbrug er således det næststørste i verden, kun overgået af USA. Forbruget af dybfrostvarer pr. person i Danmark kg/(person år) År Figur 7.3-1: Udvikling i forbrug af frostvarer Processer med anvendelse af kold luft udemærker sig ved deres ringe følsomhed over for produktets udformning. Til gengæld opnås meget ringe varmeovergangstal i forhold til væske og fordampende kølemiddel, hvilket der kan kompenseres for ved anvendelse af lave temperaturer og høje gashastigheder. Metoden er normalt relativ uøkonomisk og resulterer samtidigt i et betragteligt produktsvind ved fordampning under processen. Den nedre praktiske grænse for luft i dag med ammoniak som kølemiddel ligger omkring 40 C, men det er muligt at opnå lavere lufttemperaturer med visse lavtemperatur HFC kølemidler samt de naturlige kølemidler propan R290 og lattergas R744a. Ved indfrysning af produkter, hvor kiloprisen er høj, anvendes ofte kryogen frysning med CO 2 og N 2, som fordamper ved hhv. 78 C og 196 C. Vægttabet ved frysning kan reduceres betydeligt ved disse lave temperaturer. Til vurdering af økonomisk bæredygtighed for kold luftprocessen kan anlægs- og driftsomkostninger sammenlignes med enten mekaniske dampkompressionsanlæg eller flydende gasfrysere, primært med flydende nitrogen, som typisk anvendes til frysning af højværdi fødevarer. Anlægsomkostninger og pladskrav til maskinstue og procesudstyr vil være væsentlig højere for luftprocessen end for flydende nitrogen (LIN) frysere. Da disse frysere som oftest anskaffes på lejebasis Side 31 af 77

32 udgør forbruget af nitrogen en væsentlig del af driftsomkostninger (10-15 gange større end prisen for energiforbruget med ammoniak fryseanlæg). Driftsomkostning ved frysning med mekaniske køleanlæg med luft eller fordampende kølemiddel er altså meget mindre, men anlægsomkostningerne kan være tungtvejende. Flydende nitrogen indsprøjtes på væske form i fryseren ved 196 C og den kolde gas opvarmes i et modstrømsarrangement til så høj en temperatur som muligt (f.eks. -40 C). På grund af den lave indsprøjtningstemperatur kan produktets vægttab reduceres med op til en faktor 5 (sammenlignet med kold luft ved 40 C) og en høj frysehastighed medfører en mere intakt cellestruktur i produktet efter indfrysning. Med anvendelse af luft som kølemiddel i luftcyklen er der mulighed for at opnå tilnærmelsesvis samme middeltemperatur og varmeovergangstal som for flydende nitrogen (undtaget i væskeindsprøjtningszonen), og der kan dermed forventes sammenlignelig produktkvalitet og procestid. Vægttabet med luftprocessen vil formentlig være højere, da der ikke haves væske til at lyndannelse en næsten in-permeabel skal af is på produktet. De sammenlignelige frysetider betyder imidlertid, at graden af celledeformation og dermed også dryptab ved optøning og evt. tilberedning må forventes at være i samme størrelsesorden. Ved design af frysetunneler til luft skal lufthastigheden over produkterne være høj (gerne op til 10 m/s), især i den første del fryseren. Ved designet skal det ligeledes sikres, at produkterne ikke blæses af båndet ved disse lufthastigheder, samt at flowretningen føres bort fra slusen, så den store luftbevægelse ikke bidrager til unødigt store slusetab. Den lave temperatur på indblæsningsluften har også stor betydning for vægttabet. Undersøgelser af (Shaw et al., 1995) har vist, at vægttabet kan reduceres med en faktor 3, når lufttemperaturen sænkes fra 40 C til 80 C (sammenlignelige niveauer for hhv. traditionelle ammoniak- og luftfrysetunneller). Som udgangspunkt for en sammenligning af driftsomkostninger omfattende energi, afskrivninger, kapacitetstab, vedligehold og vægttab anvendes en sammenligning foretaget (Miller, 1998) for frysning af udbenede, kogte kyllingebryster. I undersøgelsen er der foretaget sammenligning af flydende nitrogen og en traditionelt mekanisk ammoniak frysetunnel. På baggrund af talstørrelserne i denne undersøgelse er tilsvarende estimater opstillet for en optimeret luftproces ud fra nedenstående overvejelser. 1. Anlægsomkostning og daglig vedligehold tilsvarer et ammoniakanlæg. 2. Lufttemperature Indblæsning: -80 C. Afgang -60 C. 3. COP luft 0,4 Energiforbrug ca. 2 gange større end ammoniak (uden blæsere og afrimning). 4. Vægttab ca. 1,5 større end for flydende nitrogen. Sammenligningen er illustreret i figur Side 32 af 77

33 Den anvendte COP værdi for luftprocessen er med relativt lave virkningsgrader (kompressor og turbine mellem 0,7 og 0,8), men det ses, at frysesvind og anlægsomkostninger er de væsentligste omkostningselementer. Især frysesvindet kan i mange applikationer være et væsentligt argument for at vælge luftprocessen fremfor de øvrige alternativer. Luftprocessen har endvidere fordele udfra et driftsmæssigt synspunkt, idet der ikke nødvendigvis fragår procestid til afrimning. Hvis afrimningen kan elimineres, forbedres samtidig proceshygiejnen. kr pr. 10 kg Kapacitetstab Frysesvind Driftsomkostninger Vedligehold 0 LIN R717 Luft Fryseudstyr Anlægsafskrivning Figur 7.3-3: Omkostninger ved frysning af udbenet kylling med flydende nitrogen, traditionel dampkompression (Miller, 1998). Tal for luftcyklen er estimerede værdier. 7.4 Konklusion Processen kan vise sig at blive et glimrende alternativ til mange lavtemperatur applikationer, eksempelvis nedkøling af fødevarer ved temperaturer under 50 C, hvor beregnede COP værdier for processen bliver sammenlignelige med traditionelle dampkompressionsprocesser. Ved rum lufttemperaturer ind/ud på 85 C/-70 C kan med eksisterende komponenter forventes en COP på 0,44, svarende til en kølepris på ca øre pr. kilo produkt ( majs, karotter, bønner m.m.), eller 20% af prisen ved kryogen frysning. Jouleprocessen udemærker sig i forhold til dampkompressionsprocesser ved at være relativt ufølsomt over for temperaturniveauet. Ved frysning af højværdiprodukter kan der forventes lave frysesvind og dermed yderst kompetitiv driftsøkonomi. Side 33 af 77

34 En fornuftig anvendelse af Jouleprocessen til koldluft processer kræver imidlertid, at der anvendes komponenter med meget høj effektivitet og samtidig er designet til driftsforholdene. Som det vil fremgå af kapitel 8 findes disse komponenter ikke på markedet i dag. Side 34 af 77

35 8. Opbygning med eksisterende komponenter På baggrund af feasibilitystudierne for luftcyklen til varmepumpe/luftkonditionering, tørring og koldluftprocesser blev det besluttet at fokusere på koldluft processer i det videre forløb med et forsøgsanlæg. Der blev tilstræbt at opbygge forsøgsanlægget med eksisterende komponenter for at opnå driftserfaringer. 8.1 Valg af komponenter På komponentsiden var udfordringen især at finde velegnede komponenter til at indgå i en kompressor/ekspanderløsning Turboekspander Først og fremmest skulle der udvælges en kompressor/ekspander på fælles aksel med et arbejdsområde svarende til luftcyklens, dvs. trykforhold mellem 1,7 og 2,2. Ved vurderingen af egnede komponenter skulle endvidere tages hensyn til høj virkningsgrad og muligheden for den nødvendige tilførelse af drivenergi direkte på akslen. Af hensyn til energi effektiviteten skal den samme luft, som anvendes som arbejdsmedie i Joule processen samtidig også kunne anvendes ved direkte varmeveksling med fødevareprodukter. Der er derfor et krav, at alle komponenter skal være oliefri. Der findes flere principper, hvor ekspansionsarbejdet genvindes på kompressorakslen. I figur er vist 2 en fortrængningsmaskine (rotationsstempel) samt en centrifugalmaskine kompressor med radial turbine. Af hensyn til den nødvendige volumenstrøm med luft er centrifugalmaskiner umiddelbart bedst egnede. Figur 8.1.1: Eksempler på ekspansionsmaskiner Side 35 af 77

Opgave: Køl: Klima: Spørgsmål: Januar 2010 Køl: Klima

Opgave: Køl: Klima: Spørgsmål: Januar 2010 Køl: Klima Opgave: Spørgsmål: Juni 2008 Ingen klimaopgave 1.4: Beregn den nødvendige slagvolumen for hver kompressor, angivet i m3/min. 1.5: Bestem trykgastemperaturen for LT og HT, og redegør for hvilke parametre

Læs mere

Baggrunden bag transkritiske systemer. Eksempel

Baggrunden bag transkritiske systemer. Eksempel Høj effektivitet med CO2 varmegenvinding Køleanlæg med transkritisk CO 2 har taget markedsandele de seneste år. Siden 2007 har markedet i Danmark vendt sig fra konventionelle køleanlæg med HFC eller kaskade

Læs mere

VE til proces Fjernvarme

VE til proces Fjernvarme VE til proces Fjernvarme Temadag: VE til proces Teknologisk Institut, Århus: 27/11-13, Tåstrup: 03/12-13 Bas Pijnenburg Fjernvarme til rumopvarmning og varmt brugsvand både til private forbruger og erhvervsvirksomheder

Læs mere

I denne artikel vil der blive givet en kort beskrivelse af systemet design og reguleringsstrategi.

I denne artikel vil der blive givet en kort beskrivelse af systemet design og reguleringsstrategi. Transkritisk CO2 køling med varmegenvinding Transkritiske CO 2 -systemer har taget store markedsandele de seneste år. Baseret på synspunkter fra politikerne og den offentlige mening, er beslutningstagerne

Læs mere

Spar penge på køling - uden kølemidler

Spar penge på køling - uden kølemidler Spar penge på køling - uden kølemidler En artikel om et beregningseksempel, hvor et sorptivt køleanlæg, DesiCool fra Munters A/S, sammenlignes med et traditionelt kompressorkølet ventilationssystem. Af

Læs mere

GASTURBINER. Meget meget vigtigt!!

GASTURBINER. Meget meget vigtigt!! GASTURBINER Meget meget vigtigt!! 1 3 typer gasturbiner Flygasturbiner Flyafledte gasturbiner Industrigasturbiner Flygasturbiner er, som navnet antyder den type der sidder på fly. Flyafledte gasturbiner

Læs mere

Ventilation. Ventilation kan etableres på to forskellige måder:

Ventilation. Ventilation kan etableres på to forskellige måder: Rum, som benyttes af personer, skal ventileres så tilfredsstillende komfort og hygiejniske forhold opnås. Ventilationen bevirker, at fugt og forurening (partikler, CO 2, lugt mm.) fjernes fra opholdsrummene

Læs mere

MARKEDSFØRENDE ERHVERVSVENTILATION MED VARMEGENVINDING. Nilan VPM 120-560. Aktiv varmegenvinding og køling (luft/luft)

MARKEDSFØRENDE ERHVERVSVENTILATION MED VARMEGENVINDING. Nilan VPM 120-560. Aktiv varmegenvinding og køling (luft/luft) MARKEDSFØRENDE ERHVERVSVENTILATION MED VARMEGENVINDING Nilan VPM 120-560 Aktiv varmegenvinding og køling (luft/luft) Nilan VPM 120-560 Erhvervsventilation med varmegenvinding og køling (luft/luft) VPM

Læs mere

FLYDENDE VAND- OG WELLNESSHUS I BAGENKOP

FLYDENDE VAND- OG WELLNESSHUS I BAGENKOP FLYDENDE VAND- OG WELLNESSHUS I BAGENKOP WELLNESSHUSET Placering og design med unikke muligheder og udfordringer. Vind- og bølgeenergi Erfaringer. Solceller og solvarme Nye regler og muligheder Solafskærmning

Læs mere

Renere produkter. HFC-frie mælkekøleanlæg

Renere produkter. HFC-frie mælkekøleanlæg Renere produkter J.nr. M126-0375 Bilag til hovedrapport HFC-frie mælkekøleanlæg 2 demonstrationsanlæg hos: - Mælkeproducent Poul Sørensen - Danmarks Jordbrugsforskning Forfatter(e) Lasse Søe, eknologisk

Læs mere

Køle-, fryse- og klimaanlæg til industrien

Køle-, fryse- og klimaanlæg til industrien Køle-, fryse- og klimaanlæg til industrien Stabil og energirigtig køling baseret på -køling til gavn for industrien ens termodynamiske egenskaber gør gasarten ideel til processer, hvor der er behov for

Læs mere

Store Varmepumper Virkningsgrader, COP m.m.

Store Varmepumper Virkningsgrader, COP m.m. Store Varmepumper Virkningsgrader, COP m.m. IDA, København d. 25/02-2015 Bjarke Paaske Center for køle- og varmepumpeteknik Teknologisk Instituts rolle i vidensystemet Videnudvikling Vi udvikler ny viden

Læs mere

Hvordan samler du ventilation, varmegenvinding og køling i et anlæg?

Hvordan samler du ventilation, varmegenvinding og køling i et anlæg? Nilan Calculator Passiv forvarmeveksling af luften via indbygget Heat-pipe, baseret på miljøvenligt kølemiddel Stort tilbehørs- og udvidelsesprogram Hvordan samler du ventilation, varmegenvinding og køling

Læs mere

Udvikling og test af energivenlig lavtemperaturfryser til laboratorieformål

Udvikling og test af energivenlig lavtemperaturfryser til laboratorieformål Udvikling og test af energivenlig lavtemperaturfryser til laboratorieformål Frigor A/S Teknologisk Institut Kontakt-information: Per Henrik Pedersen Center for Køle- og Varmepumpeteknik Teknologisk Institut

Læs mere

Varmepumper i ATES. Valg af varmepumpesystem

Varmepumper i ATES. Valg af varmepumpesystem Varmepumper i ATES Valg af varmepumpesystem JENRI Marts 2009 Indholdsfortegnelse 1 Varmepumpens virkemåde... 3 2 Valg af kølemiddel... 5 COP for forskellige kølemidler... 7 Kondenseringstemperatur og fremløbstemperatur

Læs mere

Hvordan sættes data ind i Be06 for varmepumper?

Hvordan sættes data ind i Be06 for varmepumper? Hvordan sættes data ind i Be06 for varmepumper? Center for Køle- og Varmepumpeteknik Teknologisk Institut Version 3 - revideret marts 2009 VIGTIG NOTE: Teknologisk Institut påtager sig ikke ansvaret for

Læs mere

ELFORSK PSO-F&U 2007

ELFORSK PSO-F&U 2007 ELFORSK PSO-F&U 2007 Grundvandsvarmepumper og køling med grundvandsmagasiner som sæsonlager BILAG 1 Nomogrammer til beregning af pris for køling og opvarmning med ATES-anlæg Enopsol ApS Marts 2009 1 Indholdsfortegnelse

Læs mere

Miljøvenlige køleanlæg til convenience butikker

Miljøvenlige køleanlæg til convenience butikker compsuper XS VALUEPACK Miljøvenlige køleanlæg til convenience butikker Fremtidens CO ² køle- og frostanlæg GENEREL INFORMATION compsuper XS ValuePack Med over 1000 installerede CO ² køleanlæg, har Advansor

Læs mere

Naturlig ventilation med varmegenvinding

Naturlig ventilation med varmegenvinding Naturlig ventilation med varmegenvinding af Line Louise Overgaard og Ebbe Nørgaard, Teknologisk Institut, Energi Teknologisk Institut har udviklet en varmeveksler med lavt tryktab på luftsiden til naturlig

Læs mere

Varmepumpe og køleaggregat i et

Varmepumpe og køleaggregat i et + + Varmepumpe og køleaggregat i et Den reversible kølevarmepumpe ThermoCooler HP kan integreres i vores Envistar Flex-aggregat. Alle kølevarmepumpens dele er indbygget i en moduldel, der placeres i luftbehandlings.

Læs mere

INDHOLDSFORTEGNELSE VARMEPRODUCERENDE ANLÆG 0 1. Varmepumper 0 1

INDHOLDSFORTEGNELSE VARMEPRODUCERENDE ANLÆG 0 1. Varmepumper 0 1 INDHOLDSFORTEGNELSE VARMEPRODUCERENDE ANLÆG 0 1 Varmepumper 0 1 VARMEPRODUCERENDE ANLÆG VARMEPUMPER Generelt Varmepumper kan i mange tilfælde reducere energiforbruget til opvarmning og/eller varmt brugsvand.

Læs mere

Varmepumper til industri og fjernvarme

Varmepumper til industri og fjernvarme compheat Varmepumper til industri og fjernvarme Grøn strøm giver lavere varmepriser Generel information compheat compheat dækker over en stor platform med varmepumper til mange forskellige formål og Advansor

Læs mere

Patentanmeldt energineutralt cirkulationssystem til CO2 køle- og klimaanlæg. Bent Johansen birton a/s

Patentanmeldt energineutralt cirkulationssystem til CO2 køle- og klimaanlæg. Bent Johansen birton a/s Patentanmeldt energineutralt cirkulationssystem til CO2 køle- og klimaanlæg. Bent Johansen birton a/s Hvorfor bruge CO2 som kølemiddel? Naturligt kølemiddel: ODP = 0 = Ingen påvirkning af ozonlaget. GWP

Læs mere

Varmepumper Teknik og muligheder. Bjarke Paaske, PlanEnergi

Varmepumper Teknik og muligheder. Bjarke Paaske, PlanEnergi Varmepumper Teknik og muligheder Bjarke Paaske, PlanEnergi Temadag om store varmepumper i fjernvarmen, Fjernvarmens hus d. 29. januar 2018 1 PlanEnergi Rådgivende ingeniørfirma 30 år med VE 30 medarbejdere

Læs mere

TEKNISK INFORMATION - HRV 501 Boligventilation med rotorveksler og fugtoverførsel

TEKNISK INFORMATION - HRV 501 Boligventilation med rotorveksler og fugtoverførsel TEKNISK INFORMATION - HRV 501 Boligventilation med rotorveksler og fugtoverførsel HRV 501 1 Generel beskrivelse 3 2 Tekniske data 5 3 Tilbehør 7 Forbehold for ændringer og trykfejl. September 2014. Generel

Læs mere

1. Fiskebranchens køleanlæg: Har du grund til bekymring?

1. Fiskebranchens køleanlæg: Har du grund til bekymring? 1. Fiskebranchens køleanlæg: Har du grund til bekymring? Reglerne for kølemidler er ændret på flere områder. For de virksomheder der bruger kunstige kølemidler, kan det medføre problemer med at overholde

Læs mere

SVØMMEBADSAFFUGTERE FOR KOMFORT OG WELLNESS

SVØMMEBADSAFFUGTERE FOR KOMFORT OG WELLNESS SVØMMEBADSAFFUGTERE FOR KOMFORT OG WELLNESS AFFUGTERE AF HØJ KVALITET OG FLOT DANSK DESIGN TIL INSTALLATIONER I POOL- OG TEKNIKRUM Svøebadsaffugtere for komfort og wellness Effektiv styring af luftfugtigheden

Læs mere

SVØMMEBADSAFFUGTERE FOR KOMFORT OG WELLNESS

SVØMMEBADSAFFUGTERE FOR KOMFORT OG WELLNESS SVØMMEBADSAFFUGTERE FOR KOMFORT OG WELLNESS AFFUGTERE AF HØJ KVALITET OG FLOT DANSK DESIGN TIL INSTALLATIONER I POOL- OG TEKNIKRUM S vøebadsaffugtere for komfort og wellness Effektiv styring af luftfugtigheden

Læs mere

Varmepumper med naturlige kølemidler. Hvad er status?

Varmepumper med naturlige kølemidler. Hvad er status? Varmepumper med naturlige kølemidler Hvad er status? Claus S. Poulsen Teknologisk Institut, Center for Køle- og Varmepumpeteknik ? Lovgivning hvad siger reglerne? Undtaget for forbud mod kraftige drivhusgasser

Læs mere

Køling og varmegenvinding med CO2 som kølemiddel Evt. AMU nr

Køling og varmegenvinding med CO2 som kølemiddel Evt. AMU nr Køling og varmegenvinding med CO2 som kølemiddel Evt AMU nr 48608 INDHOLDSFORTEGNELSE Opgave 1 3 Opgave 2 7 side 2 / 12 Opgave 1 Der forudsættes en varmeproduktion på 11,5 kw Ved et afgangstryk på 80 bar

Læs mere

Indeklimaundersøgelse i 100 danske folkeskoler

Indeklimaundersøgelse i 100 danske folkeskoler Indeklimaundersøgelse i 100 danske folkeskoler - Tilbagemelding til skolerne Udarbejdet af: Eva Maria Larsen & Henriette Ryssing Menå Danmarks Tekniske Universitet December 2009 Introduktion Tak, fordi

Læs mere

Varmepumper. Claus S. Poulsen Centerchef, Civilingeniør Teknologisk Institut, Center for Køle- og Varmepumpeteknik. 26.

Varmepumper. Claus S. Poulsen Centerchef, Civilingeniør Teknologisk Institut, Center for Køle- og Varmepumpeteknik. 26. 1 Varmepumper Claus S. Poulsen Centerchef, Civilingeniør Teknologisk Institut, Center for Køle- og Varmepumpeteknik 26.September 2007 claus.s.poulsen@teknologisk.dk 2 Teknologisk Institut Privat, selvejende

Læs mere

200 C med ny varmepumpeteknologi. Lars Reinholdt Teknologisk Institut

200 C med ny varmepumpeteknologi. Lars Reinholdt Teknologisk Institut 200 C med ny varmepumpeteknologi Lars Reinholdt Teknologisk Institut Indhold Højtemperaturvarmepumper og deres anvendelse Hvad er teoretisk muligt? COP Carnot COP Lorenz Hybrid ammoniak/vand varmepumpeproces

Læs mere

Ref.: AC-Sun Klimaanlæg.doc 02-04-2009 SMI / side 1 af 5

Ref.: AC-Sun Klimaanlæg.doc 02-04-2009 SMI / side 1 af 5 AC-Sun en revolution i klimadebatten Klimaanlæg er i dag den hurtigst voksende el-forbrugende komponent i verden. Enhver bestræbelse på at mindske dette el-forbrug vil være af stor betydning for den fremtidige

Læs mere

Køling. Lars Reinholdt Center for Køle- og varempumpeteknik Teknologisk Institut INDUSTRI OG ENERGI KØLE- OG VARMEPUMPETEKNIK 1

Køling. Lars Reinholdt Center for Køle- og varempumpeteknik Teknologisk Institut INDUSTRI OG ENERGI KØLE- OG VARMEPUMPETEKNIK 1 Køling Lars Reinholdt Center for Køle- og varempumpeteknik Teknologisk Institut 1 Hvad er køling? Den køletekniske opgave er at flytte varmen Q køl fra den lave temperatur T køl til omgivelsernes temperatur

Læs mere

INDHOLDSFORTEGNELSE VARMEPRODUCERENDE ANLÆG 0 1. Varmepumper 0 1

INDHOLDSFORTEGNELSE VARMEPRODUCERENDE ANLÆG 0 1. Varmepumper 0 1 INDHOLDSFORTEGNELSE VARMEPRODUCERENDE ANLÆG 0 1 Varmepumper 0 1 VARMEPRODUCERENDE ANLÆG VARMEPUMPER Registrering Varmepumper kan i mange tilfælde reducere energiforbruget til opvarmning og/eller varmt

Læs mere

Kortlægningsværktøj mm.

Kortlægningsværktøj mm. Kortlægningsværktøj mm. 1 Grøn Energi, 12. september 2013 Peter Brøndum Køleanlæg vs. varmepumpe 2 Køleanlæg Varmepumpe Den korte udgave 3 EUDP project 64010-0026 Over 500kW Over 80 C Naturlige kølemidler

Læs mere

Vejledning om ventilation og varmeforsyning

Vejledning om ventilation og varmeforsyning Vejledning om ventilation og varmeforsyning AlmenBolig+ boligerne er opført som lavenergiboliger, og har derfor et mindre varmebehov end traditionelle bygninger. Boligerne har et integreret anlæg, der

Læs mere

Drejebog til store varmepumper

Drejebog til store varmepumper Drejebog til store varmepumper Lars Reinholdt Teknologisk Institut 12. og 17. juni 2015 Indhold Hvorfor varmepumper? Potentialet for højtemperatur varmepumper Drejebogen (med lidt teori) Inspirationskataloget

Læs mere

Vejledning om ventilation og varmeforsyning

Vejledning om ventilation og varmeforsyning Vejledning om ventilation og varmeforsyning AlmenBolig+-boligerne er opført som lavenergiboliger, og har derfor et mindre varmebehov end traditionelle bygninger. Boligerne har et integreret anlæg, der

Læs mere

Anvendelse: Private swimming pools Terapibade Spabade Omklædningsrum EGENSKABER

Anvendelse: Private swimming pools Terapibade Spabade Omklædningsrum EGENSKABER CDP 35 SVØMMEBADSAFFUGTER Funktionsprincip CDP 35 er en energibesparende og lydsvag svømmebadsaffugter. Den fungerer efter kondensationsprincippet, hvor en ventilator suger den fugtige rumluft ind i affugteren

Læs mere

Køleteknik, termodynamisk grundlag, beregning, dimensionering

Køleteknik, termodynamisk grundlag, beregning, dimensionering Køleteknik, termodynamisk grundlag, beregning, dimensionering This page intentionally left blank Køleteknik, termodynamisk grundlag, beregning, dimensionering 2. UDGAVE Af Søren Gundtoft og Aage Birkkjær

Læs mere

Teknisk information Skruekompressorer for ECONOMIZER drift

Teknisk information Skruekompressorer for ECONOMIZER drift H. JESSEN JÜRGENSEN A/S - alt til klima- og køleanlæg Teknisk information Skruekompressorer for ECONOMIZER drift ST-610-2 Indholdsfortegnelse: 1. Generelt. 2. Driftsprincip. 3. Designvariationer. 4. Anbefalinger

Læs mere

Energieffektivisering af ventilations- og udsugningsanlæg. Erfaringer og best practices fra dansk erhvervsliv

Energieffektivisering af ventilations- og udsugningsanlæg. Erfaringer og best practices fra dansk erhvervsliv Energieffektivisering af ventilations- og udsugningsanlæg Ventilation bruger meget energi og er vidt udbredt i dansk erhvervsliv Ventilations- og udsugningsanlæg udfører mange forskellige funktioner. De

Læs mere

JOHNSON CONTROLS AFTERMARKET SOLUTIONS. Hold dit anlæg rent og spar penge med en VSO, der fjerner vand, snavs og olie

JOHNSON CONTROLS AFTERMARKET SOLUTIONS. Hold dit anlæg rent og spar penge med en VSO, der fjerner vand, snavs og olie JOHNSON CONTROLS AFTERMARKET SOLUTIONS Hold dit anlæg rent og spar penge med en VSO, der fjerner vand, snavs og olie Spar penge med en VSO Hvor meget? 2 til 10% - og i nogle tilfælde større besparelser

Læs mere

Højtemperaturvarmepumper Potentiale, implementering og status for udvikling. Lars Reinholdt Teknologisk Institut

Højtemperaturvarmepumper Potentiale, implementering og status for udvikling. Lars Reinholdt Teknologisk Institut Højtemperaturvarmepumper Potentiale, implementering og status for udvikling Lars Reinholdt Teknologisk Institut Indhold Potentialet for højtemperaturvarmepumper Hvad er teoretisk muligt? COP Carnot, COP

Læs mere

Energieffektivisering i industrien med højtemperaturvarmepumper. Lars Reinholdt Teknologisk Institut, Energi og Klima

Energieffektivisering i industrien med højtemperaturvarmepumper. Lars Reinholdt Teknologisk Institut, Energi og Klima Energieffektivisering i industrien med højtemperaturvarmepumper Lars Reinholdt Teknologisk Institut, Energi og Klima Højtemperaturvarmepumper Hvorfor nu? Varmepumper er en effektiv komponent til energieffektivisering

Læs mere

ITEK og DI's kølingsvejledning til serverrum

ITEK og DI's kølingsvejledning til serverrum ITEK og DI's kølingsvejledning til serverrum 1 Udgivet af: ITEK og DI Redaktion: Henning Mortensen ISBN: 87-7353-7353-712-8 0.4.08 2 Forord Varme i serverrum er blevet et stigende problem i mange virksomheder

Læs mere

LAVE VARMEUDGIFTER MED WELLMORE LUFT/VAND VARMEPUMPER

LAVE VARMEUDGIFTER MED WELLMORE LUFT/VAND VARMEPUMPER LAVE VARMEUDGIFTER MED WELLMORE LUFT/VAND VARMEPUMPER UDE LUFTEN INDE- HOLDER ALTID VARME OG VARMEN KAN UDNYTTES MED VARMEPUMPE Luften omkring os indeholder energi fra solen dette er også tilfældet selv

Læs mere

Miljøvenlige køleanlæg til convenience butikker

Miljøvenlige køleanlæg til convenience butikker compsuper XS VALUEPACK Miljøvenlige køleanlæg til convenience butikker Fremtidens CO ² køle- og frostanlæg GENEREL INFORMATION compsuper XS ValuePack Med over 1000 installerede CO ² køleanlæg, har Advansor

Læs mere

El-drevne varmepumper, Muligheder og begrænsninger

El-drevne varmepumper, Muligheder og begrænsninger El-drevne varmepumper, Muligheder og begrænsninger IDA Energi, Århus d. 26/2-2014 Bjarke Paaske Center for køle- og varmepumpeteknik Mekaniske varmepumper (el) Politiske mål Danmark og udfasning af oliefyr,

Læs mere

Køleteknik Termodynamik og lovgivning for køleanlæg 48602

Køleteknik Termodynamik og lovgivning for køleanlæg 48602 Køleteknik Termodynamik og lovgivning for køleanlæg 48602 INDHOLDSFORTEGNELSE H LOG P... 3 Opgave 1 kølemiddel R134at... 3 Opgave 2 kølemiddel R290... 5 Opgave 3 kølemiddel R22... 7 KOMPRESSORENS VIRKNINGSGRADER...

Læs mere

God Energirådgivning Modul M5 : Varmepumper

God Energirådgivning Modul M5 : Varmepumper God Energirådgivning Modul M5 : Varmepumper Svend Pedersen Center for Køle- og Varmepumpeteknik God energirådgivning - Varmepumper 1 Splitunits udedel Installation af udedel Står den rigtigt Er der god

Læs mere

Referencelaboratoriet for måling af emissioner til luften

Referencelaboratoriet for måling af emissioner til luften Referencelaboratoriet for måling af emissioner til luften Notat Titel Om våde røggasser i relation til OML-beregning Undertitel - Forfatter Lars K. Gram Arbejdet udført, år 2015 Udgivelsesdato 6. august

Læs mere

Luftvarmepumper Teknik og principper. Bjarke Paaske, PlanEnergi

Luftvarmepumper Teknik og principper. Bjarke Paaske, PlanEnergi Luftvarmepumper Teknik og principper Bjarke Paaske, PlanEnergi 1 PlanEnergi Rådgivende ingeniørfirma 30 år med VE 30 medarbejdere Kontorer i Skørping Aarhus København Fjernvarme Solvarme Sæsonlagre Varmepumper

Læs mere

Koncepter til overvindelse af barrierer for køb og installation af VE-anlæg task 2. Skitsering af VE-løsninger og kombinationer

Koncepter til overvindelse af barrierer for køb og installation af VE-anlæg task 2. Skitsering af VE-løsninger og kombinationer Koncepter til overvindelse af barrierer for køb og installation af VE-anlæg task 2 Skitsering af VE-løsninger og kombinationer Titel: Skitsering af VE-løsninger og kombinationer Udarbejdet for: Energistyrelsen

Læs mere

GE Premium 1/1L. GE Premium 1/1L er et ventilationsaggregat indeholdende modstrømsvarmeveksler,

GE Premium 1/1L. GE Premium 1/1L er et ventilationsaggregat indeholdende modstrømsvarmeveksler, GE Premium /L Både komfortopvarmning og køling af indblæsningsluften Opfylder bygningsreglement 5 op til 6 m bolig Leveres i både højre og venstre model GE Premium /L er et ventilationsaggregat indeholdende

Læs mere

Til privatforbruger / villaejer. Bosch varmepumper Miljørigtig varmeenergi til enfamilieshuse og dobbelthuse

Til privatforbruger / villaejer. Bosch varmepumper Miljørigtig varmeenergi til enfamilieshuse og dobbelthuse Til privatforbruger / villaejer Bosch varmepumper Miljørigtig varmeenergi til enfamilieshuse og dobbelthuse Varme fra luften og jorden 365 dage om året I mere end 100 år har Bosch navnet stået for førsteklasses

Læs mere

Villavent fra Systemair

Villavent fra Systemair God luftkvalitet giver god livskvalitet Villavent fra Systemair Danvent-Systemair A/S www.systemair.dk Telefon Jylland: 8738 7500 Telefon Sjælland 4772 4772 Moderne boliger har ingen naturlig udluftning.

Læs mere

Vejledning om varmeforsyning

Vejledning om varmeforsyning Vejledning om varmeforsyning 1. Generel info om ventilationssystemet 2. Ventilations - brugervejledning 3. Andre indstillinger 4. Vedligeholdelse, udskiftning af filter (a d) 5. Energiråd 1. Generel info

Læs mere

Vejledning om ventilation og varmeforsyning

Vejledning om ventilation og varmeforsyning Vejledning om ventilation og varmeforsyning 1. Generel info om ventilationssystemet og varmeforsyning 2. Ventilations - brugervejledning 3. Andre indstillinger 4. Vedligeholdelse, udskiftning af filter

Læs mere

VARMEPUMPE LUFT TIL VAND PRODUKT KATALOG 2011 DANSKSOLVARME APS

VARMEPUMPE LUFT TIL VAND PRODUKT KATALOG 2011 DANSKSOLVARME APS VARMEPUMPE LUFT TIL VAND PRODUKT KATALOG 2011 DANSKSOLVARME APS 1 Hvem er Dansk Varmepumpe og vores partnere DANSKVARMEPUMPE.DK er en del af den efterhånden store familie hvor også DANSKSOLVARME.DK og

Læs mere

Break Even vejledning

Break Even vejledning Break Even vejledning Formål med vejledningen og Break Even regneark: At give rådgiver og kølefirmaer et simpelt værktøj til hurtigt at bestemme, hvorvidt et ammoniakanlæg er økonomisk fordelagtigt at

Læs mere

Eksempel 2 Større kølehus Tadeus Padborg

Eksempel 2 Større kølehus Tadeus Padborg Eksempel 2 Større kølehus Tadeus Padborg Tadeus i Padborg er en fiskedistributionscentral med et kølehus på 1000 m 2. De har et 18 år gammelt køleanlæg med en fyldning på 120 kg HCFC (R-22). Tadeus har

Læs mere

Neotherm WPA302 Brugsvandspumpe Type ECO og E-LF. 7 års Garanti

Neotherm WPA302 Brugsvandspumpe Type ECO og E-LF. 7 års Garanti 7 års Garanti mod gennemtærring Neotherm WPA302 Brugsvandspumpe Type ECO og E-LF. Den særligt høje effektivitet i varmepumpen sikres af kvalitetskompressoren der gør det muligt at opnå effektiv drift og

Læs mere

Spar op til 70% om året på varmekontoen... - og få samtidig et perfekt indeklima! Inverter R-410A Luft til Vand Varmepumpe Energiklasse A

Spar op til 70% om året på varmekontoen... - og få samtidig et perfekt indeklima! Inverter R-410A Luft til Vand Varmepumpe Energiklasse A Spar op til 70% om året på varmekontoen... - og få samtidig et perfekt indeklima! Inverter R-410A Luft til Vand Varmepumpe Energiklasse A Høj effekt, høj kvalitet og lavt energiforbrug - det bedste valg

Læs mere

ATES kan spare 50% på regningen til køling og opvarmning af bygninger i Danmark.

ATES kan spare 50% på regningen til køling og opvarmning af bygninger i Danmark. ATES kan spare 50% på regningen til køling og opvarmning af bygninger i Danmark. Stig Niemi Sørensen Energi & Miljø A/S Eggersvej 36 2900 Hellerup Danmark INDLEDNING Det nye bygningsreglement er trådt

Læs mere

Ta hånd om varmeforbruget - spar 55%

Ta hånd om varmeforbruget - spar 55% MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Ta hånd om varmeforbruget - spar 55% Investeringen i en Danfoss varmepumpe er typisk tilbagebetalt på kun 4-8 år Fordele ved at købe en jordvarmepumpe: Dækker dit totale varmebehov

Læs mere

GE Premium 2. Typer GE Premium 2 - H (højre) & V (venstre)

GE Premium 2. Typer GE Premium 2 - H (højre) & V (venstre) GE Premium Både komfortopvarmning og køling af indblæsningsluften Opfylder bygningsreglement 15 helt op til 5 m bolig Leveres i både højre og venstre model GE Premium er et ventilationsaggregat indeholdende

Læs mere

Når konvertering og energieffektivisering går hånd i hånd - værktøjer og erfaringer

Når konvertering og energieffektivisering går hånd i hånd - værktøjer og erfaringer Når konvertering og energieffektivisering går hånd i hånd - værktøjer og erfaringer 29. august 2017 Søren Draborg Center for energieffektivisering og ventilation Teknologisk institut, Energi & Klima sdg@teknologisk.dk

Læs mere

GOLD RX/HC. Luftbehandlingsaggregat med reversibel varmepumpe. Ventilation, varme og køling i en og samme enhed

GOLD RX/HC. Luftbehandlingsaggregat med reversibel varmepumpe. Ventilation, varme og køling i en og samme enhed GOLD RX/HC Luftbehandlingsaggregat med reversibel varmepumpe Ventilation, varme og køling i en og samme enhed Alt i ét Ventilation, varme og køling i én pakke Der findes mange forskellige løsninger til

Læs mere

Nilan VP 18 Compact. Totalløsningen til ventilation og opvarmning i boliger MARKEDSFØRENDE ERHVERVS- OG BOLIGVENTILATION MED VARMEGENVINDING

Nilan VP 18 Compact. Totalløsningen til ventilation og opvarmning i boliger MARKEDSFØRENDE ERHVERVS- OG BOLIGVENTILATION MED VARMEGENVINDING Totalløsningen til ventilation og opvarmning i boliger MARKEDSFØRENDE ERHVERVS- OG BOLIGVENTILATION MED VARMEGENVINDING...høj ydelse til den private bolig Indbyggede filtre Filterskuffe til pollenfilter

Læs mere

Modstrøms Varmevekslere

Modstrøms Varmevekslere Modstrøms Varmevekslere - mere end funktionel I n d e K l i m a M i l j ø A / S IndeKlimaMiljø A/S, eller blot, drager nytte af mange års erfaring såvel internt som hos vores samarbejdspartnere og leverandører

Læs mere

MARKEDSFØRENDE ERHVERVS- OG BOLIGVENTILATION MED VARMEGENVINDING. ...høj ydelse til den private bolig. Nilan Comfort

MARKEDSFØRENDE ERHVERVS- OG BOLIGVENTILATION MED VARMEGENVINDING. ...høj ydelse til den private bolig. Nilan Comfort MARKEDSFØRENDE ERHVERVS- OG BOLIGVENTILATION MED VARMEGENVINDING...høj ydelse til den private bolig Nilan Comfort Passiv varmegenvinding (luft/luft) Nilan Comfort Boligventilation med varmegenvinding (luft/luft)

Læs mere

LAD NATUREN KOMME INDENFOR

LAD NATUREN KOMME INDENFOR LAD NATUREN KOMME INDENFOR OKTOBER 2012 2 TX KOMFORT Decentral ventilation med en kapacitet på 250 til 1000 m³/h, kan anvendes følgende steder: skoler kontorer mødelokaler kantiner institutioner pavilloner

Læs mere

Forskningsnetkonference

Forskningsnetkonference Data center eller serverrum optimering for energiforbrug og Total Cost of Ownership Forskningsnetkonference November 2010 Niels E. Raun niels.raun@globalconnect.dk Oversigt Total Cost of Ownership: investering

Læs mere

Lavtemperaturfjernvarme. Christian Kepser, 19. marts 2013 Energi teknolog studerende. SFO Højkær

Lavtemperaturfjernvarme. Christian Kepser, 19. marts 2013 Energi teknolog studerende. SFO Højkær SFO Højkær Lavtemperaturfjernvarme Christian Kepser, 19. marts 213 Energi teknolog studerende Indledning Lavtemperatur fjernvarme er som nævnet antyder, fjernvarme med en lavere fremløbstemperatur. Fremløbstemperaturen

Læs mere

God Energirådgivning Modul M5 : Varmepumper

God Energirådgivning Modul M5 : Varmepumper God Energirådgivning Modul M5 : Varmepumper Svend Pedersen Center for Køle- og Varmepumpeteknik God energirådgivning - Varmepumper 1 Indhold Hvilke typer varmepumper findes der I hvilke situationer er

Læs mere

LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE LUFT/VAND VARMEPUMPER

LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE LUFT/VAND VARMEPUMPER LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE LUFT/VAND VARMEPUMPER UDE LUFTEN INDE- HOLDER ALTID VARME OG VARMEN KAN UDNYTTES MED VARMEPUMPE Luften omkring os indeholder energi fra solen dette er også tilfældet

Læs mere

Vejledning om ventilation

Vejledning om ventilation Vejledning om ventilation 1. Generel info om ventilationssystemet 2. Ventilations - brugervejledning 3. Andre indstillinger 4. Vedligeholdelse, udskiftning af filter (a d) 5. Energiråd 1. Generel info

Læs mere

MicroVent Home System

MicroVent Home System MicroVent Home System MicroVent Home system Beregningseksempel 2 l/s 2 l/s 5 l/s 5 l/s 2 l/s 15 l/s Emhætte 20 l/s Fig. 1 Grundventilation MicroVent i boliger Mikroventilation dimensioneres således at

Læs mere

Titel Beskrivelse dato. måned år

Titel Beskrivelse dato. måned år Titel Beskrivelse dato. måned år Hvad er maskiner og processer Trykluftsanlæg Køleanlæg Vakuum Produktionsmaskiner Transportbånd, siloer og materialehåndtering Vakuum Trykluft - anvendelser Det mest in-effektive

Læs mere

Trykluft. Optimering og projektering af anlæg

Trykluft. Optimering og projektering af anlæg Trykluft Optimering og projektering af anlæg Indholdsfortegnelse Trykluft...2 Trykluftanlæg...2 Energiforbrug i trykluftanlæg...2 Optimering af eksisterende anlæg...3 Trykforhold...3 Lækager...3 Lækagemåling...4

Læs mere

Modstrøms Varmevekslere

Modstrøms Varmevekslere Modstrøms Varmevekslere - mere end funktionel I n d e K l i m a M i l j ø A / S IndeKlimaMiljø A/S, eller blot, drager nytte af mange års erfaring såvel internt som hos vores samarbejdspartnere og leverandører

Læs mere

VAND-VAND VARMEPUMPE

VAND-VAND VARMEPUMPE - I NORDEN - THERMO NOV - Varmepumper & varmegenvind VARMEGENVINDING & RØGGASKØLING VAND-VAND VARMEPUMPE 85 C TIL HØJ KILDETEMPERATUR T N THERMONOVA 1 2 KØLING AF THERMO NO VA 3 RØGGAS THERMO N VA 4 MASKINER

Læs mere

GE Premium 3. Typer GE Premium 3 - H (højre) & V (venstre)

GE Premium 3. Typer GE Premium 3 - H (højre) & V (venstre) GE Premium 3 Både komfortopvarmning og køling af indblæsningsluften Opfylder bygningsreglementet 2018 helt op til 350 m 2 bolig Leveres i både højre og venstre model GE Premium 3 er et ventilationsaggregat

Læs mere

Energibesparelser i ventilationsanlæg Case: BT Components v/carsten Tonn-Pedersen. KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011

Energibesparelser i ventilationsanlæg Case: BT Components v/carsten Tonn-Pedersen. KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011 Energibesparelser i ventilationsanlæg Case: BT Components v/carsten Tonn-Pedersen KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011 Fokus-omr områder God og energirigtig ventilation opnås ved at fokusere på: 1. Ventilationsbehov

Læs mere

Beregning af SCOP for varmepumper efter En14825

Beregning af SCOP for varmepumper efter En14825 Antal timer Varmebehov [kw] Udført for Energistyrelsen af Pia Rasmussen, Teknologisk Institut 31.december 2011 Beregning af SCOP for varmepumper efter En14825 Følgende dokument giver en generel introduktion

Læs mere

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. 25. August 2011 kl. 9 00-13 00

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. 25. August 2011 kl. 9 00-13 00 Aalborg Universitet Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik 25. August 2011 kl. 9 00-13 00 Ved bedømmelsen vil der blive lagt vægt på argumentationen (som bør være kort og præcis), rigtigheden

Læs mere

Bilag 2. Varmebehovet i en gennemsnitshusstand

Bilag 2. Varmebehovet i en gennemsnitshusstand Bilag 2 Følgende beskrivelse belyser virkemåde og opbygning af en vanddampkompressionsvarmepumpe til et typisk parcelhus. På sigt ønskes en eftervisning af at opvarmning af et hus med denne teknologi er

Læs mere

Energieffektive brugsvandsvarmepumper med naturlige kølemidler. Torben Lauridsen, Direktør

Energieffektive brugsvandsvarmepumper med naturlige kølemidler. Torben Lauridsen, Direktør Energieffektive brugsvandsvarmepumper med naturlige kølemidler Torben Lauridsen, Direktør Vesttherm er en dansk ejet producent af brugsvandvarmepumper. Vi har base i Esbjerg. I mere end 40 år har vi produceret

Læs mere

Varmepumper tendenser og udvikling. Svend V. Pedersen, Energi sektionen for køle og varmepumpeteknik

Varmepumper tendenser og udvikling. Svend V. Pedersen, Energi sektionen for køle og varmepumpeteknik Varmepumper tendenser og udvikling Svend V. Pedersen, Energi sektionen for køle og varmepumpeteknik Indhold Situation i EU og Danmark, politiske mål. Politiske mål EU Politiske mål Danmark og udfasning

Læs mere

Luft som varmekilde. v/ Projektingeniør Kim Søgaard Clausen Dansk Fjernvarmes Projektselskab (DFP)

Luft som varmekilde. v/ Projektingeniør Kim Søgaard Clausen Dansk Fjernvarmes Projektselskab (DFP) Luft som varmekilde v/ Projektingeniør Kim Søgaard Clausen Dansk Fjernvarmes Projektselskab (DFP) Temadag om store varmepumper i fjernvarmen Kolding - d. 6. december 2018 Luft som varmekilde Fordele Varmekilden

Læs mere

GES Premium 1/1L. Komfortopvarmning af indblæsningsluften Opfylder bygningsreglement 2015 Indbygget aluminiumsveksler for høj varmegenvinding

GES Premium 1/1L. Komfortopvarmning af indblæsningsluften Opfylder bygningsreglement 2015 Indbygget aluminiumsveksler for høj varmegenvinding GES Premium /L Komfortopvarmning af indblæsningsluften Opfylder bygningsreglement 205 Indbygget aluminiumsveksler for høj varmegenvinding GES Premium /L er et ventilationsaggregat indeholdende modstrømsvarmeveksler

Læs mere

SEG A/S. Mulige anvendelser af absorptionskøling

SEG A/S. Mulige anvendelser af absorptionskøling Mulige anvendelser af absorptionskøling Absorptionskøling evner i grundprincippet at tage varme fra to temperaturniveauer (en lavtemperatur energikilde og en højtemperatur energikilde) og aflevere hele

Læs mere

VARMEGENVINDING hos HK Scan

VARMEGENVINDING hos HK Scan Rapport for VARMEGENVINDING hos HK Scan Projekt ELFORSK 248-033 INDHOLD 1 Indledning 3 1.1 Konklusion / resume 3 2 Spildevandsanlægget 4 2.1 Profil for spildevandet 4 3 Varmebehov 5 3.1 Profil for varmebehov

Læs mere

V E NTIL AT I ONSSYST EM TIL S VØMMEHALLER

V E NTIL AT I ONSSYST EM TIL S VØMMEHALLER V E NTIL AT I ONSSYST EM TIL S VØMMEHALLER V E NTIL AT I ONSSYST EM TIL S VØMMEHALLER Et optimalt indeklima ved poolen Et optimalt indeklima ved poolen En hurtig dukkert er altid dejlig. Men klimaet omkring

Læs mere

Energi- og procesoptimering af tørreprocesser mm.

Energi- og procesoptimering af tørreprocesser mm. Energi- og procesoptimering af tørreprocesser mm. Workshop om intelligent energiomkostnings effektivisering Syddansk Universitet d. 12/4-2011 Ebbe Nørgaard, Teknologisk Institut Indhold Energi- og procesoptimering

Læs mere

LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE JORD VARMEPUMPER

LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE JORD VARMEPUMPER LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE JORD VARMEPUMPER JORDEN GEMMER SOLENS VARME OG VARMEN UDNYTTES MED JORDVARME Når solen skinner om sommeren optages der varme i jorden. Jorden optager ca. halvdelen

Læs mere