Автоматизированный склад-холодильник в Канаде внедряет интегрированную систему на CO₂

20 Сентября 2023

Вертикальный склад-холодильник в г. Варен (провинция Квебек, Канада), степень автоматизации которого будет одной из самых высоких в Северной Америке, планирует использовать интегрированную транскритическую систему на хладагенте R744 (CO₂) для холодильного хранения, кондиционирования воздуха и отопления.

Логистический оператор Groupe Robert инвестирует 150 млн канадских долларов (103 млн евро) в строительство склада высотой 45,7 м, рассчитанного на 60 000 паллетомест — что в пять раз больше, чем на любом из складов, построенных компанией ранее.

Джакомо Пизано, менеджер по развитию направления компрессоров для CO₂ в компании Dorin, назвал этот объект «одним из самых инновационных автоматических высотных вертикальных складов-холодильников».

Пизано рассказал о проекте, в котором используются компрессоры Dorin, на конференции по природным хладагентам ATMOsphere (ATMO) America Summit 2023, проходившей 12-13 июня в Вашингтоне, округ Колумбия, США.

Холодильная система на CO₂, поставку которой осуществляет канадский OEM-производитель Zero-C, обеспечивает 633 кВт холодильной мощности при температуре насыщения хладагента на линии всасывания -34°C, и 1 483 кВт при температуре насыщения на всасывании -8°C.

— Внедрение системы, использующей только CO₂, не просто подчеркивает экологический подход к охлаждению, но и позволяет сделать здание полностью самодостаточным, — сказал Пизано.

Конструкция системы включает три адиабатических газоохладителя, параллельно подключенные компрессоры и насосы для подачи CO₂ к потребителям как низкотемпературного, так и среднетемпературного холода. Интегрированная система кондиционирования воздуха не позволяет температуре в электрощитовой подниматься выше 29°C. Для удаления инея с испарителей используется система оттаивания горячим газом. Для отопления помещений зимой и защиты погрузочных платформ от обледенения применяется механизм рекуперации тепла.

Избыточное тепло, вырабатываемое холодильной централью склада, не выбрасывается. Вместо этого оно направляется на общественные нужды, обогревая примерно 100 домохозяйств.

Сравнение систем и географического положения

Пизано представил расчеты, показывающие энергопотребление разных систем на аммиаке (R717) и CO₂ при их размещении в различных местах Северной Америки — от Монреаля, Бостона и Нью-Йорка до Вашингтона, Атланты и Орландо.

Рассматривались каскадная система CO₂/NH₃ (ее энергопотребление взято за базовый уровень — 100%), система на NH₃ с испарительным конденсатором, система на NH₃ с градирней, система на CO₂/NH₃ с градирней, система на CO₂ с перепускным клапаном флэш-газа, система на CO₂ с перепускным клапаном флэш-газа и испарительным конденсатором, система с параллельным сжатием CO₂, система с параллельным сжатием CO₂ и испарительным конденсатором, система на CO₂ с эжектором и система на CO₂ с эжектором и испарительным конденсатором.

По расчетам Пизано наиболее эффективной оказалась система на CO₂ с эжектором и испарительным конденсатором, энергопотребление которой составило 84% от базового уровня при расположении на широте Монреаля и совпадало с базовым уровнем на широте Орландо, где климат намного теплее. Энергопотребление системы только с эжектором совпадало с базовым уровнем на широте Монреаля.

Система с параллельным сжатием CO₂ и испарительным конденсатором оказалась более эффективной в Монреале (97%), но менее эффективной в Орландо (111%).

Энергопотребление система на CO₂ только с перепускным клапаном флэш-газа составило 111% в Монреале и 133% в Орландо.

Все системы на NH₃ и вторая система на NH₃/CO₂ показали эффективность, близкую к базовой, но все-таки уступали ей.

— В Монреале система на CO₂ с перепускным клапаном флэш-газа будет потреблять больше, чем система с каскадом NH₃-CO₂, — сказал Пизано. — Однако внедрение параллельного сжатия CO₂ в сочетании с адиабатическим охлаждением значительно повышает эффективность и привлекательность систем на CO₂.

Он отметил, что в регионах с более высокими температурами, таких как Орландо, системы на CO₂ с перепускным клапаном флэш-газа в силу конструктивных особенностей требуют больше энергии. Но с использованием эжекторной технологии можно добиться такой же эффективности систем Epta на CO₂, как у каскадных систем CO₂/NH₃.