Перейдем к основам обеспечения энергоэффективности работы холодильных установок.
Холодильную установку нельзя рассматривать как обычный потребитель электроэнергии, например, лампу освещения.
Если мы хотим обеспечить максимальную энергоэффективность, то нам необходимо решить две задачи:
- Снизить потери в компонентах и процессах цикла.
- Обеспечить наиболее полное соответствие требуемой холодопроизводительности.
Эффективность холодильной установки нужно повышать на всех этапах жизненного цикла от проектирования (выбор схемного решения, хладагента, расчетных параметров и тд) до эксплуатации. Недостаточно использовать эффективное решение и настроить все требуемые параметры на этапе пуско-наладки, очень важно контролировать и анализировать параметры работы во время эксплуатации, а также применять соответствующие корректирующие меры. Грязная теплообменная поверхность конденсатора сведет на нет все мероприятия по повышению эффективности.
В качестве примера можно привести оптимизацию работы холодильной установки одного из магазинов торговой сети «Верный», расположенного в г. Москва.
Расчетные параметры холодильной установки приведены в Таблице 1.
Таблица 1.
Цикл | Одноступенчатое сжатие, однократное дросселирование |
|---|---|
Хладагент | R404A |
Температура кипения, °С | -10 |
Температура конденсации, °С | +45 |
Перегрев на всасывании компрессора, К | 15 |
Переохлаждение после конденсатора, К | 0 |
Тип конденсатора | Трубчато-ребристый, воздушного охлаждения |
Холодопроизводительность, кВт | 33,8 |
Количество компрессоров, шт. | 2 |
Тип компрессоров | спиральный |
Модель | ZB76KCE-TFD - 1 шт., ZBD76KCE-TFD – 1 шт. |
Количество потребителей, шт. | 10 |
Тип термообработки | Хранение охлажденной продукции |
Хранимый продукт | Яйцо (1 потребитель), молочные продукты (6 потребителей), колбасы(2 потребителя), рыба (1 потребитель) |
Холодильная установка была оснащена системой мониторинга, что позволяло контролировать параметры работы. Исходное состояние холодильной установки наблюдалось в течении 5 дней, после проведения анализа, основанного на энтропийно-статистическом методе, был определен узел с максимальными потерями (рис. 1). Этим узлом оказался конденсатор воздушного охлаждения.
Для уменьшения потерь было принято решения изменить алгоритм регулирования давления конденсации с применением «плавающей» уставки. Далее проводился контроль работы установки также в течении 5 дней.
Результаты приведены на рис. 1 и в таблице 2.
Рис. 1. Сравнение работы холодильной установки до и после оптимизации. Потери указаны в % от потребляемой мощности.
Таблица 2
Параметр | Система 1 | Система 2 |
|---|---|---|
qо, кДж/кг | 119,71 | 144,52 |
lmin, кДж/кг | 2,85 | 3,19 |
lад.д, кДж/кг | 27,96 | 19,32 |
lсж, кДж/кг | 39,24 | 29,00 |
ηтерм | 0,0795 | 0,1184 |
εд | 3,05 | 4,98 |
Δlкд, % | 34,45 | 23,98 |
Δlдр, % | 16,47 | 10,29 |
Δlи, % | 12,91 | 21,32 |
Δlкм, % | 28,83 | 33,4 |
Помимо мониторинга параметров работы, проводилось измерение потребляемой электроэнергии. При этом, энергопотребление снизилось на 36,7% при увеличении степени термодинамического совершенства на 32,9 %.
Таким образом, при минимальных затратах мы получили существенную экономию электроэнергии, которая была бы невозможна без применения соответствующего метода термодинамического анализа.
Также читайте:
Как правильно оценить эффективность работы холодильной системы. Часть 1
Как правильно оценить эффективность работы холодильной системы. Часть 2
Автор: Талызин Максим Сергеевич,
кандидат технических наук,
академик Международной Академии Холода,
эксперт в области систем холодоснабжения
talyzin_maxim@mail.ru
