Промышленные холодильные системы широко используются предприятиями холодильного хранения, винодельнями, производителями продуктов питания , заводами по производству пластмасс и упаковки и другими. Для эксплуатации и технического обслуживания холодильных систем, в которых используются промышленные винтовые компрессоры или большие поршневые компрессоры, часто требуются инженерные знания . Промышленные холодильные установки являются значительными потребителями электроэнергии, однако предприятия часто уделяют мало внимания энергоэффективности и эксплуатационным расходам завода или его влиянию на окружающую среду. Для типичного холодильного хранилища холодильная установка может составлять около 70% от общего энергопотребления на площадке .
Технологии энергоэффективности, представленные в этой статье
В этой статье приведен перечень 15 энергоэффективных технологий для промышленного холодильного оборудования и технологических процессов, включая способы их применения на вашем предприятии, а также указывается ежегодная экономия энергии, капитальные затраты и сроки окупаемости. Более подробно каждая из технологий будет рассмотрена в последующих статьях.
Эти энергосберегающие технологии применимы к большинству промышленных холодильных установок и в основном включают модификации управления, которые могут быть реализованы в программном обеспечении программируемого логического контроллера (PLC). Между тем, другие включают замену существующего или установку нового оборудования. На обычных установках, которые не были оптимизированы , экономия энергии может достигать 50%.
Значительная экономия энергии также возможна на частично оптимизированных установках путем пересмотра логики управления и проведения тщательного анализа конструкции (см. Таблицы 1 и 2). Многие из этих технологий лучше всего внедрять вместе, чтобы максимально экономить электроэнергию.
Потенциал экономии для промышленного холодильного оборудования
- Регулируемое давление нагнетания (VHPC) и регулируемое промежуточное давление (VIPC)
- Автоматическая постановка компрессора и контроль производительности
- Очистка аммиачных систем от воды и воздуха .
- Регенерация теплоты паров холодоагента и охлаждения масла
- Гибкая оттайка испарителей
- Переменная температура холодильной камеры
- Переменные скорости вентиляторов испарителя
- Методы переохлаждения жидкого холодоагента
- Пересмотр технических решений аммиачной системы
- Улучшение контроля подачи масла в промышленный винтовой компрессор и охлаждения масла
- Проверка износа винтового компрессора
Для всех технологий в Таблице 1 процент экономии энергии, который может быть достигнут, будет варьироваться от системы к системе. Тем не менее, технологии 1, 2, 9, 10 и 11 как правило, ведут к более значительной экономии средств, в частности , для неоптимизированных производств.
Объем работ включает в себя либо контроль установки, либо покупку нового оборудования, а также помещение холодильной установки или холодильных камер .
Таблица 1: Ориентировочный потенциал энергосбережения для технологий применяемых для промышленного холодильного оборудования
| Энергосберегающие технологии | Частично оптимизированная холодильная система применима | Неоптимизированная холодильная система | |||
| Экономия % | Потребляемая электроэнергия после реализации % | Экономия % | Потребляемая электроэнергия после реализации % | ||
| 1. Регулируемое давление нагнетания (VHPC) и регулируемое промежуточное давление (VIPC) | 3% | 97% | 12% | 88% | |
| 2. Автоматическая постановка компрессора и контроль производительности | 5% | 95% | 15% | 85% | |
| 3. Очистка аммиачных систем от воды и воздуха. | 0% | 100% | 2% | 98% | |
| 4. Регенерация теплоты паров холодоагента и охлаждения масла | 0% | 100% | 2% | 98% | |
| 5. Гибкая оттайка испарителей | 2% | 98% | 3% | 97% | |
| 6. Переменная температура холодильной камеры | 0% | 100% | 2% | 98% | |
| 7. Переменные скорости вентилятора испарителя | 0% | 100% | 2% | 98% | |
| 8. Методы переохлаждения жидкого холодоагента | 2% | 98% | 4% | 96% | |
| 9. Пересмотр технических решений аммиачной системы | 2% | 98% | 10% | 90% | |
| 10. Улучшение контроля подачи масла в промышленный винтовой компрессор и охлаждения масла | 5% | 95% | 10% | 90% | |
| 11. Проверка износа винтового компрессора | 5% | 95% | 15% | 85% | |
Общая потребляемая мощность холодильной установки (% от текущей) | 78% | 44% | |||
Общий % потенциала экономии электроэнергии | 22% | 56% | |||
Примечания к таблице 1:
- Экономия была оценена на основе примеров существующих производств
- Регенерация теплоты не обязательно ведет к снижению потребления электроэнергии, но может снизить потребление других источников энергии (газ, нефть, уголь и т. д.).
- Внедрение переменной температуры в помещении не обязательно снижает энергопотребление, но может снизить затраты на электроэнергию за счет смещения пиков нагрузки и снижения затрат перерасход энергии.
Возможности энергосбережения технологического процесса охлаждения
12. Выбор чиллера для повышения энергоэффективности
13. Улучшенный дизайн и управление контуром охлаждающей жидкости
14. Переменные температуры охлаждающей жидкости чиллера
15. Переменная температура охлаждающей воды
Таблица 2: Ориентировочная экономия для технологий охлаждения процесса
| Энергосберегающие технологии | Типовой завод : | |
| Экономия % | Комментарий | |
| 12. Выбор энергоэффективного чиллера | 10-50% | Потребляемая мощность только чиллера |
| 13. Улучшенный дизайн и управление контуром охлаждающей жидкости | 5-20% | |
| 14. Переменные температуры охлаждающей жидкости чиллера | 0-20% | Зависит от приложения |
| 15. Переменная температура охлаждающей воды | 5-15% | Только чиллеры с водяным охлаждением |
Оценка экономии электроэнергии
Потенциал экономии электроэнергии для каждой из технологий, был оценен с помощью инструмента моделирования, который доказал свою надежность и эффективность в рамках различных практических проектов. Используя инструмент моделирования, энергопотребление завода с конкретной технологией или без нее может оцениваться ежечасно. Затем можно рассчитать ежегодную экономию энергии , выполняя моделирование в течение года. Годовой профиль использования необходим для описания изменения нагрузки конкретной системы. Использовался предполагаемый профиль (см. Рисунок 1), который типичен для промышленных холодильных установок. В профиле использования учитывается количество времени (%) года, в течение которого установка работает при определенной частичной нагрузке с шагом 10% при частичной нагрузке.Стандарт
Рисунок 1. Изменение нагрузки на холодильную систему
Технологии, применимые к отраслям промышленности
В таблице 3 указано, какие из технологий, обсуждаемых в этой статье, могут быть подходящими для типовых применений в различных секторах промышленности. Конкретные сайты могут отличаться от отраслевых норм, и поэтому в каждом случае может применяться больше или меньше технологий из данного списка.
Таблица 3: Технологии, обычно применяемые в отраслях промышленности
Источник: NSW Department of Planning, Industry and Environment environment.nsw.gov.au
