Firma Daikin wprowadziła na rynek wysoce innowacyjny system o nazwie Conveni Pack pozwalający na spełnienie coraz wyższych wymagań i konkurencyjności na rynku handlu spożywczego. Obecnie pojawiła się na rynku nowa generacja tych urządzeń na czynnik chłodniczy R410A.

W tradycyjnych układach chłodniczych w sklepach, supermarketach, stacjach benzynowych jak i w większości instalacji, ciepło skraplania zwyczajowo jest wyrzucane do atmosfery i bezpowrotnie tracone. Ilość ciepła odpadowego w takich instalacjach jest tak duża, że warto zwrócić uwagę na jego wykorzystanie, a temperatury skraplania mieszczące się w zakresie 45 do 60°C umożliwiają zastosowanie ogrzewania nadmuchowego. Należy też pamiętać, że bezpośredni odzysk ciepła ze skraplacza do powietrza jest zawsze bardziej efektywny niż przekazanie ciepła skraplania do wody i w dalszej kolejności do powietrza w budynku. Duża efektywność energetyczna wynika z niskiej temperatury skraplania tego typu „pomp ciepła” połączonych z odzyskiem ciepła skraplania. System Conveni Pack realizuje trzy podstawowe funkcje: chłodnictwo, klimatyzację i ogrzewanie wszystko zintegrowane w jeden kompaktowy system. Można też, przy zastosowaniu dodatkowej sprężarki inwerterowej tzw. Booster Unit, zastosować ten system także i dla mroźnictwa. System ten składa się ze sterowanej inwerterowo jednostki zewnętrznej i wewnętrznych jednostek klimatyzacyjnych podłączonych do nisko- i średniotemperaturowych mebli chłodniczych. Największą zaletą tego rozwiązania jest odzysk ciepła z układów chłodniczych dla celów ogrzewania pomieszczeń

Ciepło skraplania układu chłodniczego zamiast zostać wyrzucone jako odpad zostaje wykorzystane bez dodatkowego nakładu eksploatacyjnego do celów grzewczych. Dzięki temu całkowicie eliminujemy konieczność stosowania kotłowni, budowania kosztownego przyłącza gazu oraz instalacji kominowej. Całość ciepła potrzebnego na cele grzewcze jest ciepłem odpadowym, pochodzącym z procesu chłodzenia żywności, a w przypadkach skrajnie niskiej temperatury zewnętrznej dodatkowo uruchamia się konwencjonalna pompa ciepła. Jednostka zewnętrzna Conveni Pack (wyposażona w trzy sprężarki – jedną typu inverter i dwie typu standard) podłączona jest do instalacji czterorurowej. Pierwsza para rur (cieczowa i gazowa) obsługuje meble chłodnicze o maksymalnej mocy chłodniczej 21,8 kW (To=-10°C, Tamb=+32°C), a pozostałe dwie rury prowadzi się do urządzeń klimatyzacyjnych, które w zależności od potrzeb pracują w trybie grzania lub chłodzenia. Dla większych wydajności chłodniczych stosuje się odpowiednio większą ilość modułów agregatów. Cały system oparty jest na sprawdzonej technologii VRV wprowadzonej przez firmę Daikin w 1985 roku. Rurociąg gazowy współpracujący z meblami chłodniczymi pracuje jako rurociąg ssawny, ponieważ meble chłodnicze działają zawsze w trybie chłodzenia. Rurociąg gazowy dla instalacji klimatyzacyjnej podczas pracy w funkcji chłodzenia pomieszczeń jest rurociągiem ssawnym, natomiast w trybie grzania jest przez niego tłoczony gorący gaz.

Nowy system Conveni Pack wyposażono w wielostopniowy układ ekonomizerów. Pierwszy stopień, zwiększający sprawność systemu, został zabudowany w technologii nowych sprężarek spiralnych. Wtrysk gazu o niskiej temperaturze do wnętrza komory sprężania (rys. 3. – zawory rozprężne Y3E, Y4E i Y5E) powoduje obniżenie kosztów energii elektrycznej o 25% przez zmniejszenie parametru DSH – czyli przegrzania na tłoczeniu sprężarek. Dodatkowo obniżenie DSH powoduje zmniejszenie temperatury na tłoczeniu sprężarek, a tym samym zwiększenie 3-krotne ich żywotności pracy. Kolejne stopnie układu ekonomizerów zawarte są w wymiennikach – płytowym i rurowym, obsługiwanych przez zawór rozprężny Y2E dla urządzeń chłodniczych oraz dodatkowymi dwoma wymiennikami rurowymi dla odbiorników mroźniczych.

Rys. 1. Schemat typowego zastosowania systemu Conveni-Pack

Układ sprężarek połączonych w kaskadę działa w tym przypadku jak układy dwustopniowego sprężania czynnika. Zasada jego działania jest następująca:
1. W wariancie klimatyzacji sklepu czynnik chłodniczy w fazie cieczowej jest rozdzielany na część urządzeń chłodniczych oraz na klimatyzatory. Całość ciepła odpadowego trafia więc na skraplacz i jest przekazywana do powietrza zewnętrznego;
2. W wariancie częściowego ogrzewania oraz funkcjonowania urządzeń chłodniczych, czyli okresach przejściowych takich jak wiosna i jesień, część uzyskanego ciepła skraplania służy do celów ogrzewania, natomiast nadmiar ciepła zostanie przekazany do skraplacza w agregacie;
3. W sytuacji dużego zapotrzebowania mocy grzewczej istnieje możliwość wykorzystania całości ciepła skraplania z chłodnictwa dla celów grzewczych.

Przypadek trzeci jest przypadkiem idealnym, a w polskich warunkach klimatycznych będzie częstym zjawiskiem. W praktyce bowiem mamy prawie 7 miesięcy ogrzewania, które praktycznie może być realizowane za darmo.

Spodziewane koszty zużycia energii i oszczędności (...)

Układ klimatyzacyjny (...)

Mroźnictwo – sprężarka II-go stopnia sprężania (...)

Rys. 6. Elementy składowe systemu

Conveni Pack w Polsce
Od początku 2010 do dnia dzisiejszego zainstalowano 65 jednostek CVP na różnych obiektach. Całkowita wydajność chłodnicza zainstalowanych agregatów to ponad 1200 kW. Ostatnie realizacje 5 jednostek uruchomiono na początku marca 2012.

LITEARTURA
[1] Michał Seidel: opracowanie własne.
[2] Rajan Suri - Univeristy of Illinois.
[3] Daikin Europe NV materiały szkoleniowe i katalogi.