Eksempel 2 Større kølehus Tadeus Padborg

Transkript

1 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 for nylig fået skiftet en kondensator, og denne er allerede forberedt til HFC (R-404a). Anlægget har en køleydelse på ca. 130 kw køleeffekt, og har en fyldning på ca. 120 kg. Kølemidlet er et hovedproblem. Ved tab af kølemiddel er det tilladt at genopfylde anlægget med genbrugt HCFC frem til 2015, men man må forudse at blive et større og større problem at skaffe genbrugskølemiddel. Et andet problem er det høje energiforbrug. Det skyldes en meget simpel styring, - on/off de fleste steder og styringskomponenter, som reguleringsteknisk er forældet. Begyndende ælde og slitage medvirker også til et større energiforbrug. Et sammenbrud af anlægget kan betyde, at der ikke er køl på anlægget i en uge. Ved eventuel udskiftning af køleanlægget til fx et naturligt kølemiddel ny teknologi vil der let gå en måned inden det kan være etableret, med mindre det er godt planlagt. I det følgende opstilles nogle muligheder for ændringer: Kortsigtet løsning I videst muligt omfang ønsker man at holde gang i det eksisterende anlæg, med de minimale ændringer, der kan imødekomme de nævnte problemer omkring kølemiddel og energiforbrug. - Kølemiddelproblemet Kølemiddelproblemet kan løses ved at ændre anlægget fra drift med R-22 til drift med HFC, her f.eks. R-404a. Anlæggets alder er 18 år, med undtagelse af kondensatoren.. En omstilling til HFC vil ikke kunne anbefales, da levetiden af resten af anlægget er tvivlsom.. 57

2 Omkostningen til en sådan omstilling løber let op i ,- kr., og det er stadig et gammelt anlæg. Værdien af det påfyldte kølemiddel løber alene op i ,-. Det vil der være stor risiko for at miste kølemiddel i et i forvejen gammelt og udslidt anlæg. Eksemplet er dog medtaget i det følgende til sammenligning. - Energiforbruget Ved at gå fra HCFC til HFC vil anlæggets virkningsgrad typisk falde, dvs elforbruget vil stige. Det kan der så kompenseres for, hvis der samtidig tilføres en lidt mere avanceret styring. Herudover skal der evt. kompenseres med en ændret motor og motorstyring. En bedre styring vil skønsmæssigt spare mindst 20% på elregningen. Investeringen i en ny styring er i størrelsesordenen ,- kr. Investeringen kan heller ikke anbefales, dels på grund af det aldrende anlæg, og dels fordi de gamle kompressoropstillinger ikke er 100% egnede til mere avanceret kapacitetsregulering. Som sammenligningsgrundlag er eksemplet dog medtaget i det følgende. Langsigtede løsninger Generelt er der ved de langsigtede løsninger set på investeringen som 5 års tilbagebetaling og 8% forrentning. Levetidsberegningen for et anlæg som dette er sat til 15 års drift. Som energipris er der regnet med 0,73 kr/kwh, og som basis for service og tilsyn er der for alle anlæg regnet med ,- kr. Miljøsammenligningen af anlæggene sker udelukkende ved brug af TEWI tallet for de forskellige løsninger1. Et nyt HFC-anlæg direkte fordampning En umiddelbar løsning er at indsætte et komplet nyt HFC køleanlæg inden den 1/ Anlægget er da lovligt. Fordele: Af de undersøgte alternativer er det den billigste løsning for et komplet nyt anlæg. Energibesparelsen i eksemplet forventes årligt at ligge i størrelsesordenen 20 %. Ulemper: Man er låst i forhold til senere udvidelser, hvis udvidelsen kræver en større kølemiddelfyldning. Desuden er det en miljømæssigt dårligste løsning. Et nyt HFC-anlæg giver en reduktion af elforbruget men der er tale om en forringelse i forhold til det oprindelige anlæg målt på TEWI-værdien. Det skyldes at det pågældende HFC kølemiddel er en meget kraftig drivhusgas. Desuden er kølemidlet alene er en relativ stor post, der i tilfælde af en rørskade med tab af kølemidlet, kan løbe op i omkring ,- kr. ved genopfyldning og reparation. Et nyt HFC-anlæg anlæg Hvis der skal etableres et HFC-anlæg efter den 1/ er begrænsningen max. 10 kg kølemiddel pr. kølekreds. Løsningen kan være at lave et køleanlæg med flere mindre selvstændige kredse, der alle har en fordamper i en fælles buffertank med brine. Det betyder, at hvert enkelt lille kølekreds kun kører inden for det mest optimale område, hvor virkningsgraden er i top. Samlet set betyder det at dette anlæg energiteknisk god løsning. 58

3 Fordele: Ved den opbygning er det langt lettere senere at udskifte kompressorkredsen uden at gribe ind i det øvrige anlæg. Her kan man tænke sig at man på et senere tidspunkt går fra et HCF anlæg over på f.eks. NH 3, propan eller CO 2 på selve kølemaskineriet. Dette kan lade sig gøre, fordi fordampere og rørsystem i procesområdet ikke berøres af en senere ændring. Det er kun selve kompressorenheden frem til en varmeveksler/buffertank der berøres. En anden fordel ved dette anlæg er de lave årlige energiomkostninger, der også betyder at anlægget er optimalt ved stigende energipriser. Sammen med den lille mængde kølemiddelfyldning, betyder det at TEWI-værdien for dette anlæg er lav. Endelig skal nævnes at anlægget vil være særdeles robust med den køling med flere selvstændige kølekredse, og nedbrud af en enkelt kølekreds vil ikke fuldstændig standse anlægget. Ulempe: Dette anlæg har en relativt høj anlægspris i sammenligning med et anlæg med direkte fordampning. HFC-fri løsninger Som HFC-fri løsninger er der medtaget et ammoniakanlæg med direkte fordampning og et propananlæg med fordampning. Der er set bort fra en CO 2 løsning, da CO 2 er ikke er et ideelt kølemiddel ved anlæg med relativt høje temperaturer. A - Ammoniak, NH 3, R-717 NH 3 er et oplagt alternativ i denne sammenhæng. Anlægget på virksomheden skal køre konstant, og er af en størrelse der energimæssigt kan forsvare en sådan løsning til trods for den noget større investering. Fordele: Blandt regneeksemplerne er det miljømæssigt den bedste løsning, ikke mindst takket være en god energiøkonomi, som også betyder lave årlige omkostninger. Og fordelen vil blive større ved stigende energipriser. Desuden er der i den pågældende anvendelse ingen risiko eller ulempe ved ammoniak, og utætheder, selv de mindre, vil hurtigt blive opdaget. Endvidere er der ingen nævneværdig værdi i det påfyldte kølemiddel. Ulemper: Anlægget er dyrt i investering. Ved usikkerheder om anlæggets brug og kapacitet kan en fejlinvestering blive dyr. Virksomheden har pt. ikke har nogen egen teknisk bemanding, der f.eks. kan stå for daglige tilsyn. Erfaringsmæssigt stiller ammoniakbaserede anlæg lidt større tekniske krav til brugerne end f.eks. HFC anlæg. B - Propan, R-290 Erfaringer viser, at det ofte er muligt at bibeholde fordamper og rørsystem ved en ændring til et system. En pumpe og en varmeveksler skal blot føjes til det oprindelige system, og selve kølemaskineriet ændres til andet kølemiddel, eller skiftes ud. Et komplet nyt anlæg uden genbrug af nogen art vil i anlægsudgifter ligge tæt op ad løsningen med HFC. 59

4 Fordele: Investeringen er stort set den samme, som for et nyt HFC anlæg med direkte fordampning. Med køling får man et anlæg med lave årlige driftsudgifter. Anlægget har de samme fordele som HFC-anlægget med fordampning. Til trods for at anlægget energimæssigt ikke er helt i top ligger det dog bedre end et HFC-anlæg med fordampning i en TEWI undersøgelse. Ulemper: Der er ingen garanti på de genbrugte køleflader. Fejl som skjult tæring og svigtende ventilatorer skal firmaet selv afholde. Men denne fejltype vil dog næppe være alvorlig, og økonomisk bør det være til at klare. Driftsudgiftsmæssigt er anlægget ikke så optimalt, som et komplet nyt anlæg. Der er dog intet til hinder for senere at opgradere på anlægget, med mere effektivere køleflader mv. Opsamling Eksemplet viser hvordan man kan undersøge og sammenligne flere mulige løsninger ved hjælp af en økonomisk beregning over 5, 10 og 15 år. Ved hjælp af denne simple opstilling får man et bredere beslutningsgrundlag, hvor man også kan vurdere anlægs- og driftsbudgetter i forhold til firmaets strategier. En investering i ny styring alene er det billigste. Det kræver at anlægget er sundt, og forventes at kunne holde yderligere 15 år, og at det fortsat vil være muligt at skaffe R-22 kølemiddel, hvilket i begge tilfælde er en tvivlsom affære. Den mest realistiske løsning i regneeksemplet er et delvist nyt anlæg, baseret på et nyt propananlæg med drift og benyttelse af de eksisterende køleflader. Det er den billigste løsning i det lange løb. Det samme gælder, hvor man er usikker på fremtiden, og kun vil se 5 til 10 år frem. Eneste forudsætning her er, at man kan holde rør og kølefladerne tætte for brinedrift, hvilket ikke er urealistisk. Eksemplet viser også hvor dyrt det er at beholde det eksisterende anlæg, og blot skifte kølemiddel Det den billigste her og nu løsning ud af kølemiddelproblemet, men det er den dyreste løsning på sigt, også selvom anlægget skulle kunne klare yderligere 10 til 15 års drift! Eks. HCFC; KUN ny styring Retrofit til HFC Nyt HFC Nyt HFC; Nyt NH3 Propan, Investering ialt: DKK Årlig energiudgift: DKK udgifter 5 år DKK udgifter 10 år: DKK udgifter 15 år: DKK Tabellen viser forskellige løsninger. Til sammenligning er de kortsigtede løsninger medtaget, selvom de frarådes for det konkrete anlæg. Energipris 0,73 kr/kwh. Løsningerne markeret med rødt må ikke tages i brug efter 1. januar

5 Konklusion Forskellen i økonomien i de forskellige løsninger er minimal. Det er derfor nødvendigt at foretage en nærmere analyse af køleanlæg, rør og fordampere, samt undersøge priser på forskellige løsninger. Ud fra tabellen vil propan være et godt valg: Dels er forrentningen god, dels er bindingen af kapital forholdsvis lav. Hvis det viser sig, at propan er rentabelt, kan det være en god ide at vente med investeringen. Behold i stedet det gamle anlæg og skift først, når fyldningen tabes, eller servicen bliver for dyr. Men det forudsætter, at propananlægget kan sættes i gang så hurtigt, at man kan begrænse de tab som kan opstå ved at måtte undvære et køleanlæg i en periode. Hvis forudsætningerne for propan-anlægget ikke holder, bør man i stedet overveje et nyt, HFC-anlæg. Økonomien i de anlæg er baseret på genbrug af fordampere og rør mv. Så det skal også undersøges, om de dele skal udskiftes. Lige meget hvilken løsning der vælges, bør man have en plan klar snarest muligt, i stedet for at vente til anlægget taber sin fyldning, og man kun har et par dage til at beslutte sig i. Højere energipriser Hvad så? Anlæggene med de laveste årlige energiforbrug, vil være de bedste alternativer i tilfælde af stigende energiudgifter, hvilket kan være en væsentlig overvejelse. Her viser en gennemregning af løsningerne ved en forudsat elpris på 1,50 kr/kwh, at de investeringstunge, men energieffektive løsninger bliver de relativt bedste løsninger i det lange løb, hvor det dyre HFC-anlæg sammen med NH 3 anlægget er billigst efter 15 års drift. Eks. HCFC; KUN ny styring Retrofit til HFC Nyt HFC Nyt HFC; Nyt NH3 Delvis nyt HC Årlig energiudgift: DKK udgifter 5 år DKK udgifter 10 år: DKK udgifter 15 år: DKK Tabellen viser en sammenstilling af forskellige løsninger gennemregnet med en forhøjet energipris på 1,50 Løsningerne markeret med rødt skal tages i brug inden 1. januar

6 Miljøvurdering En miljøvurdering efter TEWI-metoden (se også eksempel 1) af de forskellige alternativer er undersøgt for en periode på 15 år. Helt som forventet er det de energieffektive anlæg, der giver den laveste miljø-belastning. Det ses også hvor stor forskel der er på de to nye HFC anlæg. Det løsning er sammenlignelig med det bedste. Forklaringen på de store udsving skal udover energiforbrug delvis søges i de valgte kølemidler, hvor der er stor forskel i midlernes potentiale som drivhusgas. TEWI CO2-ækvivalenter Anlægstype Opr. anlæg Opr. anlæg ny styringe Opr. retrofit til HFC Nyt HFC anlæg Nyt HFC anlæg Nyt NH3 anlæg Opr. og HC-anlæg Figuren viser en sammenstilling af de forskellige løsningers miljøbelastning, angivet som TEWI-værdier. 62