Пример централизованной холодильной системы с малой заправкой аммиака для распределительного склада продукции птицефабрик
13 Февраля 2024
4 апреля 2024 года Международный центр научно-технической информации (МЦНТИ), Россоюзхолодпром и «Академия КриоФрост» проведут конференцию, на которой будут рассмотрены опыт и перспективы использования природных и других хладагентов и с низким ПГП в различных областях применения. Число решений на природных хладагентах растет во всем мире, и каждое, помимо выполнения своих непосредственных функций, служит наглядным примером надежности и эффективности альтернативных технологий.
Централизованная холодильная система с малой заправкой аммиака (R717), поставленная компанией Scantec Refrigeration Technologies для нового распределительного склада продукции птицеводства недалеко от Перта (Австралия), по утверждению производителя, обеспечивает сокращение годового энергопотребление примерно на 30% по сравнению с «концептуально идентичной системой с насосной подачей жидкости».
По словам управляющего директора Scantec Стефана Йенсена, «данная оценка справедлива для объектов с машинным залом на уровне земли, подвесными потолочными испарителями и расположенными в запотолочном пространстве магистралями хладагента и арматурой».
Йенсен сообщает, что охлаждаемый объем нового распределительного склада равен примерно 73 000 м3, а полная заправка холодильной системы составляет 750 кг аммиака. Высота потолков в холодильных камерах склада – 11 м. Объект принадлежит логистической компании Logos, сдающей его в аренду Ingham – крупнейшему производителю мяса птицы в Австралии и Новой Зеландии.
– Наша новейшая система с малой заправкой аммиака является не только свидетельством нашей приверженности экологической устойчивости, но и представляет собой разумное вложение средств, обеспечивая существенную экономию энергии и повышение эксплуатационной эффективности, формируя будущее холодильных технологий, — заявляют в Scantec.
Согласно обнародованной производителем информации, холодильная мощность системы составляет 350 кВт, из которых 150 кВт используются для аппаратов шоковой заморозки, а 200 кВт обеспечивают поддержание температуры -22°C в камере холодильного хранения. «Сердцем» установки являются четыре поршневых компрессора GEA V110.
– Эти компрессоры отличаются низкой стоимостью владения, превосходной надежностью и минимальным энергопотреблением, – пояснили в Scantec.
Удельное энергопотребление холодильных проектов Scantec составляет 16‒17 кВт-ч/м3/год. Компания не учитывает шоковую заморозку в своих вычислениях, однако Йенсен сделал собственную оценку:
– Загрузка аппаратов шоковой заморозки непостоянна, а оператор объекта не раскрывает данные о количестве замораживаемой продукции. Если принять, что объемы заморозки на объекте составляют 300 метрических тонн в неделю, то суммарное значение удельного энергопотребления следует увеличить примерно 10–12 кВт-ч/м3/год.
В компании отмечают, что улучшение энергетических характеристик централизованной системы с малой заправкой аммиака по сравнению с жидкостными системами, может быть связано с:
- отсутствием жидкого хладагента на линии всасывания и вертикальных участках трубопровода
- повышением эффективности работы компрессоров при частичной нагрузке за счет продуманного выбора компрессоров, тщательного контроля скорости вращения и оптимальной настройки диапазонов скоростей
- внедрением приводов с регулируемой частотой вращения
- усовершенствованием механизма дренажа жидкости из конденсатора для повышения энергоэффективности
По оценке Йенсена, капитальные затраты для новой установки будут выше на 5–7%, чем для системы с насосной подачей жидкости, что связано с особенностями конструкции и использованием управления впрыском HBX.
Повышение эффективности на величину до 73%
Йенсен привел данные об эффективности системы с малой заправкой аммиака, обслуживающей более крупный объект, также принадлежащий Logos, с охлаждаемым объемом 248 000 м3. Конструкцию и технические характеристики системы, введенной в эксплуатацию в 2022 году в Мельбурне, Йенсен описал в исследовании, которое представил на конференции по природным хладагентам в Охриде, Северная Македония, в 2023 году.
Используя 1000 кг аммиака, централизованная система с малой заправкой обеспечивает 885 кВт низкотемпературного и 358 кВт среднетемпературного холода, а также 379 кВт для работы шоковой заморозки. За время эксплуатации с середины июня по середину июля 2022 года удельное энергопотребление установки составило 11,7 кВт-ч/м3/год.
Согласно исследованию, с 1999 по 2013 годы Logos строила и эксплуатировала мощные холодильные установки с насосной подачей аммиака, использующие двойное сжатие при помощи винтовых компрессоров. При этом применялись такие меры повышения энергоэффективности, как частотно регулируемые приводы, переразмерянные конденсаторы и испарители, а также «умные» последовательности включения компрессоров. Кроме того, компания ввела штатную единицу менеджера по энергопотреблению.
Сравнение данных с объектов, использующих традиционную насосную подачу жидкости, и новых систем с малой заправкой, показывает огромный потенциал повышения энергоэффективности при использовании конструкции с малой заправкой.
– Для данного случая, для проекта этой холодильной установки, для этого охлаждаемого объема и сочетания средне- и низкотемпературных камер возможно повышение энергоэффективности на величину около 73%, – сообщил Йенсен. – Конечно, такое улучшение возможно не во всех случаях.
В 2022 году на конференции ATMOsphere APAC Summit, посвященной природным хладагентам, Йенсен рассказал, что системы с малой заправкой аммиака способны значительно сократить энергопотребление и расходы на эксплуатацию холодильных складов в сравнении с системами на ГФУ. Он отметил, что для широкого внедрения передовых систем важна осведомленность о них.