В июне 2018 года компания Henningsen Cold Storage, Хиллсборо, штат Орегон, установила свою первую транскритическую систему CO2 — и одну из первых промышленных транскритических систем в США — на заводе площадью 111 000 кв.футов в Грандвью, штат Вашингтон.
На конференции по естественному охлаждению IIAR, проходившей 4-6 марта в Фениксе, штат Аризона, Pete Lepschat, технический директор Henningsen, представил обновленную информацию о производительности системы. К нему присоединился Chris Herzog, руководитель Industrial Refrigeration Equipment Partners.
Lepschat и Herzog предоставили сравнение энергии между транскритической системой CO2 в Грандвью и очень эффективной системой с низким зарядом аммиака, установленной на заводе в Салеме, штат Орегон, в 2017 году. Их вывод: эффективность CO2 может приблизиться к очень высокому уровню эффективности NH3 с правильными конструктивными особенностями.
Высокоэффективные производственные мощности Henningsen составляют в среднем 0,48 кВт/куб.фут/год по сравнению со средним показателем IARW в 1,21. Завод в Салеме является самым эффективным, с КПД 0,26, и одним из самых эффективных в холодильной промышленности.
Исходя из первоначальной стоимости, с поправкой на размер объекта, Henningsen обнаружил, что стоимость строительства и охлаждения на объекте CO2 примерно на 6% меньше, что потребовало на 5-6 недель меньше времени на строительство.
Исходя из энергии, установка на СО2 изначально имела гораздо более высокие энергетические затраты, чем установка на аммиаке, из-за высоких температур окружающей среды, наблюдаемых с июня по август. Однако Henningsen объяснил, что завод Grandview запустился только в сентябре-октябре. «Многие меры по повышению энергоэффективности не применялись в первые несколько месяцев», — сказал он.
Речь идет об осушении дока, управлении вентилятором испарителя/конденсатора, размораживании горячим газом, оптимизации газоохладителя (с управлением вентиляторами, давлением плавающей головки и адиабатическим охлаждением), VFD компрессора и VFD гликолевого насоса. «Низкая влажность в Грандвью помогает адиабатическому процессу поддерживать транскритическую систему в критической точке для СО2 почти все время», — отметил Herzog.
При вводе системы в эксплуатацию заданное значение низкотемпературного всасывания было изменено с -31,5°С до -9°С. Кроме того, скорости вращения вентилятора испарителя и вентилятора охладителя газа были изменены с фиксированных на модулирующие.
«Прогнозируемое энергопотребление системы CO2, основанное на «том, что мы видим сейчас», должно быть примерно на 20% выше, чем в системе с низким уровнем заряда в Салеме», — сказал Herzog.
Также он отметил, что предприятие Grandview потребляет намного меньше воды, чем завод в Салеме. «В сочетании с энергопотреблением эксплуатационные расходы завода Grandview с июня по декабрь были примерно на 6% выше, чем у Салема. Это еще не отражает благоприятных результатов для CO2 зимой и «полного года ввода в эксплуатацию», — подытожил Herzog.
Он пришел к выводу, что «эффективность CO2 может приблизиться к очень высокому уровню эффективности NH3 при надлежащих конструктивных особенностях». «CO2 также имеет большие возможности для рекуперации тепла», — добавил он.
CO2 предостережения
В холодильной промышленности возникла дискуссия о том, какой хладагент — аммиак или CO2 — предпочтителен для промышленного применения. После презентации Henningsen в IIAR, Eric Smith, вице-президент и технический директор IIAR, прокомментировал, что «изменения сравняются» у CO2 в теплую погоду и на больших складах.
Stefan Jensen, управляющий директор австралийской OEM-компании Scantec Refrigeration Technologies, который присутствовал на конференции IIAR в марте, указывает на энергетические показатели транскритической системы CO2 на небольшом складе в Австралии, который функционирует уже год. По словам Jensen, удельное энергопотребление системы в киловатт-часах/м3/год в два раза больше, чем в эквивалентной системе с низким зарядом аммиака, расположенной в том же районе.
Scantec начал установку транскритических систем на CO2, и Jensen сказал, что планирует измерить их эффективность.
Он признал, что для небольших складов — менее 5000–10 000 м3 — дополнительные расходы на централизованную систему с низким содержанием аммиака по сравнению с транскритической системой CO2 потребуют «слишком длительного времени возврата инвестиций».
В целом, Jensen считает, что проектирование системы, а не выбор хладагента, оказывает наибольшее влияние на эффективность использования энергии. Например, он считает, что двухступенчатые поршневые компрессоры с регулируемой скоростью более эффективны, чем экономичные винтовые компрессоры. «В одном примере, сравнивающем две идентичные установки, поршневые агрегаты были в 2,5 раза эффективнее», — сказал он.
по материалам ammonia21.com