Эффективность системы CO2 может приблизиться к эффективности NH3

4 апреля 2019

Специалисты фирмы Henningsen Cold Storage доложили о высокой эффективности транскритической системы CO2 спустя год после запуска

На фото: Пит Лепсхат (Henningsen Cold Storage)

В июне 2018 года компания Henningsen Cold Storage, Хиллсборо, штат Орегон, установила свою первую транскритическую систему CO2 - и одну из первых промышленных транскритических систем в США - на заводе площадью 111 000 кв. Футов в Грандвью, штат Вашингтон.

На конференции по естественному охлаждению IIAR, проходившей 4-6 марта в Финиксе (штат Аризона, США) Пит Лепсхат, технический директор Henningsen, представил обновленную информацию о производительности системы. К нему присоединился Крис Херцог, руководитель Industrial Refrigeration Equipment Partners.

Лепсхат и Херцог предоставили сравнение энергозатрат и других показателей между транскритической системой CO2 в Грандвью и очень эффективной системой низкого заряда аммиака, установленной на заводе в Салеме, штат Орегон, в 2017 году. Их вывод: эффективность CO2 может приблизиться к очень высокому уровню эффективности NH3 с правильными конструктивными особенностями.

Средние производственные мощности Henningsen составляют в среднем 0,48 кВт / куб. Фут / год, тогда как в среднем по отрасли IARW - 1,21. Завод в Салеме является самым эффективным, с коэффициентом полезного действия 0,26, и одним из самых эффективных в холодильной промышленности.

Исходя из первоначальной стоимости, с поправкой на размер объекта, Хеннингсен обнаружил, что стоимость строительства и охлаждения на объекте CO2 примерно на 6% меньше, что потребовало на 5-6 недель меньше времени на строительство.

Говоря об энергоэффективности, установка на СО2 изначально имела гораздо более высокие энергетические затраты, чем установка на аммиаке, из-за высоких температур окружающей среды, наблюдаемых с июня по август. Однако Херцог объяснил, что из-за позднего запуска завод Grandview начал эксплуатацию только в сентябре-октябре. «Многие меры по повышению энергоэффективности не использовались в первые несколько месяцев», - сказал он.

Меры эффективности, которые в конечном итоге применяются в Grandview, включают в себя: осушение дока, управление вентилятором испарителя / конденсатора, размораживание горячим газом, оптимизацию газоохладителя (с управлением вентиляторами, давлением плавающей головки и адиабатическим охлаждением), VFD компрессора и VFD гликолевого насоса. Низкая влажность в Грандвью, штат Вашингтон, помогает адиабатическому процессу поддерживать транскритическую систему в критической точке для СО2 «почти все время», отметил Херцог.

При вводе системы в эксплуатацию заданное значение низкотемпературного всасывания было изменено с -25 ° F до -16 ° F. Кроме того, скорости вращения вентилятора испарителя и вентилятора охладителя газа были изменены с фиксированных на модулирующие.

Прогнозируемое энергопотребление системы CO2, основанное на «том, что мы видим сейчас», должно быть примерно на 20% выше, чем в системе с низким уровнем заряда в Салеме, сказал Херцог.

Херцог отметил, что предприятие Grandview потребляет намного меньше воды, чем завод в Салеме. В сочетании с энергопотреблением эксплуатационные расходы завода Grandview с июня по декабрь были примерно на 6% выше, чем в Салеме. И это еще не смотря на благоприятные результаты для CO2 зимой и «полного года ввода в эксплуатацию», сказал Херцог.

Герцог пришел к выводу, что «эффективность CO2 может приблизиться к [очень высокому уровню] эффективности NH3 при надлежащих конструктивных особенностях». CO2 также имеет большие возможности для рекуперации тепла, добавил он.

CO2 - не все так просто

В промышленности промышленного холодильного оборудования возникла дискуссия о том, какой хладагент - аммиак или CO2 - предпочтителен для промышленного применения. После презентации Хеннингсена в МИАР Эрик Смит, вице-президент и технический директор МИАР, указал на «уравнение показателей» для CO2 в теплую погоду и на больших складах.

Стефан Йенсен, управляющий директор австралийской OEM-компании Scantec Refrigeration Technologies, который присутствовал на конференции IIAR в марте, указывает на энергетические показатели транскритической системы CO2 на небольшом складе в Австралии, который работает уже год. По словам Дженсена, удельное энергопотребление системы в киловатт-часах / куб.м / год в два раза больше, чем в эквивалентной системе с низким зарядом аммиака, расположенной в том же районе.

Scantec начал установку транскритических систем CO2, и Дженсен сказал, что планирует измерить их эффективность.

Он признал, что для небольших складов - менее 5000–10 000 куб. М - дополнительные расходы на централизованную систему с низким содержанием аммиака по сравнению с транскритической системой CO2 потребуют «слишком длительного возврата инвестиций».

В целом, Дженсен считает, что проектирование системы, а не выбор хладагента, оказывает наибольшее влияние на эффективность использования энергии. Например, он считает, что двухступенчатые поршневые компрессоры с регулируемой скоростью более эффективны, чем экономичные винтовые компрессоры. В одном примере, сравнивающем две идентичные установки, поршневые агрегаты были в 2,5 раза эффективнее, сказал он.

«Многие меры по повышению энергоэффективности не использовались в первые несколько месяцев» - сказал Крис Херцог из компании Industrial Refrigeration Equipment Partners («Партнеры по промышленному холодильному оборудованию»).

Подписаться на рассылку

Переслать другу