Optimalisering av kjøleeffektivitet i supermarkeder med fordampningskjøling

Kjølesystemer spiller en sentral rolle på tvers av ulike sektorer, fra å sikre matvaresikkerhet til å støtte industrielle prosesser og opprettholde komfortable innemiljøer. Systemenes effektivitet har imidlertid stor innvirkning på energiforbruk, driftskostnader og miljømessig bærekraft. En kritisk komponent i kjølesystemer, kondensatorenheten, er ansvarlig for å slippe ut varme fra kjølemiddelet til omgivelsene. I mange regioner, spesielt der det er varmere klima, svekkes kondensatorkjølingens effektivitet av høye omgivelsestemperaturer. Dette scenarioet fører til redusert varmeavvisning og dermed redusert total systemytelse. Resultatet er at det kreves høyere energiinntak for å oppnå ønsket kjøleeffekt, noe som øker driftskostnadene og miljøpåvirkningen.

Ekstreme temperaturer og trykk

Et mellomstort AB-supermarked på 1430 m² i Athen i Hellas hadde et integrert kjølesystem. Systemet besto av en konfigurasjon med flere racks med tre kompressorer for middels temperaturbelastning (MT) og to kompressorer for lav temperaturbelastning (LT), som brukte kjølemiddelet R449A. Både MT og LT ble betjent av en felles kondensator. Den var konstruert for en fordampingstemperatur på -35 °C for LT og -10 °C for MT, og fungerte innenfor en omgivelsestemperatur på 40 °C. Styringen ble styrt av en enhet, med en innstilt kondenseringstemperatur på 30 °C. Gjennom hele observasjonsperioden kjørte kondensatorviftene kontinuerlig fordi børtemperaturen ikke kunne oppnås, noe som førte til ingen reduksjon i energiforbruket fra drift av kondensatorviften uten adiabatisk forkjøling. I samarbeid med Munters gjennom Dry Hellas, en eksklusiv representant for Munters i Hellas, og den lokale entreprenøren General Refrigeration S.A., valgte AB å implementere Munters EC Cool evaporative kjølesystemer på kondensatoren for å redusere ekstreme temperaturer og trykk. «Vi har samarbeidet om prosjekter som involverer forkjøling gjennom Munters EC Cool-system. Munters tilbyr en helhetlig løsning som leverer det som er lovet.» Dimitrios Dalavouras, medeier av General Refrigeration SA. Fordelene med evaporativ kjøling Evaporativ kjøling er en lovende løsning for å forbedre kondensatorens ytelse. Denne teknikken innebærer at den innkommende luften avkjøles med vannfordampning før den når kondensatoren. Det underliggende prinsippet er enkelt: Når vannet fordamper, absorberer det varme fra omgivelsesluften og senker dermed temperaturen. Ved å tilføre forkjølt luft til kondensatoren, kan systemet tilrettelegge for mer effektiv varmeavledning. Det er mange fordeler med evaporativ kjøling: Økt kapasitet: Ved å senke kondenseringstemperaturen kan systemet øke kjølekapasiteten, noe som gir mer effektiv kjøling. Forbedret effektivitet: Lavere lufttemperaturer gjør det mulig for kondensatoren å avlede varme mer effektivt, noe som forbedrer den totale kjølesyklusens effektivitet. Energibesparelser: Den økte effektiviteten omsettes til redusert strømforbruk, ettersom kjølesystemet fungerer mer effektivt for å oppnå ønsket kjøleresultat. Forlenger utstyrets levetid: Drift under kjøligere forhold kan redusere slitasjen på systemkomponentene, noe som potensielt forlenger systemets levetid. Munters EC Cool brukte fordampningskjøleputer for å redusere innløpstemperaturen til kondensatoren på taket. Omgivelsesluft passerer gjennom fuktet CELdek®-fordampingsmedium, og senker effektivt temperaturen før den når kondensatorspolen. Munters EC Cool tilbyr modularitet og fleksibilitet, og har plass til kondensatorer i forskjellige størrelser, inkludert høyder på opptil to meter. Systemet er laget av UV-stabilisert PVC og PP-materialer av høy kvalitet, og er både holdbart og robust. Den limfrie designen sikrer motstand mot termisk ekspansjon eller sammentrekning, og beskytter mot sprekker og vannlekkasje. Vedlikeholds- og inspeksjonsprosedyrene er enkle, takket være en smart klemmefunksjon som gir enkel tilgang til vannrør og utskifting av puter. Systemet fungerer dessuten med resirkulert vann, noe som minimerer vannforbruket. Fordeler utover kostnadsbesparelser Dry Hellas bestemte seg for å gjennomføre en omfattende vurdering av virkningen av fordampningskjøling, og fokuserte på nøkkelindikatorer for ytelse over to forskjellige perioder. Den første sammenligningen omfattet periodisk bruk, mens den andre undersøkte to hele dagers drift i supermarkedet. Resultatene viste tydelig at adiabatiske forkjølingsløsninger forbedret energieffektiviteten. Når omgivelsestemperaturen var rundt 32 °C, var det en energibesparelse på nesten 20 %. Forventet energigevinst var enda større under varmere forhold eller lavere fuktighetsnivåer. Spesielt økte besparelsesprosenten med høyere energiforbruk på grunn av høyere omgivelsestemperaturer. I tillegg bidro denne løsningen til å redusere toppstrømforbruket i de kritiske timene midt på dagen, noe som var til fordel for strømnettet. Energibesparelsene ga direkte kostnadsbesparelser, spesielt i regioner med høye strømpriser, og bidro også til å redusere klimagassutslippene. For hver kWh strøm som ble spart, ble utslippet av 285 gram CO2-ekvivalenter forhindret. «Men fordelene strakk seg utover kostnadsbesparelsene. Munters EC Cools evne til å operere ved lavere kondenseringstemperaturer økte kompressorens levetid og reduserte hyppigheten av funksjonsfeil som krever teknikerinngrep. Dessuten sikret det mer stabil systemdrift, noe som førte til jevne temperaturer i skap og kjølerom, noe som igjen forbedret produktkvaliteten og reduserte avfallsmengden.» Peny Sitaridou, eier av Dry Hellas. En bærekraftig løsning for varme somre Oppsummert har introduksjonen av Munters EC Cool evaporative kjølesystem på kondensatoren betydelig forbedret driftseffektiviteten til kjølesystemet. Reduksjon av ekstreme temperaturer og trykk har gitt jevnere drift, noe som har ført til betydelige energibesparelser og reduserte utslipp av drivhusgasser. I tillegg gjør allsidigheten det mulig å ettermontere i eksisterende systemer, noe som gir god avkastning på investeringen gjennom energibesparelser og forbedret ytelse. Enkel ettermontering og fraværet av krav til vannbehandling gjør den til et praktisk og bærekraftig valg for forbedring av kjølesystemer. «Implementeringen av dette systemet har bidratt til å oppnå betydelige energibesparelser og redusere det høye trykket i kjølekretsen for å unngå hyppig utkobling av kompressoren. Jeg anbefaler dette systemet som en bærekraftig løsning for tilpasning til og redusere effekten av klimaendringer i kjølesystemer, spesielt i varme sommerperioder.» Georgios Karampatos, Energy & New Technologies Supervisor AB Vassilopoulos Single Member S.A.