Ze względu na wysokie temperatury na tłoczeniu sprężarki oddane ciepło można wykorzystać zarówno przy transkrytycznych jak również i niekrytycznych procesach chłodzenia do ogrzewania wody użytkowej. Taka instalacja została zrealizowana w specjalistycznym sklepie spożywczym TEGUT w miejscowości Lorsch. Proces z wielostopniowym systemem rozprężania pozwala dodatkowo na uniknięcie w sklepie instalacji wysokociśnieniowej.

W ostatnich latach dwutlenek węgla (R744) przeżywa renesans jako naturalny czynnik chłodniczy i staje się nawet w chłodniach przemysłowych prawdziwą alternatywą dla tradycyjnych czynników chłodniczych. Zarówno w chłodniach niskotemperaturowych (TK) jak i normalnych (NK) można dzisiaj stosować rozprężenie bezpośrednie (DX). Wyższe ciśnienia w porównaniu do dotychczasowych czynników chłodniczych są teraz technologicznie do opanowania i nie stanowią ryzyka.

W ten sposób w urządzeniach Cooltec dzięki odpowiednim procesom z dwustopniowym rozprężeniem osiągane są ciśnienia rzędu do 100 bar jedynie poza powierzchniami sprzedaży oraz magazynowymi – i także jedynie podczas wysokich letnich temperatur, przy których konieczne są obiegi transkrytyczne. Uproszczony przebieg RI pokazuje bardzo dobrze instalacja chłodnicza w markecie TEGUT w miejscowości Lorsch z występującymi tam poziomami ciśnienia. Miejsca ustawienia zaznaczone są kolorami.

Moc chłodnicza przy zmniejszonej objętości

Wyższe ciśnienia wynikają z fizycznych właściwości środka chłodniczego jakim jest CO2. Jego cztero do sześciokrotnie większa moc chłodnicza w odniesieniu do objętości w porównaniu z innymi czynnikami chłodniczymi jak R404A pozwala na znacznie mniejsze średnice rurek.

Przy wybranym procesie iloczyn ciśnienia i objętości uznawany jako czynnik ryzyka wynikającego z podwyższonego ciśnienia nie jest większy niż w przypadku instalacji z R404A lub R134a – przy znacznie niższym napełnieniu. Dodatkowo CO2 posiada bardzo dobre właściwości przekazywania ciepła, dzięki czemu temperaturę parowania można podnieść średnio o 2 K.

Chłód i ciepło w systemie (...)

Koncepcje podwyższenia sprawności energetycznej

Innowacyjna technika chłodzenia oraz regulacji w dalszym ciągu nie jest wszystkim, co można zrobić dla osiągnięcia większej sprawności energetycznej i dla ochrony środowiska. Zastosowane regały chłodnicze są wyposażone w bezramowe szyby izolacyjne, które chronią produkty czułe na zmiany temperatury przed czynnikami zewnętrznymi. Te szklane drzwi zapobiegają ucieczkom zimnego powietrza i tym samym powstawaniu zimnych przejść pomiędzy regałami (rys. 2 i 3).

Rys. 2. Uproszczony schemat przepływu czynnika chłodniczego w transkrytycznej instalacji chłodniczej z dwutlenkiem węgla łącznie z układem odzysku ciepła

Rys. 3. Oszczędność energii metodą Ecube wg firmy Carrier dla mebli chłodniczych normalnego chłodzenia

Gorąca woda dzięki odprowadzeniu ciepła (...)

Porównanie czynników chłodniczych (...)

Zadanie regulacji automatycznej (...)

Integracja sterowania technicznego

Przede wszystkim sterowanie interfejsem miedzy instalacją chłodniczą a automatyką budynku – elastyczna elektronika sterująca odzyskiem ciepła daje wiele korzyści: powiązanie wszystkich urządzeń sterujących i czujników rozwiązane zostało bezproblemowo dzięki technologii CAN-Bus.

W instalacji chłodniczej znajduje zastosowanie nowo skonstruowany sterownik, w którym zintegrowano wszystkie niezbędne funkcje dla obiegu transkrytycznego. W punktach chłodzenia każdorazowo o optymalne energetycznie użytkowanie dba sterownik chłodni poprzez zawory ciśnieniowe (EEV). Poprzez sterownik chłodni sterowane są również grzałki ram i szyb.

Cały system optymalizuje komputer włącznie z monitorowaniem na odległość, który wspiera kierownictwo sklepu w zarządzaniu energią i optymalnej jej oszczędności. Sklep spożywczy jest z termodynamicznego i energetycznego punktu widzenia kompleksowym systemem. Inteligentne oprzyrządowanie i oprogramowanie pomaga ten system zrozumieć i opanować (rys. 6).

Rys. 6. Zoptymalizowany sterownik VS 3010C firmy Eckermann dla instalacji Cooltec

Podsumowanie

Centralny interfejs pomiędzy sterowaniem budynkiem a systemem chłodniczym ma na celu odzysk ciepła. Producenci Carrier i Eckermann zrealizowali innowacyjne rozwiązanie oprogramowania dla regulacji w markecie Tegut – na bazie oprzyrządowania sterującego systemu ELDS. Koszty utrzymania zostały obniżone znacząco dzięki przyszłościowym koncepcjom chłodzenia w połączeniu z inteligentnym systemem sterowania. Technologie te pomagają efektywnie zmniejszyć bezpośrednie i pośrednie emisje w handlu spożywczym i prowadzą do pełnego i korzystnego dla środowiska zarządzania zasobami energii.