Kompetanceudviklingsnetværk for Mikrobryggerier Kursus i El-forbrug og -besparelser

Den Skandinaviske Bryggerhøjskole The Scandinavian School of Brewing Kompetanceudviklingsnetværk for Mikrobryggerier Kursus i El-forbrug og -besparelser Axel G. Kristiansen og Kim L. Johansen Den Skandinaviske Bryggerhøjskole 24. september 20123

Kurset er en del af netværksaktiviteter Projekt: Kompetanceudviklingsnetværk for Mikrobryggerier Med støtte fra: Fødevareministeriets Landdistriksprogram EU 2

Title of Slide Definitioner på KPIer: Aftalt siden 2009 Alle deltagende mikrobryggerier har modtaget individuel og anonymiseret rapport med prioriterede anbefalinger 3

FORBRUG AF ELEKTRICITET 4

Bryggeriets energiforbrug el (kwh/hl) 2011 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 A B C D E F G H I J K L Snit Min Max 5

El-forbrug 10 mikrobryggeriers el-forbrug: Snit: 48 kwh/hl Min.: 24 kwh/hl Max.: 72 kwh/hl Forbrug i store bryggerier: 6-16 kwh/hl 6

Nøgletal forbrug af electricitet Specifik forbrug 8 kwh/hl Other Functions Brewhouse Beer Processing Packaging Brewhouse 9% Beer Processing 5% Packaging 23% Warehouse 0% Utilities 38% Other functions 25% (Light, ventilation, etc.) Utilities 7

Hvor bliver der forbrugt el på bryggeriet? Generelt Motorer: Pumper, omrørere, ventiler Bryghus Malttransportanlæg Mølle Omrørere i mæskekar Ophakker i sikar Pumper Elektrisk opvarmning af Varmtvands tank Mæskekedel Urtkedel 8

Hvor bliver der forbrugt el på bryggeriet? Ølprocessen - køling Urtkøling Gæring, lagring og gær Ølkøler Pladepasteur Pumper Centrifuge Tapperi Tapperimaskiner Transportbånd Vacuumpumpe 9

Hvor bliver der forbrugt el på bryggeriet? Forsyningsanlæg Køleanlæg Luftkompressorer Andet Lys Elektrisk opvarmning Ventilation Kender du el-forbruget på dit bryggeri? 10

EL-BESPARELSER 11

Besparelsespotentiale 2011 Potentiel vandbesparelse: Potentiel varmebesparelse: Potentiel elbesparelse: CO2 - potentiel besparelse: Potentiel volumensvind besparelse: Potentiel løn besparelse: 12

Reducering af el-forbrug Hvis man ikke kan måle, kan man ikke styre Hvis man ikke kan styre, kan man ikke forbedre Foretager du et tilstrækkelig antal målinger på dit bryggeri? 13

Generelle besparelser på MOTORER 14

Vælg den rigtige pumpestørrelse! 15

Reguleringsventil 16

Reduktion af løbehjulsdiameter 17

VLT frekvensstyret motor 18

Mellem 80% og 90% af alt electricitet i bryggeriet forbruges i motorer 3 forskellige klasser af virkningsgrader: Eff3 Eff2 Eff1 Faktorer at overveje: Pris på electricitet Drifttid og tid på døgnet Motor belastning 19

Klassificering af motorers virkningsgrad (efficiency) for 4-polede motorer Frivillig aftale af European Committee of Manufactures of Electrical Machines and Power Electronics (CEMEP) kw eff3 - motors N eff2 - motors N eff1 - motors N 1,1 < 76,2 >= 76,2 >= 83,8 1,5 < 78,5 >= 78,5 >= 85,0 2,2 < 81,0 >= 81,0 >= 86,4 3 < 82,6 >= 82,6 >= 87,4 4 < 84,2 >= 84,2 >= 88,3 5,5 < 85,7 >= 85,7 >= 89,2 7,5 < 87,0 >= 87,0 >= 90,1 11 < 88,4 >= 88,4 >= 91,0 15 < 89,4 >= 89,4 >= 91,8 18,5 < 90,0 >= 90,0 >= 92,2 22 < 90,5 >= 90,5 >= 92,6 30 < 91,4 >= 91,4 >= 93,2 37 < 92,0 >= 92,0 >= 93,6 45 < 92,5 >= 92,5 >= 93,9 55 < 93,0 >= 93,0 >= 94,2 75 < 93,6 >= 93,6 >= 94,7 90 < 93,9 >= 93,9 >= 95,0 20

Energieffektive motorer Ny standard 2009 Source: ABB IE efficiency classes for 4-pole motors at 50 Hz 21

Energieffektive motorer Ny standard 2009 Efficiency classes IEC 60034-30:2008 Source: ABB The IE class shall be marked on the motor rating plate with the lowest efficiency value and the associated IE code 22

Besparelser i bryghuset Frekvensstyring af motorer variabel hastighed Motorer med høj virkningsgrad sparer ca. 5% Minimér tomkørsel af malttransportører og mølle Undgå elektrisk opvarmning af kedler damp er mere energieffektivt husk isolering af kedler og tanke 26

Besparelser i ølprocessen Køling: Køle til gæringstemperatur ikke under Kan man evt. gære ved en højere temperatur? Høj regenerativ effekt i plade-pasteur Pumper Frekvensstyring af motorer variabel hastighed Motorer med høj virkningsgrad sparer ca. 5% 27

Besparelser i tapperiet Minimér tomkørsel af transportører Frekvensstyring af motorer variabel hastighed Motorer med høj virkningsgrad sparer ca. 5% 28

Generelle besparelser på KØLEANLÆG 29

Drift af køleanlæg Carnot Coefficient Of Performance (COP) as defined by Carnot: COP = T evap / (T Cond T Evap ), Practical COP = η * COP, η 0.5, all Temp. in o K T evap = T evaporation is also known as suction temperature T cond = T Condensing Ex. A) NH 3 T evap = - 16 C, T cond = + 35 C: COP = (- 16 + 273) / ((35 + 273) ( - 16 + 273)) = 257 / 51 5 Practical COP 0.5 * COP = 2.5. too low T evap Ex. B) NH 3 T evap = + 5 C, T cond = + 35 C: COP = (+ 5 + 273) / ((35 + 273) ( + 5 + 273)) = 278 / 30 = 9.3 Practical COP 0.5 * COP = 4.7. good T evap Best cooling efficiency (and power consumption), when COP is high. 30

Carnot Coefficient of Performance Theory of Operation Carnot Coefficient of Performance (COP) 16 14 12 10 8 6 4 2 Condensation Temperature 30C 0-22 -20-18 -16-14 -12-10 -8-6 -4-2 0 2 4 6 8 10 12 Evaporation Temperature 31

Køleanlæg EVAPORATORS DIRECT EXPANSION CONDENSER OIL SEPARATOR SEPARATOR THROTTLE VALVE HP GAS COMPRESSOR LP GAS AIR SHELL AND TUBE PRODUCT HP LIQUID RECEIVER SEC. COOLING MEDIUM GLYCOL NH3 CIRCULATION 32 GLYCOL 32

Generelle besparelser på TRYKLUFTANLÆG 33

Compressed air Leakage control Relation between leakage and power consumption for different holes at a system pressure of 7 bar. 1 mm hole 1.2 l/s 0.4 kw 3 mm hole 11 l/s 4.0 kw 5 mm hole 31 l/s 10.8 kw 10 mm hole 124 l/s 43 kw Sectioning of air the distribution system may assist in detecting leaks 37

Besparelser i forsyningsanlæg Frekvensstyring af motorer variabel hastighed Motorer med høj virkningsgrad sparer ca. 5% Køling: Primær kølekreds i hele bryggeriet direkte ammoniakekspansion Højere fordampningstemperatur kan reducere el-forbruget med 4% pr. C og forøge kapaciteten af kompressoren med 3% Trykluft: Forsyningstryk Separat blæser til mask Lækager 38

Besparelser i bygningsinstallationer Brug sparepærer til belysning Undgå elektrisk opvarmning 39

Tidsstyret forbrug Kan man rykke elektricitetsforbruget til et tidspunkt, hvor strømmen er billigere? 40

Hvordan er situationen på DIT bryggeri? Kender du dit elektricitetsforbrug? Hvem måler, hvor tit og hvordan? Hvilke tre handlinger vil på dit mikrobryggeri føre til hurtig nedbringelse af elektricitetsforbruget? 41

42

Næste trin Kan vi lære noget af dataindsamlingen og - analysen? Er det værd at fokusere f.eks. på: Volumensvind Varmeforbrug El forbrug CO 2 forbrug? Organisation af arbejdstid Hvordan styres vedligehold? Andet? 43

Tak for opmærksomheden Spørgsmål? 44