Energieeffizienz in Kühlsystemen
Wie viele Unternehmen des Sektors musste sich auch INTARCON an die verschiedenen gesetzlichen Anforderungen anpassen und versucht, sich den Umweltschutzvorschriften anzupassen, mit dem klaren Ziel, die Energieeffizienz zu verbessern. Aus diesem Grund setzt das Unternehmen auf die Verwendung natürlicher Kältemittel, die die Umweltchemie nicht negativ beeinflussen.
Die Europäische Union versucht, durch die Veröffentlichung von Gesetzesvorschlägen die Energiewende anzuführen, die auf einer drastischen Reduzierung der CO2-Emissionen in die Atmosphäre beruht. Aus diesem Grund werden im Kältesektor große Veränderungen vorgenommen, um die Energieeffizienz zu erhöhen und den CO2-Fußabdruck zu verringern.
Für einen großen Teil des Industriesektors ist der Stromverbrauch eine der wichtigsten Ausgaben, die sich direkt auf die Wettbewerbsfähigkeit seiner Produkte auswirkt. Dies hat das Interesse an Energieeffizienz in ihren Prozessen gefördert, um mit schwankenden Energiepreisen fertig zu werden.
Bevor man mit der Planung einer Anlage beginnt, müssen die Anforderungen untersucht werden, um die beste Lösung für das Projekt zu finden. Einige der wichtigsten Aspekte sind im Folgenden aufgeführt:
Optimierung der thermischen Belastung
Überschüssige Leistung führt dazu, dass die Geräte im Teillastbereich betrieben werden, was zu einer Verringerung der Energieeffizienz führt. Dies führt zu einem Anstieg der Investitions- und Energiekosten des Systems und damit zu einem höheren Produktpreis. Es ist daher von entscheidender Bedeutung, die Auslegung des Kühlraums oder des Prozesses zu optimieren (Minimierung der Verluste durch Übertragung, Infiltration, Abtauung usw.) und eine umfassende Berechnung der Wärmelasten vorzunehmen. Darüber hinaus ist es wichtig, dass die Anlage richtig genutzt wird (Vermeidung unnötiger Türöffnungen usw.).
- Einige Möglichkeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz:
- Fügen Sie einige Hilfsmittel hinzu, um Wärmespitzen abzufedern.
- Nutzen Sie die Abwärme der Abluft.
- Rückgewinnung von Abwärme aus Prozessflüssigkeiten.
- Verlagerung eines Teils der Wärmelasten in die Schwachlastzeiten.
- Reduzieren Sie den Verbrauch von Pumpen in indirekten Systemen.
- Verwenden Sie “freie Kühlung”.
- Ergreifen Sie bestimmte Maßnahmen in gekühlten Räumen.
Wahl des Kältemittels
Im Laufe der Geschichte der Kältetechnik wurden verschiedene Arten von Kältemitteln verwendet (FCKW, HFCKW, HFKW, KW, anorganische Verbindungen wie Ammoniak oder auch neue Kältemittel auf der Grundlage der Nanotechnologie, Nanofluide). Dies zeigt, dass es kein ideales Kältemittel gibt, aber es gibt einige Faktoren, die bei der Wahl eines Kältemittels zu berücksichtigen sind:
- Leistungsfaktoren (COP und SEPR).
- Umweltfaktoren (PCA und ODP).
- Wirtschaftliche Faktoren (Kosten, Handhabung, Lagerung und Entsorgung).
- Sicherheitsfaktoren (Toxizität und Entflammbarkeit).
Immer mehr Unternehmen stellen auf die Verwendung von Kältemitteln mit niedrigem GWP-Wert um, was auf die europäische Verordnung zur Verwendung von Kältemittelgasen (F-Gas-Verordnung) zurückzuführen ist. Um den Kunden mittelfristig die Anpassung an die Verordnung zu erleichtern, hat INTARCON unter anderem die Reihe der intarCUBE A2L-approved Geräte entwickelt, die entweder mit dem Kältemittel R-449A mit einem GWP=1398 oder mit R-454C mit einem GWP<150 arbeiten.
INTARCON bietet Lösungen mit natürlichen Kältemitteln wie Ammoniak oder R-717 (NH3), Kohlendioxid oder R-744 (CO2) und Propan oder R-290 (C3H8). Diese Kältemittel wurden aufgrund ihrer hohen thermodynamischen Leistung, ihrer niedrigen Kosten und ihres geringen oder gar keinen Treibhauseffekts ausgewählt, was sie zu den Kältemitteln der Zukunft macht. Sie stellen eine Ersparnis gegenüber den teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoffen (HFKW) dar, da letztere aufgrund ihres hohen GWP-Wertes und der schwierigen Versorgungslage, die im Laufe der Jahre zunehmen wird, hohe Preise haben.
Systeme mit R-717 (NH3)
Ammoniak ist aufgrund seiner geringen Kosten und seines hohen Wärmeübergangskoeffizienten das am häufigsten verwendete Kältemittel in der industriellen Kühlung. Es verändert die Ozonschicht nicht und trägt nicht zum Treibhauseffekt bei, da es über den Stickstoffkreislauf leicht in die Umweltchemie integriert werden kann. Es kann in unbewohnten Innenräumen oder im Freien installiert werden, wo es sich im Falle eines Lecks schnell verflüchtigt, da es eine geringere Dichte als Luft hat.
INTARCON hat eine Reihe von ammolite-Anlagen mit R-717 mit den besten Sicherheitsmerkmalen, Mikrokanal-Kondensation und sehr niedriger Kältemittelfüllung (≃ 70 g/kW) entwickelt, sowohl in der direkten als auch in der indirekten Expansionsvariante, wobei die Schwierigkeiten dieses Anlagentyps dank der Verwendung von elektronischen Expansionsventilen und ammoniakmischbaren Ölen gelöst werden.
Systeme mit R-744 (CO2)
CO2 hat eine niedrige kritische Temperatur und weist daher hohe Arbeitsdrücke auf. Sein hoher Wärmeübergangskoeffizient ermöglicht eine hohe Leistung und eine effiziente Wärmerückgewinnung sowie eine geringe Pumpleistung in direkten Systemen.
INTARCON bietet die ECO2SYSTEM-Baureihe an, kompakte oder Rack-Geräte für den Außenbereich oder Maschinenräume, mit unterkritischem oder transkritischem Betrieb, integriertem oder ferngesteuertem Gaskühler, Parallelverdichter zur Verbesserung der Effizienz transkritischer Geräte in heißen Klimazonen und der Möglichkeit, einen Enthitzer einzubauen, sowie eine breite Palette von Verdampfern.
ECO2SYSTEM-Geräte sind eine effiziente Lösung für Supermärkte, da sie gleichzeitig für mittlere (-8 °C) und niedrige Temperaturen (-28 °C) geeignet sind und die Kondensationswärme für die Abtauung oder die Unterstützung des Warmwasserkreislaufs zurückgewinnen können. Wir sind erfahren in der Kaskadenkonstruktion mit anderen Kältemitteln wie R-290, HFKWs oder Glykolen.
Systeme mit R-290 (C3H8)
Die Verwendung von Kohlenwasserstoffen kann aufgrund ihrer hohen Entflammbarkeit (Kategorie A3) auf Zurückhaltung stoßen, aber die festgelegten Grenzwerte für Kältemittel bedeuten, dass Geräte, die diese Kältemittel verwenden, keine Gefahr für Menschen darstellen. Darüber hinaus schafft die umfassende Erfahrung der Industrie mit brennbaren Kältemitteln wie Isobutan (R-600a) in der Haushaltskühlung Vertrauen bei den Kunden und erleichtert die Akzeptanz und den Verkauf.
INTARCON setzt auf Propan als Kältemittel, da es nahezu keinen Treibhauseffekt (ODP) hat und eine hervorragende thermodynamische Leistung aufweist, und entwickelt Kaltwassersätze, Verdampfer mit eingebautem Wasserkreislaufverdichter und kompakte industrielle Superblock– oder gewerbliche Intarblock-Anlagen.
Direkte oder indirekte Erweiterungssysteme
- Direkt: Er zeichnet sich durch seine hohe Effizienz aus, da der Verdampfer in direktem Kontakt mit dem zu kühlenden Medium steht. Der Nachteil ist die hohe Kältemittelfüllmenge und die möglichen Probleme des Ölrückflusses. Außerdem ist eine korrekte Inbetriebnahme durch einen Fachmann erforderlich, und es besteht die Gefahr von Leckagen, die die Umgebung und das gelagerte Produkt kontaminieren können.
- Indirekt: In diesem Fall kühlt der Verdampfer eine Wärmeträgerflüssigkeit (in der Regel Glykolwasser oder Sole), die mit dem zu kühlenden Medium in Kontakt ist. Der Hauptvorteil ist die drastische Verringerung der Belastung durch den Einschluss des Kältemittels in der Anlage, was die Sicherheit bei der Verwendung von giftigen oder entflammbaren Kältemitteln erhöht. Der Nachteil ist, dass sie eine korrekte Auslegung des Wasserverteilungssystems und den Einsatz von Frequenzumrichtern erfordern, um den Verbrauch der Pumpen auszugleichen.
Kompressoren
Er ist die Komponente des Systems, die am meisten Strom verbraucht (40-60 %). Seine Effizienz hängt von den Betriebsbedingungen ab und erfordert einen möglichst stabilen Betrieb, da seine interne Regelung die Effizienz beeinträchtigt, insbesondere bei niedrigen Teillasten. Es wird empfohlen, die Kühllast auf mehrere Kompressoren zu verteilen oder Frequenzumrichter einzusetzen, um die Effizienz zu verbessern.
In diesem Bereich bietet INTARCON eine Reihe von intarCUBE INVERTER-Anlagen und eine Reihe von Full-INVERTER-Kälteanlagen an, mit denen eine Lösung für den variablen Kältebedarf des Systems gefunden werden soll, indem der Betrieb der Verdichtungsstufe moduliert wird, die An- und Abfahrvorgänge des Verdichters reduziert werden und eine erhebliche Energieeinsparung sowie eine Verlängerung der Nutzungsdauer des Verdichters erreicht wird.
Kondensationswärmerückgewinnung
Im Bereich der Klima- und Kältetechnik zeichnet sich die aerothermische Technologie als erneuerbare und saubere Energiequelle aus, die die bei der Kälteerzeugung entstehende Wärmeenergie nutzt und es ermöglicht, den Bedarf an Warmwasser und/oder die Unterstützung des Warmwasserkreislaufs zu decken. Die Nutzung der zurückgewonnenen Energie erhöht nicht nur die Effizienz des Systems, sondern verkürzt auch die Amortisationszeit der Investition in die Anlage.
Diese Technologie wird derzeit als Impuls für die Dekarbonisierungspolitik in der gegenwärtigen Phase der Energiewende eingesetzt, um die Verwendung fossiler Brennstoffe zu ersetzen, da sie mit anderen Systemen gekoppelt werden kann, wie z. B:
- Heizung (Fußbodenheizung, Niedertemperatur-Heizkörper, usw.).
- Warmwasser für sanitäre Zwecke (Desinfektion, Reinigung, Verbrühung usw.).
- Dampferzeugung.
- Trocknungs- und Entfeuchtungsprozesse.
- Verdampfungs-, Pasteurisierungs-, Destillations- und Konzentrationsverfahren.
Die Energieeffizienz der INTARCON-Kälteanlagen mit Wärmerückgewinnung wird durch die Nutzung der Kondensationswärme für die Akkumulation und die anschließende Verwendung für die Abtauung des heißen Glykols erhöht, wobei weder elektrische Widerstände verwendet noch die Kälteerzeugung unterbrochen wird.
INTARCON berücksichtigt die Politik der Dekarbonisierung nicht nur in allen seinen Produkten, sondern fördert sie auch in der Produktionslinie und im Management des Unternehmens durch den Bau von Anlagen, die auf eine saubere Produktion oder “grüne Herstellung” ausgerichtet sind.
