Ключевые параметры для сравнения систем с малой заправкой аммиака

Любые холодильные системы имеют свои преимущества и потенциальные недостатки. При выборе аммиачной системы с малой заправкой важно сначала понять область применения, чтобы определить, какая система будет наиболее подходящей.

Стоимость всегда будет ключевым решающим фактором при выборе системы. Важно смотреть не только на капитальные затраты на оборудование(CAPEX). Также стоит учитывать общую стоимость жизненного цикла, которая включает в себя затраты на обслуживание и установку, а также потребление электроэнергии.

Системы малой заправкой аммиака сравниваются следующим образом: по объему заправки, по стоимости (стоимость установки и обслуживания), по уровню энергопотребления и по условиям эксплуатации.

Масса заправленного аммиака

Все системы с малой заправкой аммиака имеют значительно меньший объем заправки по сравнению с насосно-циркуляционными системами. Международная ассоциация холодильных складов (IARW) выпустила в 2014 году официальный документ под названием «Холодильные системы с малой заправкой аммиака для холодильных складов», в котором эти системы ранжированы с точки зрения расхода аммиака в кг / кВт от самого высокого до самого низкого.

Согласно отчету, наибольшее количество аммиака содержится в DX системе (0,95 кг/кВт), за которой следует каскадная система (0,76 кг/кВт) и система с промежуточным хладоносителем (0,76 кг/кВт); с наименьшей массой аммиака — агрегатированная система (0,54 кг/кВт).

Интересно, что хотя разница в массе аммиака между различными типами систем с малой заправки на самом деле минимальна, разница между традиционной системой с насосной рециркуляцией аммиака (2,9 кг/кВт) и системой DX ( 0,95 кг/кВт) является более значительным.

Стоимость (стоимость установки и обслуживания)

Поскольку затраты зависят от множества факторов, сравнение различных систем довольно сложно. Более того, аммиак по-прежнему преимущественно используется в крупных промышленных установках, которые не стандартизированы и изготавливаются по индивидуальному заказу, что затрудняет однозначное сравнение.

Более того, в настоящее время существует относительно немного примеров сбора данных о затратах, поскольку установщики и операторы различных холодильных систем обычно неохотно делятся этой информацией.

Установочная стоимость — это все затраты, необходимые для приведения холодильной системы в рабочее состояние. Сюда входят затраты на проектирование, затраты на оборудование, затраты на установку и возведение помещения. Размер, тип, расчетная температура и расположение холодильного склада определяют стоимость установки. Для крупных предприятий существует экономия на масштабе в пользу централизованных систем.

Для промышленных установок, владельцы склонны учитывать общие затраты в течение жизненного цикла, а не просто стоимость установки. Как следствие, очень важны эксплуатационные расходы.

В документе IARW затраты на обслуживание насосно-циркуляционной системы и большинства других типов систем (DX-система, каскад, промежуточный хладоноситель) схожи. Было установлено, что для агрегатированных систем, затраты на обслуживание меньше, чем для насосно-циркуляционной системы.

Стефан Йенсен, управляющий директор Scantec Refrigeration Technologies, сообщает, что затраты на техническое обслуживание централизованных систем с низкой заправкой  аммиака ниже, чем для систем с избыточной подачей жидкости, поскольку не требуются насосы для аммиака.

В случае агрегатированных систем ожидается снижение цен в ближайшие годы, поскольку пакетные системы станут стандартизированным продуктом, пояснил Курт Либендорфер, вице-президент Evapco. Массовое производство этих систем должно снизить цену. Это особенно важно, поскольку этот тип технологии с малым содержанием аммиака выходит на коммерческие рынки (как холодильное оборудование, так и кондиционирование воздуха), где ценовая надбавка играет важную роль в принятии решений конечными пользователями о покупке. Сейчас, цена по прежнему является преобладающим барьером.

Вот несколько комментариев представителей промышленности о стоимости установленных систем с малой заправкой аммиака:

Брюс Нельсон, президент Colmac Coil, сказал: «Стимулировать внедрение системы ADX помогает её более низкая стоимость — на 2–5% меньше, чем у традиционной системы с избыточной подачей. Тим Кокс из Liberty Cold Storage также увидел «преимущество в цене», поскольку система ADX была немного дешевле (в части оборудования и установки), чем система с избыточной подачей жидкости.

По словам Джона Шерера, технического директора NXT Cold — пакетные системы дешевле. «Первоначальные затраты очень конкурентоспособны — по сравнению с аммиачными системами с центральным машинным отделением, но они всё ещё больше, чем для комплектных систем на ГФУ».

Дэвид Борнемайер из компании Western Gateway Cold Storage также прокомментировал агрегатированные системы: «С точки зрения затрат на оборудование и установку, то они «сопоставимы или меньше», чем обычная аммиачная система».

Джозеф Берч, Neptune Foods об упакованной агрегатированной системе: «Простая конструкция устройства снижает начальную стоимость оборудования и стоимость монтажа, который занял всего два дня».

Юта Шиоя, Chemical Grouting: «Одним из самых больших преимуществ, которые мы увидели при использовании системы NH3 / CO2, было сокращение рабочего периода проекта на 40% (39 дней)».

Потребление электроэнергии

Что касается доступных на сегодня систем с малой заправкой аммиака, потребление электроэнергии зависит не только от холодильной системы, но и от конструкции объекта (изоляция, двери и т. д.).

Есть два недавних исследования, в которых сравнивается энергопотребление различных систем с малой заправкой аммиака.

Все системы, описанные в документе IARW, имеют примерно одинаковое потребление электроэнергии в [кВт*ч / кВт холода] — примерно 0,71 кВт / кВт холода

В техническом документе, представленном на экспертную оценку, д-р Энди Пирсон, управляющий директор группы Star Refrigeration, задокументировал обширные полевые измерения аммиачных систем с принудительной подачей аммиака, каскадных систем аммиак/CO2, систем вторичного хладагента и других систем с малой заправкой аммиака, используемых в холодильных складах.

Результаты показывают, что все системы имеют одинаковые энергетические характеристики с точки зрения удельного энергопотребления (SEC), измеряемого в кВт*ч / м3 / год. Значения находятся в диапазоне от 8 кВт*ч / м3 / год до 12 кВт*ч / м3 / год. Энергопотребление измерялось на отдельных холодильных установках, а не на объектах в целом. Холодильные системы с промежуточным хладоносителем в исследовании Pearson были менее энергоэффективными (19,5 кВт*ч /м3 / год), потому что насосы для гликоля работали постоянно. Однако гораздо более низкое значение SEC может быть достигнуто за счет широкого использования приводов с регулируемой скоростью на насосах и вентиляторах и за счет использования сбрасываемого тепла для оттаивания вместо электрических нагревателей.

Области применения

Из бесед с конечными пользователями, ясно, что каскады аммиака / CO2 или уже используются в супермаркетах и что есть потенциал для дальнейшего внедрения в этом секторе. Эти системы работают очень хорошо, однако многие конечные пользователи все еще не решаются использовать аммиак в розничной торговле.

На конференции и выставке по естественному охлаждению Международного института аммиачного охлаждения (IIAR) руководители, которые работали на четырех американских установках аммиак / CO2, сказали, что относительно небольшое количество аммиака, используемого в этих системах, не должно представлять угрозу безопасности.

В области кондиционирования воздуха рынок медленно экспериментирует с аммиаком с малым объемом заправки. Городской совет г. Логана (Австралия)  заменил существующую систему кондиционирования воздуха с воздушным охлаждением на  фреоне R22, на новую систему на основе аммиака с водяным охлаждением. Эта система не только позволила снизить годовое потребление электроэнергии примерно на 50%; но и помогла устранить любые коммерческие и экологические риски, связанные с примением озоноразрушающих веществ.

Источник: ammonia21.com