Kulde nr 3

More documents

Recommendations

Info

Indirekta kylsystem Energiförhållanden för När man rätt dimensioner indirekta kylsystem för tillämpningar inom kylområdet får man lägre anslutningseffekt och lägre energiförbrukning jämfört med direkta system. Indirekta kylsystem är ett bra alternativ att avveckla CFC/ HCFC köldmedier. Val av köldbärare är inte alltid styrt av kemikaliens termofysikaliska och hygieniska egenskaper utan av känslor som inte alltid är grundade på objektiv analys. Kaliumsalterna (KCOOH och CH 3KOOH) som har blivit populära sedan ca 10 år är ogiftiga och är termofysikaliskt jämförbara med etylenglykol och kalciumklorid. Men kaliumsalterna är mycket korrosiva och kräver kunskap beträffande utförande och val av komponenter för systemet. Läckage av kaliumsalter förorsakar negativa konsekvenser som yttre och i<strong>nr</strong>e 26 KULDE SKANDINAVIA 3/2004 indirekta kylsystem Av Anders Lindborg Anders Lindborg Många personer i kylbranschen anser att indirekta kylsystem konsumerar mer energi än direkta kylsystem. Orsaken är att jämförelse görs med kyleffekt och driveffekt i dimensionerande förhållanden. Man faller i den klassiska fällan och jämför äpplen med päron. Men man får en helt annan bild när man mäter energi i jämförbara verksamheter över årets 8760 timmar och tar hänsyn till belastningsvariationer mellan dag och natt, sommar och vinter och gör studien över flera år. korrosion och driftstörningar. 1. Distributionsterminal Ägaren till en distributionsterminal för frukt, grönsaker och blommor beslöt för ca 30 år sedan att bygga ut terminalen till dubbel volym och kapacitet. ■ Befintliga kylrum och hanteringslokaler hade en central kylanläggning med industriella kompressorer, direkt förångning med termostatiska expansionsventiler och köldmedium R22. ■ De nya rummen försågs med en vätskekylare för R22, luftkyld kondensor och fyra semihermetiska kompressorer som arbetade i sekvens. Kylutrustningen var indirekt med köldbäraren kalciumklorid, CaCl2. Kylsystemets ytor för värmeväxlare var alltid i drift medan kompressorer anpassades till behov. Kylsystemet arbetade i dellast under större tid av året och det är driftförhållanden som innebär ekonomisk drift för denna typ av system. Den äldre och ny delen av terminalen hade samma typ av varor, aktiviteter, gemensam personal och utrustning. Isoleringen för den äldre delen kan ha varit sämre än den nya, men omsättningen av varor var större i den nya delen. Energi till kylsystem och tillhörande hjälputrustning kunde mätas separat för de två systemen och efter några års drift var det tydligt att det nya systemet konsumerade mindre specifik energi jämfört med det gamla, Fig. 1 och 2. ■ Äldre delen förbrukade 40 kWh/m 3 ,år. ■ Nya delen förbrukade 21 kWh/m 3 ,år. Resultatet var så tydligt att man sökte efter liknande observationer på andra kylinstallationer där man kunde jämföra direkta och indirekta kylsystem som hade samma: ■ Aktivitet, verksamhet. ■ Termisk belastning, varuomsättning. ■ Lokal- eller objekttemperatur. ■ Lokalvolym eller löpmeter kyldisk Jämförelserna hade samma tendens nämligen att indirekta system hade lägre energiförbrukning än direkta. Jämförelse på bussar med direkt och indirekt AC i buss gav samma resultat. Den äldre distributionsterminalen var inte lika modern som den nya, men kompressorer och expansionsventiler sågs över av andra orsaker. För att minska läckage av köldmedium tog man bort ”flare”-kopplingarna och lödde in nya expansionsventiler. Förångarna hade elavfrostning. Trots moderniseringar så var det indirekta sys- Figur 1 temet bättre, lägre effektanslutning och mindre energikonsumtion per volymenhet och år. 2. Direkta/Indirekta kylsystem Direkta kylsystem kallas för ”direktexpansion”, eller DXsystem. Fig. 3 beskriver förenklat skillnaden i direkta och indirekta system för kylfallet - ej frys, för att producera samma kyleffekt [kW] och hålla samma temperatur [°C]. I det indirekta systemet behöver man en köldbärarpump och hålla lägre förångningstemperatur för att rumstemperaturen skall vara densamma i båda driftfallen. Detta illustreras i Fig. 4 där det indirekta systemet har lägre förångningstemperatur. Carnot-faktorn skrivs som =T 2/(T 1-T 2) och det leder till att dir> indir. Är detta rätt? Ja, i teorin därför att T 2dir>T 2indir, men praktiska observationer över längre tid ger ett annat resultat, som kan skrivas som COP dir
Indirekta kylsystem Jämförelsen i Fig.4 har man gjort i dimensionerande punkt som är den varmaste dagen på året. Kalkylen är gjord i kW/kW i effekt medan driften är energi för att bortföra kylenergi som är kWh/kWh. När man påstår att driveffekt/kyleffekt är samma sak som drivenergi/kylenergi har man inte förstått skillnaden på effekt och energi, den klassiska fällan med att jämföra äpplen med päron. Fig.5 visar jämförelse med energi och det indirekta systemet har lägre förångningstemperatur medan båda systemen kan dra fördel av varierande omgivningstemperatur under årets 8760 timmar. Men kan DX-systemet verkligen arbeta så gynnsamt? Det går i teori, men inte i verkligheten, därför att termostatiska expansionsventiler kräver en minsta tryckdifferens för att fungera, man håller upp kondensortrycket. Förångaren i DX-systemet kommer stor del av årets tid att arbeta med dellast och ventilen kommer att pendla, förångningstemperaturen sjunker och stiger. En termostat kommer att stänga köldmediet till förångaren när lokalen är kall och öppna efter en stund. Den verkliga förångningstemperaturen kommer ofta att vara lägre än förångningstemperaturen i det indirekta systemet. Detta leder till ökad frostbeläggning för DX-systemet och torrare rumsluft. Behov att avfrosta ökar för DX-systemet och brukaren vill ha jämn lokaltemperatur, inte svängningar. 3. Att mäta kylenergi När man studerar DX-systemet i Fig. 3 är frågan hur man mäter kylenergi Q 2 eller kondensorenergi Q 1. Det är lätt att mäta drivenergi Ec med en kWh mätare. Men utanför ett välutrustat laboratorium med avancerad mätutrustning är det sällan eller aldrig som Q 1eller Q 2 blir uppmätta med acceptabel tolerans och därmed förblir ekvationen Q 1=Ec+Q 2 olöst. En kvalitativ mätning av Q 1 eller Q 2 innebär mätning av köldmediets varierande massflöde inne i systemet eller massflöde av luft/vätska över förångare/kondensor. Man ska mäta temperaturdifferenser och kanske tryck med en noggrannhet som är svår att åstadkomma med varierande driftsförhållanden över lång tid. Konsekvensen blir att resultat blir mycket osäkra eller totalt värdelösa. Man kan få en indikation i en driftpunkt. Det finns metoder att bestämma en kompressors drift genom att registrera dess temperatur och tryck och utgå ifrån att kompressorn presterar vad tillverkaren presenterat. Åter är detta information i en driftpunkt och ger inte information om energi. En kolvkompressor har ofta goda prestanda efter lång användning medan rotationsmaskiner kan få försämrad volumetrisk verkningsgrad be- KULDE SKANDINAVIA 3/2004 27
Page 1 and 2: TIDSSKRIFT FOR KULDETEKNIKK OG VARM
Page 3 and 4: Når det er snakk om kulde, kan ing
Page 5 and 6: Skapt for proffer Vil du lykkes må
Page 7 and 8: Større ytelse, mindre trøbbel Alf
Page 9 and 10: Energiutnyttelse Utnyttelse av over
Page 11 and 12: Energiutnyttelse anlegget. I løpet
Page 13 and 14: Debatt Debattinlägg till ”Har ut
Page 15 and 16: Myndigheter 5. Kjøledisker brukes
Page 17 and 18: Forskrifter Samsvarsvurdering For
Page 19 and 20: Produktnytt Ny återvinningsstation
Page 21 and 22: Produktnytt Ny mobil kjøleenhet fr
Page 23 and 24: Integrasjon er enkelt med den nye A
Page 25: Tradisjonelle kuldemedier Du Pont N
Page 29 and 30: Indirekta kylsystem högre för ind
Page 31 and 32: Firmanytt Varmepumpe forhandlere s
Page 33 and 34: Kuldegrossisten Samarbeidspartner e
Page 35 and 36: Litteratur Manglende branntetting -
Page 37 and 38: Firmanytt Kylmagruppen växer Förv
Page 39 and 40: Spørrespalten Hva er tillatt maksi
Page 41 and 42: Foreningsnytt Nord-Norsk Kuldedag b
Page 43 and 44: Norges Varemesse Lillestrøm 20. -
Page 45 and 46: Klimarapport Vil uteluft - vann var
Page 47 and 48: Trondheim tekniske fagskole Kuldete

Kulde nr 3

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?