Køle-, fryse- og klimaanlæg til industrien

Transkript

1 Køle-, fryse- og klimaanlæg til industrien Stabil og energirigtig køling baseret på

2 -køling til gavn for industrien ens termodynamiske egenskaber gør gasarten ideel til processer, hvor der er behov for både køling og opvarmning. De første -transkritiske køleanlæg blev udviklet til energirigtig køling i supermarkeder, hvor kølebehovet er både omfattende og meget kritisk. Her har man i en årrække høstet så mange positive erfaringer, at i dag er et anerkendt kølemedie i mange andre brancher. Industrien kan således få de samme driftsmæssige og miljømæssige fordele som supermarkederne har draget nytte af i flere år. Stort set alle opgaver kan løftes med en -løsning. ens termodynamiske egenskaber gør gasarten ideel til varmegenvinding. Derfor er -anlæg velegnede til køleopgaver, hvor der samtidigt er behov for opvarmning inden for samme matrikel. I dag kan et -køleanlæg yde kapaciteter fra 1 kw op til ca. 500 kw. Når der er behov for endnu højere kapaciteter, løses det ved at koble flere maskinanlæg sammen. I dag opererer mange anlæg med 120 bar på højtrykssiden og tendensen går i retningen af endnu højere tryk og dermed en endnu bedre udnyttelse af energien til opvarmning. Varmegenvinding op til 98% Med et -kølanlæg kan der i transkritisk drift udvindes rigtig meget energi pr. cirkuleret kølemiddel. Det skyldes ens termodynamiske egenskaber ved høje tryk. Det høje tryk resulterer i høje temperaturer, der via varmegenvinding kan sikre høje fremløbstemperaturer på vandkredsen. I traditionelle -køleanlæg udvinder man udelukkende overhedningsvarmen som i de fleste kølekredse kun svarer til 25-50% af den totale varmemængde. Med et -køleanlæg fra Green & Cool kan der udnyttes op til 98% af den totale varmemængde (2-5% går til stråletab og Der er mange grunde til at vælge et -køleanlæg til et typisk kølerum. Læs mere på (Clever n Cool) overføringstab). Samtidigt er systemet sikret mod overkogning af vandsystemet Udover Green & Cool s egen styring kan der i den fulde version af varmegenvindingspakken modtages et eksternt styresignal for setpunkt af fremløbstemperaturen, f.eks. fra en overordnet fabriks- eller bygningsstyring. Ved at udnytte køleanlæggets nøjagtige styring af fremløbstemperaturen (i transkritisk drift) kan man helt undgå forsyning fra en anden varmekilde som f.eks. fjernvarme. Herved sparer man både afgifter og driftsomkostninger. Den overskydende varme fra køleanlægget, der ikke anvendes til opvarmning, bypasses og afleveres i gaskøleren som spildvarme. eratur Timer pr. år Celsius Dag Nat Fra -12 til 0 grader Fra 0 til +11 grader Fra +11 til +23 grader Fra +23 til +30 grader Tabel 1: Tabellen viser antallet af timer i forhold til klimanormalen for Danmark. Timerne er angivet i 4 temperaturintervaller. Tabelværdierne danner grundlag for energiforbruget i sammenligningerne for, Propan og HFC på de følgende sider. [Kilde: Ventilation ståbi, Nyt Teknisk Forlag]

3 Dyr indirekte drift med Propan: Med undgår man den indirekte drift, som et Propan-baseret køleanlæg benytter sig af. Her skal systemet pumpe brine mellem køleanlægget og de enkelte kølesteder (køleforbrugerne). Den indirekte drift går ud over driftsøkonomien, idet sugetrykket på Propan-anlægget skal sænkes yderligere 3-5 C for at overvinde tabet mellem Propan-mediet og brine-mediet. Derudover er elforbruget større pga. den krævede cirkulationspumpe. Billedet viser et propananlæg på 75 kw med en seperat brinekreds, hvor mediet pumpes mellem forbrugsstedet og propananlægget. Billedet viser et -anlæg på 75 kw med direkte køling til forbrugsstedet. Maskinanlæg med grunddata Betegnelse Propan data data Sugetrykstemperatur C +23 C +32 C Kondenseringstemperatur Celsius Kølekapacitet kw 74,5 74,9 Optaget el-effekt kw 24,6 12,7 Ventilator el-effekt (50%) kw 1,6 1,2 Pumpe el-effekt kw 0,42 0 EER Eurovent 2,80 5,39 COP Eurovent 3,7 6,3 Kondenseringstemperatur Celsius Kølekapacitet kw 74,5 74,8 Optaget el-effekt kw 24,6 24,2 Ventilator el-effekt (100%) kw 3,2 2,4 Pumpe el-effekt kw 0,42 0 EER Eurovent 2,64 2,81 COP Eurovent 3,5 3,7 Kondenseringstemperatur Celsius Kølekapacitet kw 75 75,4 Optaget el-effekt kw 31,5 39,7 Ventilator el-effekt (100%) kw 3,2 2,4 Pumpe el-effekt kw 0,42 0 EER Eurovent 2,14 1,79 COP Eurovent 3,0 2,7 Forbrug, Optaget el-effekt [kwh] Propan, Optaget el-effekt [kwh] Besparelse pr. år med [kwh] Besparelse pr. år med [%] 30% Propan er klassificeret som A3, der svarer til højeste giftighedskategori. er klassificeret lavest med niveau A1. [Kilde: DS/EN ]

4 Begrænsninger og ulemper ved HFC: En HFC-løsning har udover sin skadelige virkning på drivhuseffekten også en begrænsning på max. 10 kg fyldning pr. kølekreds jf. dansk lovgivning. Denne begrænsning betyder, at der ofte kræves flere HFC-enheder for at kunne yde den nødvendige kølekapacitet. Alternativt kan der sammensættes en løsning med brine som sekundært medie i lighed med Propan-løsningen og de ulemper det indebærer. Bygning med fire seperate HFC-anlæg med direkte køling til hver sit forbrugssted og med mindre end 10 kg fyldning pr. kølekreds. Et enkelt kompakt, støjsvagt -anlæg med direkte køling til fire forskellige forbrugssteder. Maskinanlæg med grunddata Betegnelse R404A MTZ36 R404A MTZ50 data Sugetrykstemperatur C +23 C +32 C Kondenseringstemperatur Celsius Kølekapacitet kw 6,1 8,9 19 Optaget el-effekt kw 2,31 3,16 4,13 Ventilator el-effekt (50%) kw 0,3 0,55 0,8 EER Eurovent 2,34 2,40 3,85 COP Eurovent 3,2 3,3 4,7 Kondenseringstemperatur Celsius Kølekapacitet kw 4,95 7,05 19,22 Optaget el-effekt kw 2,55 3,48 7,56 Ventilator el-effekt (100%) kw 0,6 1,1 1,6 EER Eurovent 1,57 1,54 2,10 COP Eurovent 2,4 2,3 2,9 Kondenseringstemperatur Celsius Kølekapacitet kw 3,8 5,29 18,3 Optaget el-effekt kw 2,77 3,72 11,94 Ventilator el-effekt (100%) kw 0,6 1,1 1,6 EER Eurovent 1,13 1,10 1,35 COP Eurovent 1,9 1,9 2,2 Forbrug, Optaget el-effekt [kwh] MTZ36 optaget el-effekt [kwh] MTZ50 optaget el-effekt [kwh] Besparelse pr. år med [kwh] Besparelse pr. år med [%] 51% Selv om der fra kompressorfabrikanterne stilles krav til, at renhedsgraden af bør være over 99,99% og vandindholdet under 10 ppm, er som kølemiddel stadig langt billigere end HFC, der er pålagt afgifter fra staten.

5 Tid til handling tid til grøn køling Valg af løsning -teknologien betyder også, at der kan køles direkte med på kølestederne enten via en køleflade i et ventilationsanlæg eller via en fordamper til køle-/frostrum. Det giver rigtig mange fordele i forhold til løsninger baseret på Propan og HFC, hvor kølingen overføres til et sekundært medie (brine/vand). Stort set alle opgaver kan løftes med en -løsning. DX = Direct Expansion -mediet føres direkte ud til kølestedet, så man undgår dyr indirekte drift. Ingen kondensering i transkritisk drift -køleanlægget kan leveres som almindelig chiller-løsning med en traditionel pladeveksler med f.eks. 7/12 vand på sekundærsiden eller som en luftkølet eller vandkølet gaskøler. I -termer benævnes kondensatoren som gaskøleren, fordi den kun køler gassen i transkritisk drift og dermed ikke kondenserer mediet. I subkritisk drift fungerer gaskøleren som en almindelig kondensator. I et serverrum er der altid en massiv og forholdsvis konstant varmebelastning året rundt. Den konstante varmeudvikling kan udnyttes med et -køleanlæg, hvor al overskudsenergi inklusive -anlæggets eget energiforbrug kan genbruges via effektiv varmegenvinding. Dermed kan -anlægget være en yderst rentabel løsning. Fra produktionslinjen hos Green & Cool:

6 Typiske anvendelsesområder i industrien Case: Slagteri/mejeri Et -baseret anlæg kan f.eks. benyttes til køling af fødevarer og/eller ingredienser. Det kan være undervejs i processen eller i centrale kølerum. Ofte er der gode muligheder for at udnytte varmegenvindingen i sådanne applikationer, hvor der f.eks. skal bruges varmt vand i processen eller til rengøring. Case: Farmaceutisk produktion Her er der ofte behov for nøje kontrollerede kølemønstre af råmaterialer samt halv- og helfabrikata. Også de farmaceutiske virksomheder kan med fordel udnytte køleanlæggets overskudsvarme til kontrolleret opvarmning af vand og andre medier. I dag kan et -køleanlæg yde kapaciteter fra 1 kw op til ca. 500 kw. Når der er behov for endnu højere kapaciteter sammenkobler vi blot flere maskinanlæg. Case: Hostingcenter/serverrum Især ved serverrum kræves der en meget ensartet kølebelastning året rundt uanset udetemperaturen. Denne konstante køling giver en konstant varme, der kan bruges til opvarmning af brugsvandet i bygninger og til ventilationsanlæggets varmesystem. Case: Hotel/restaurationer Et hotel har typisk mange forskellige køle- og opvarmningsbehov og kan således drage stor nytte af et -baseret køleanlæg, hvor helt op til 98% af energien kan genanvendes. Hotellet har ofte køkkenfaciliteter med behov for køle- og frostrum samt et stort forbrug af varmt brugsvand. ARCTIS ApS Galoche Alle 14 DK-4600 Køge