Optimering av kyleffektiviteten på stormarknader med evaporativ förkylning

Kylsystem spelar en avgörande roll inom många olika sektorer, från att säkerställa livsmedelssäkerhet till att stödja industriella processer och upprätthålla bekväma inomhusmiljöer. Deras effektivitet har dock stor inverkan på energiförbrukning, driftskostnader och miljömässig hållbarhet. En kritisk komponent i kylsystem, kondensorenheten, ansvarar för att avge värme från köldmediet till omgivningen. I många regioner, särskilt i varmare klimat, försämras kondensorkylningens effektivitet av höga omgivningstemperaturer. Detta scenario leder till minskad värmeavvisning och därmed minskade övergripande systemprestanda. Som ett resultat av detta krävs högre energiförbrukning för att uppnå önskade kyleffekter, vilket ökar driftskostnaderna och miljöpåverkan.

Hantering av extrema temperaturer och tryck

I en medelstor AB-stormarknad på 1 430 m² i Aten i Grekland var kylsystemet integrerat. Systemet bestod av en multirackkonfiguration med tre kompressorer för medeltemperaturbelastning (MT) och två kompressorer för lågtemperaturbelastning (LT) med köldmediet R449A. Både MT och LT betjänades av en gemensam kondensor. Den är konstruerad för en förångningstemperatur på -35 °C för LT och -10 °C för MT, och fungerar inom en omgivningstemperatur på 40 °C. Regleringen hanterades av en enhet med ett börvärde för kondenseringstemperaturen på 30 °C. Under hela observationsperioden kördes kondensorfläktarna kontinuerligt eftersom börvärdestemperaturen inte kunde uppnås, vilket ledde till att energiförbrukningen inte minskade vid drift av kondensorfläktarna utan adiabatisk förkylning. I samarbete med Munters genom Dry Hellas, en exklusiv representant för Munters i Grekland, och den lokala entreprenören General Refrigeration SA., valde AB att implementera det evaporativa kylsystemet Munters EC Cool på kondensorn för att minska extrema temperaturer och tryck. ”Vi har samarbetat i projekt som involverar förkylning genom Munters EC Cool-system. Munters erbjuder en helhetslösning som levererar det som utlovats.” Dimitrios Dalavouras, delägare i General Refrigeration SA. Fördelarna med evaporativ förkylning Evaporativ förkylning håller på att växa fram som en lovande lösning för att förbättra kondensorns prestanda. Denna teknik innebär att den inkommande luften kyls innan den når kondensorn genom vattenavdunstning. Principen är enkel: när vatten avdunstar absorberar det värme från den omgivande luften och sänker därmed dess temperatur. Genom att tillföra förkyld luft till kondensorn kan systemet möjliggöra mer effektiv värmeavledning. Fördelarna med evaporativ förkylning är många: Ökad kapacitet: Genom att sänka kondenseringstemperaturen kan systemet öka sin kylkapacitet, vilket möjliggör mer effektiv kylning. Förbättrad effektivitet: Lägre lufttemperaturer gör det möjligt för kondensorn att avleda värme mer effektivt, vilket förbättrar den totala kylningscykelns effektivitet. Energibesparingar: Den ökade effektiviteten innebär minskad elförbrukning eftersom kylsystemet arbetar mer effektivt för att uppnå önskade kylresultat. Förlängning av utrustningens livslängd: Drift under kallare förhållanden kan minska slitaget på systemkomponenterna, vilket potentiellt kan förlänga systemets livslängd. Med hjälp av evaporativa kylplattor minskar Munters EC Cool takkondensorns inloppstemperatur. Omgivningsluften passerar genom det våta CELdek®-avdunstningsmediet, vilket effektivt sänker dess temperatur innan den når kondensorslingan. Munters EC Cool erbjuder modularitet och flexibilitet och rymmer kondensorer i olika storlekar, inklusive de som är upp till 2 meter höga. Systemet är tillverkat av högkvalitativa UV-stabiliserade PVC- och PP-material och är därmed både hållbart och motståndskraftigt. Den limfria konstruktionen garanterar motstånd mot termisk expansion eller sammandragning, vilket skyddar mot sprickor eller vattenläckage. Underhålls- och inspektionsprocedurerna är enkla och underlättas av en smart klämma som ger enkel åtkomst till vattenrör och byte av dynor. Systemet drivs med återcirkulerat vatten, vilket minimerar vattenförbrukningen. Fördelar utöver kostnadsbesparingar Dry Hellas bestämde sig för att genomföra en omfattande bedömning av effekterna av evaporativ kylning och fokuserade på nyckeltal över två distinkta perioder. Den första jämförelsen handlade om intermittent användning, medan den andra undersökte två hela dagars drift i stormarknaden. Resultaten visade tydligt hur effektiva adiabatiska förkylningslösningar är när det gäller att förbättra energieffektiviteten. När omgivningstemperaturen var runt 32 °C uppnåddes energibesparingar på nästan 20 %. Förväntade energivinster var ännu större vid varmare förhållanden eller lägre luftfuktighet. I synnerhet ökade besparingsandelen vad gäller högre energiförbrukning på grund av förhöjda omgivningstemperaturer. Dessutom bidrog denna lösning till att minska elförbrukningstopparna under kritiska tider mitt på dagen, vilket gynnade elnätet. Energibesparingarna omsattes direkt i kostnadsbesparingar, särskilt i områden med höga elpriser, och bidrog även till att minska utsläppen av växthusgaser. För varje kWh el som sparades förhindrades utsläpp av 285 gram koldioxidekvivalenter. ”Fördelarna sträckte sig dock bortom kostnadsbesparingarna. Munters EC Cools förmåga att fungera vid lägre kondenseringstemperaturer förbättrade kompressorns livslängd och minimerade antalet fel som krävde teknikers ingripande. Dessutom säkerställdes stabilare systemdrift, vilket ledde till jämnare temperaturer i skåp och kylrum, vilket i sin tur förbättrade produktkvaliteten och ledde till färre förstörda produkter.” Peny Sitaridou, ägare av Dry Hellas. Hållbar lösning för varma somrar Sammanfattningsvis har introduktionen av Munters EC Cool evaporativa förkylningssystem på kondensorn förbättrat kylsystemets driftseffektivitet avsevärt. Genom att minska extrema temperaturer och tryck har den underlättat smidigare drift, vilket resulterat i betydande energibesparingar och minskade utsläpp av växthusgaser. Dessutom möjliggör dess mångsidighet eftermontering i befintliga system, vilket utlovar gynnsam avkastning på investeringen genom energibesparingar och förbättrade prestanda. Den enkla eftermonteringen och avsaknaden av krav på vattenrening gör den till ett praktiskt och hållbart val för att förbättra kylsystem. ”Implementeringen av detta system har bidragit till betydande energibesparingar och minskat kylkretsens höga tryck för att förhindra att kompressorn stängs av ofta. Jag rekommenderar detta system som en hållbar lösning för anpassning till och begränsning av klimatförändringar inom kylsystem, särskilt under varma sommarperioder.” Georgios Karampatos, Energy & New Technologies Supervisor AB Vassilopoulos Single Member S.A.