Optimering af køleeffektivitet i supermarkeder med evaporativ forkøling

Kølesystemer spiller en afgørende rolle på tværs af forskellige sektorer, fra fødevaresikkerhed til understøttelse af industrielle processer og opretholdelse af et komfortabelt indeklima. Men deres effektivitet har stor indflydelse på energiforbruget, driftsomkostningerne og den miljømæssige bæredygtighed. En kritisk komponent i kølesystemer, kondensatorenheden, er ansvarlig for at afgive varme fra kølemidlet til omgivelserne. I mange regioner, især i varmere klimaer, forringes kondensatorkølingens effektivitet af høje omgivelsestemperaturer. Det er et scenarie, der medfører reduceret effektivitet i varmebehandlingssystemet og dermed reduceres den samlede ydeevne for hele systemet. Og det bevirker, at der kræves et højere energiforbrug for at opnå de ønskede køleeffekter, hvilket medfører stigende driftsudgifter og større miljøpåvirkning.

Håndtering af ekstreme temperaturer og tryk

I et mellemstort AB-supermarked på 1.430 m² i Athen i Grækenland var kølesystemet integreret. Systemet bestod af en opsætning med flere racks samt tre kompressorer til medium temperaturbelastning (MT) og to kompressorer til lav temperaturbelastning (LT) – med brug af R449A-kølemiddel. Både MT og LT blev forsynet af den samme kondensator. Den er konstrueret til en fordampningstemperatur på -35 °C for LT og -10 °C for MT og fungerer inden for en omgivelsestemperatur på 40 °C. Styringen blev kontrolleret af en enhed med et kondenseringstemperatursætpunkt på 30 °C. I hele observationsperioden kørte kondensatorventilatorerne kontinuerligt, da den indstillede sætpunktstemperatur ikke kunne opnås. Det resulterede i ingen reduktion af energiforbruget fra drift af kondensatorventilatoren uden adiabatisk forkøling. I samarbejde med Munters gennem Dry Hellas, en eksklusiv repræsentant for Munters i Grækenland, og den lokale entreprenør General Refrigeration S.A., valgte AB at implementere Munters EC Cool-systemet til evaporativ køling på kondensatoren for at reducere ekstreme temperaturer og tryk. "Vi har samarbejdet om projekter, der involverer forkøling med Munters EC Cool-systemet. Munters tilbyder en komplet løsning, der leverer det, de lover." Dimitrios Dalavouras, medejer af General Refrigeration SA. Fordelene ved evaporativ forkøling Evaporativ forkøling er en lovende løsning til forbedring af kondensatorens ydeevne. Teknikken involverer køling af den indkommende luft, før den når kondensatoren gennem vandfordampning. Det underliggende princip er enkelt: Når vandet fordamper, absorberer det varme fra den omgivende luft og sænker dermed dens temperatur. Ved at tilføre forkølet luft til kondensatoren kan systemet muliggøre mere effektiv varmeafledning. Fordelene ved evaporativ forkøling er mange: Øget kapacitet: Ved at sænke kondenseringstemperaturen kan systemet øge sin kølekapacitet, hvilket giver mere effektive køling. Bedre effektivitet: Lavere lufttemperaturer gør det muligt for kondensatoren at aflede varme mere effektivt, hvilket forbedrer kølecyklussens samlede effektivitet. Energibesparelser: Den øgede effektivitet omsættes til et reduceret elforbrug, da kølesystemet arbejder mere effektivt for at opnå de ønskede køleresultater. Længere levetid på udstyret: Drift under køligere forhold kan mindske slitagen på systemkomponenterne og potentielt forlænge systemets driftslevetid. Ved hjælp af evaporative kølepuder reducerer Munters EC Cool tagkondensatorens indløbstemperatur. Den omgivende luft passerer gennem det fugtede CELdek® evaporative medie og sænker effektivt temperaturen, før den når frem til kondensatorspolen. Munters EC Cool tilbyder modularitet og fleksibilitet og kan rumme kondensatorer i forskellige størrelser, herunder op til 2 meter høje kondensatorer. Systemet er fremstillet af UV-stabiliserede PVC- og PP-materialer af høj kvalitet og er holdbart og robust. Det limfri design sikrer modstandsdygtighed over for termisk udvidelse eller sammentrækning og beskytter mod revner eller vandlækage. Vedligeholdelses- og inspektionsprocedurerne er nemme at udføre takket være en smart clipsfunktion, der giver nem adgang til vandrør og udskiftning af puder. Systemet kører især på recirkuleret vand, hvilket minimerer vandforbruget. Fordele ud over omkostningsbesparelser Dry Hellas besluttede at foretage en omfattende vurdering af indvirkningen af evaporativ køling og fokuserede på KPI'er over to forskellige perioder. Den første sammenligning omfattede periodisk brug, mens den anden undersøgte to hele dages drift i supermarkedet. Resultaterne viste tydeligt effektiviteten af adiabatiske forkølingsløsninger til forbedring af energieffektiviteten. Når omgivelsestemperaturen var omkring 32 °C, nåede energibesparelserne næsten 20 %. Den forventede energigevinst var endnu større under varmere forhold eller lavere luftfugtighedsniveauer. Besparelsen steg især med højere energiforbrug grundet forhøjede omgivelsestemperaturer. Desuden bidrog denne løsning til at reducere spidsbelastningen af elforbruget i de afgørende middagstimer, hvilket gavnede elnettet. Energibesparelserne omsættes direkte til omkostningsbesparelser, især i regioner med høje elpriser, og bidrog også til at reducere udledningen af drivhusgasser. For hver kWh elektricitet, der blev sparet, blev udledningen af 285 gram CO2-ækvivalent forhindret. "Men fordelene var langt mere end omkostningsbesparelser. Munters EC Cools evne til at fungere ved lavere kondenseringstemperaturer øgede kompressorens levetid og minimerede hyppigheden af funktionsfejl, der krævede teknikerindgreb. Desuden sikrede det mere stabil systemdrift, hvilket førte til ensartede temperaturer i kabinetter og kølerum, hvilket igen forbedrede produktkvaliteten og reducerede spild." Peny Sitaridou, ejer af Dry Hellas. En bæredygtig løsning til varme somre Kort sagt har implementeringen af det evaporative Munters EC Cool-forkølingssystem på kondensatoren forbedret kølesystemets driftseffektivitet betydeligt. Ved at reducere ekstreme temperaturer og tryk har den gjort driften mere jævn, hvilket har resulteret i betydelige energibesparelser og reduceret udledningen af drivhusgasser. Desuden giver dens alsidighed mulighed for eftermontering i eksisterende systemer, hvilket sikrer et godt investeringsafkast gennem energibesparelser og forbedret ydeevne. Især den enkle eftermontering og ingen krav til vandbehandling gør den til et praktisk og bæredygtigt valg til forbedring af kølesystemer. "Implementeringen af dette system har bidraget til at opnå betydelige energibesparelser og reducere det høje tryk i kølekredsløbet for at undgå hyppig frakobling af kompressoren. Jeg anbefaler systemet som en bæredygtig løsning til tilpasning til og afbødning af klimaændringer i kølesystemer, især i varme sommerperioder." Georgios Karampatos, Energy & New Technologies Supervisor AB Vassilopoulos Single Member S.A.