Jäähdytysjärjestelmien tehokkuuden parantaminen Perustuu Itävallan energiaviraston (klima:aktiv) toimittamiin materiaaleihin.

Esitys aiheesta: "Jäähdytysjärjestelmien tehokkuuden parantaminen Perustuu Itävallan energiaviraston (klima:aktiv) toimittamiin materiaaleihin."— Esityksen transkriptio:

1 Jäähdytysjärjestelmien tehokkuuden parantaminen Perustuu Itävallan energiaviraston (klima:aktiv) toimittamiin materiaaleihin

2 Tarkastus askel askeleelta Kartoita jäähdytysjärjestelmä Tunnista jäähdytysjärjestelmän energiankulutus Arvioi nykyinen jäähdytysjärjestelmä Varmista jäähdytyskuorma Tunnista säästötoimenpiteet

3 Energiakaavio 2.2 kW jäähdytyslaitoksen energiakaavio

4 Kartoita jäähdytysjärjestelmä I LämpötilahaarukkaPäivä/viikko/kuukausikohtainen jäähdytyslämpötila (°C) Uudelleenjäähdytyslämpötila Laitteen rakenneYksivaiheinen, kaksivaiheinen KompressoriMäntä-, ruuvi-, kierukka-, turbokompressori Kotelo (suljettu, avoin) Ohjausjärjestelmä

5 Kartoita jäähdytysjärjestelmä II HöyrystinMillainen jäähdytys (suora/epäsuora) Haihtuminen Ohjaus LauhdutinLauhduttimen malli ja tyyppi Ilma-vesijäähdytys (esim. kaivovesi, joki); haihtuminen (jäähdytystorni) Ohjaus PaisuntaventtiiliRakenne Termostaattinen paisuntaventtiili, automaattiventtiilit JäähdytysnesteKäytettävä jäähdytysneste

6 Valmistajan tiedot Jäähdytyskapasiteetti (kW) Höyrystimen kapasiteetti (kW) Sähkön ottoteho (kW) Lauhduttimen teho (kW) Suorituskyky (COP) Massavirtaus (kg/h) Öljyjäähdyttimen tilavuusvirta, teho (m3/h, °C, kW) Käyttörajat (lauhdutuksen enimmäis- ja vähimmäislämpötilat), haihtumislämpötilat (°C)

7 Lisäosat KuvausYksikköLyhenne Sähkötuuletin (höyrystimessä) kWPL,o Sähkötuuletin (lauhduttimessa) kWPL,c Sähköpumput (höyrystimessä) kWPp,o Sähköpumput (lauhduttimessa) kWPp,c Täyden kuorman kestohVLH Jäähdytettävä pinta-alam2m2 A

8 Lämpötilat Haihtumislämpöt ilat Jäähdytyslämpöt ilat Lauhdutuslämpö tilat Ilmastointiteknolo gia +5°C+15°C30-45°C Kohtuullinen jäähdytys -5°C+5°C30-45°C Yleinen jäähdytys-10°C0°C30-45°C Syväjäähdytys-30°C-20°C30-45°C Pakastusteknologi a <-45°C-35°C - -50°C30-45°C

9 Muut mitattavat tiedot Sekundäärisen silmukan lämpötilat Sisäänmenolämpötila (höyrystimestä) / Kylmän veden ulostulolämpötila Neste ulos°C Paluulämpötila (höyrystimeen) / Kylmän veden sisäänmenolämpötila Neste sisään°C Kylmän veden massavirtausm 3 /h

10 Haihdutus- ja lauhdutuskaaviot Yksittäisten jäähdytysnesteiden haihdutus- ja lauhdutuskaaviot auttavat tunnistamaan määritellyn painetason haihdutus- ja lauhtumislämpötilat Useimmat painemittarit mittaavat mittaripaineen suhteessa ilmanpaineeseen – absoluuttisen paineen saa lisäämällä molemmat painetasot Paikan päällä suoritettavat mittaukset tulee tehdä Schrader- venttiilejä käyttäen Haihdutus- ja lauhdutuskaaviot löytyvät osoitteesta http://en.ipu.dk/Indhold/refrigeration-and-energy- technology/coolpack.aspx http://en.ipu.dk/Indhold/refrigeration-and-energy- technology/coolpack.aspx

11 Energiankulutuksen laskeminen Oletus: Jäähdytyslaitos toimii 60% kapasiteetilla. ECjäähdytysjärjestelmä = (Pcomp *0.6 + Pp,c,o * 0.9+ PL,c,o * 0.9) * BZ Myös täyden kuorman käyttöajan laskeminen on mahdollista (vajaan kuorman käyttö kertoo täyden kuorman käyttöajan, esim. 2 tunnin vajaa kuorma tarkoittaa yhden tunnin täyttä kuormaa) ECjäähdytysjärjestelmä = Pcomp*FLH + Pp,c,o*FLHp + PL,c,o * FLH l,c,o

12 Täyden kuorman käyttöajat Laitteen päivittäinen käyttöaika täydellä kuormalla Vuosittainen täyden kuorman käyttöaika Hyödynnetty kapasiteetti Yleinen jäähdytys16h (täydellä kuormalla, käytetään laitoksen suunnitteluun) 5,840 h67% Syväjäähdytys18 h (täydellä kuormalla, käytetään laitoksen suunnitteluun) 6,570 h75% Talvi8 h Kesä16 h Keskiarvo10 h – 12 h3,650 – 4,380 h42% - 50%

13 Energiankulutuksen laskeminen jäähdytyskuorman kanssa

14 Ulkolämpötilojen vaihtelu Itävallassa vuoden aikana Tuntia vuodessa lämpötila taajuusasteikko

15 Energiankulutuksen laskeminen kuormaprofiilin kanssa LämpötilaJäähdytys kuorma [kW] Käyttötun teja vuodessa [h] Käyttöajan säätäminen Suoritus kerroin (COP) Jäähdytys kuorma/ COP [kW] Energiank ulutus 30°-35° C18 25°-30°C217 20°-25°C899 15°-20°C1,539 10°-15°C1,725 5°-10°C1,506 <5°C2,828

16 Energiankulutus mittausten kanssa KuvausLyhenneYksikkö Kompressorin energiankulutusEC comp / totckWh Tuulettimen energiankulutus (höyrystimessä) EC L,okWh Tuulettimen energiankulutus (lauhduttimessa) EC L,ckWh Pumppujen energiankulutus (höyrystimessä) EC p,okWh Pumppujen energiankulutus (lauhduttimessa) EC, p,ckWh Pumppujen energiankulutus – lisäksi jäähdytysnesteet EC p,xkWh Energian kokonaiskulutusEC totalkWh

17 Esimerkki: Hotellin mitattu energiankulutus 2 kompressoria Syväjäähdytys: kompressori 16kW, R404A, -38°C (7,047 h FLO); päällä/pois päältä Yleinen jäähdytys: kompressori 25kW, R134a, -10°C (4,274 h FLO) (mäntäohitus) Suora haihdutus, pumput: 4kW; tuulettimet: 16kW (1,964 FLO); päällä/pois päältä Jäähdytettävän pinta-alan sähkönkulutus sisältää: valaistuksen, tuulettimet, sähköisen jäänpoiston, ikkunoiden lämmityksen, ovien lämmityksen, lämmityslauhteen

18 Sähkönkulutuksen erittely

19 Suorituskerroin KuvausToTcCOP Ilmastointi+1°C+35°C4.16 Yleinen jäähdytys-10°C+45°C2.4 Syväjäähdytys-35°C+40°C1.1 – 1.4

20 Hävikki

21 Kylmähuoneet – hävikkialueita Hävikkialue% kokonaisjäähdytyskuormasta Eristetyt seinät, katto, lattia20% Ovet ja raot30% Höyrystin - tuuletin15% Jäänpoisto15% Valaistus10% Henkilökunta ja laitteet (esim. trukki)10%

22 KeskiarvoTehokas laitos Pakastuslaitteet (- 18 °C) 16.000 (kWh/a)/m³10.000 (kWh/a)/m³ Jäähdytyslaitteet (+ 2 °C) 8000 (kWh/a)/m³5000 (kWh/a)/m³ Pakastinhuone (- 18 °C) 400 (kWh/a)/m³200 (kWh/a)/m³ Kylmähuone (+ 2 °C) 200 (kWh/a)/m³100 (kWh/a)/m³ Käyttöön liittyvät luvut

23 Energiansäästömahdollisuuksia I Sammuta kylmähuoneet, kun ne eivät ole käytössä Tarkista, voiko jäähdytyslämpötiloja säätää (nostaa): –Varastointilämpötilan suositukset –Tarkista, millä tekijöillä on enimmäislämpötiloja Tarkista säilytysmenetelmät: –Kylmäketju ei saa katketa –Rekan ja kylmähuoneen välinen tiivis kulkuyhteys –Vältä suoraa varastointia lämpimissä huoneissa

24 Energiansäästömahdollisuuksia II Selvitä, miten voisit hyödyntää hukkalämpöä Ilmainen jäähdytys: älä vie juuri kypsennettyjä tuotteita suoraan säilytyshuoneisiin; jäähdytä tuotteet ensin huoneenlämmössä (tarkista hygieniamääräykset)

25 Energiansäästömahdollisuuksia III Vähennä ovien kautta tulevaa lämpöä –Henkilökunnan kouluttaminen: ovet suljetaan –Hälytys määriteltyjen ajanjaksojen jälkeen –Tarkista, puhdista ja vaihda ovien tiivisteet –Automaattinen ovensulkemislaite (€ 120) –Asenna muoviverhot

26 Eristys Yleiseen jäähdytykseen / syväjäähdytykseen tarkoitettujen varastohuoneiden suositellut U-arvot ja eritysten paksuus: 80mm ja 170mm PUR Jatkuva lämpökuvaus paljastaa hävikin ja lämpösillat Vältä kaapelikanavien/ilmastointikanavien vetämistä kylmähuoneiden läpi

27 Vähennä valaistuksen aiheuttaman hukkalämmön määrää Syväjäähdytyshuoneiden hehkulamput voidaan korvata LED-valoilla (E27) Kylmähuoneiden ulkopuolelle voidaan asentaa virranrajoittimet Säädä valaistuksen voimakkuus todellista tarvetta vastaavaksi Säädä valaistuksen aikaa (liiketunnistimet, ovikoskettimet) T8-lamppujen valonsäteilytehokkuus on alhainen alhaisissa lämpötiloissa

28 Jäähdytyspiiri Mitä alhaisempi lämpötila on jäähdytysenergian siirtovaiheessa ja Mitä korkeampi lämpötila on lämpöä siirrettäessä Sitä suurempi on kapasiteetin tarve

29 Nosta haihdutuslämpötilaa –Kohta 1: Tarkista haihdutuslämpötilat Haihdutuslämpötilojen tulisi olla mahdollisimman korkeita –Kohta 2: Arvioi suunnitteluolosuhteet Höyrystimen lämpötilaerot optimoitavissaheikko Ilmanjäähdytin Evämallinen lämmönsiirto, kuivaTV: 6 K mahdollinen EV: 4 K mahdollinen TV: > 10 K EV: 7 K – 10 K Evämallinen lämmönsiirto, tulviva höyrystin 2 K mahdollinen> 8 K Nestejäähdytys Levylämmönsiirrin2-6 K> 6 K Putkilämmönsiirrin3-5 K> 5 K

30 Kehitettävät alueet - höyrystin Haihdutuslämpötila on liian alhainen huonon ilmanvaihdon takia (peruselintarvikkeet, kosteus huoneessa) Nosta haihdutuslämpötilaa öiden (3.4K) ja viikonloppujen (2.1K) ajaksi Saastunut lämmönsiirrin Epämuodostuneet evät (lämmönsiirtimen oikeanlainen ilmanvaihto) Jäätynyt lämmönsiirrin Tuulettimen lavat huonossa kunnossa, tuuletin ei toimi TV tai EV liian kuuma

31 Paranna haihdutus- ja lauhdutuslämpötilaa Haihdutuslämpötilan nostaminen yhdellä Kelvin-asteella nostaa suoritustekijää jopa 3 % Lauhdutuslämpötilan laskeminen yhdellä Kelvin-asteella nostaa suoritustekijää jopa 3 % Mikäli jäähdytysjärjestelmän jatkuva lauhdutuslämpötila on 40-45°C, vaihteleva lauhdutuslämpötila tulee arvioida

32 Vaihteleva lauhdutuslämpötila

33 Esimerkki: Vaihteleva lauhdutuslämpötila

34 Suositellut lauhdutinlämpötilat LauhdutinLämpötilaerot Ilmalla viilentyvä lauhdutin10 – 12 K enemmän kuin kuiva ulkolämpötila Haihtumalauhduttimet10 K enemmän kuin kostean lämpömittarin lämpötila (max. 32°C lauhdutuslämpötila) Ilmalla viilentyvät jäähdytysyksiköt yhteenliitetyillä lauhduttimilla 15 – 20 K enemmän kuin kuiva ulkolämpötila Kylmällä vedellä viilentyvä lauhdutin2-5 K

35 Lauhdutuslämpötilan optimointi Mittaa todellinen lauhdutuslämpötila tai käytä höyrynpaineen kyllästyskäyrän ilmoittamaa lämpötilaa Paine voidaan mitata kompressorin releen ja paisuntaventtiilin väliltä

36 Automaattinen jäänpoisto Automaattinen jäänpoisto voi aiheuttaa 2-3 % korkeammat kustannukset, manuaalinen jäänpoisto on yksi vaihtoehto

37 Vuodot Seuraa vuosittaisia täyttömääriä Laske mittari: vuosittainen täyttömäärä/jäähdytysaineen kokonaismäärä prosenteissa Vertailuarvo enintään < 20%

38 Optimointi ProsessiParannukset Säästöt Ilmanjäähdytyspuhdista lämmönsiirrinsähkö 2-15% kylmän ilman imeminen sisään LämpötilaJäähdytyslämpötilan ei tulisi olla yhtään -18 °C ja-23°C tarvittavaa alhaisempivälinen ero on 25% (lämpötilojen jatkuva seuranta)

39 Prosessi Parannukset Säästöt EristysVuotavat ovet ja maanpinnat Lauhtumaputkistot ilman lappoa SulatusVaatimusten noudattaminen2-6% (viikonloput, huoneilmankosteus, vuodenaika, alhaisempien tariffimaksujen aika) LisäyksikötLisäyksiköt, kuten valot, kehyslämmitin,15% oikein valvotut tuulettimet, pumput Optimointi

40 Esimerkki Ennen: 750 kWh/t Jälkeen: 200 kWh/t. (eurooppalainen standardi) 1.875 MWh/a 500 MWh/a pakasta hedelmät ja vihannekset –40 °C lämpötilassa ja säilytä valmiit tuotteet –21 °C lämpötilassa. Tuotekohtaiset käyttöluvut: Tuote:2.500 t /a Energiantarve: 500 MWh Käyttöaika: 960 h/a 2 uutta jäähdytintä á 265 [(2x265)]kW = 530 kW Alkukustannukset:210.000 € (eurooppalainen standardi) Vuosisäästöt:1,3 GWh Vuosisäästöt:54.000 €/a Takaisinmaksuaika:4 vuotta