Sammenligning af energiforbrug til køling i supermarkeder

Appendix E

Referencebutik.
Energiforbrug bestemt på grundlag af reference belastningsprofil og aktuel COP.

Indledning

For at kunne sammenligne energiforbruget for de forskellige supermarkeder er det nødvendigt at referere til en standard butik. For standardbutikken fastsættes belastning for henholdsvis frost og køl på grundlag af et belastningsprofil for perioden 1.8 .2003 til 31.12.2003 samt en maksimal belastning for henholdsvis frost og køl. Endvidere er fastlagt en reference kondenseringstemperaur på 30°C

Procedure for fastlæggelse af reference belastning.

På grundlag af målte kuldeydelser for de fire anlæg, midlet på timebasis, for perioden 1.8.2003 til 31.12.2003 er valgt at benytte målingerne fra ISO-2 til at generere et relativt belastningsprofil. Det relative belastningsprofil (qrel) fremkommer som forholdet mellem den øjeblikkelige belastning (Qaktuel) og den maksimale belastning i perioden (Qmax):

qrel = Qaktuel/Qmax

I Appendix B er angivet maksimal belastning samt tidspunkt for den målte maksimale belastning. For reference butikken er valgt en maksimal belastning på køl på 110 kW og en maksimal belastning på frost på 40 kW.

Årsagen til at ISO-2 er valgt som reference for det dimensionsløse profil skyldes, at målingerne for dette anlæg udgør det mest komplette sæt af de fire anlæg. En sammenligning af butikkernes belastningsprofiler findes i Appendix C.

Beregning af effektforbrug på grundlag reference belastning.

Aktuelt COP.
Ud fra de målte data kan kuldeydelse og samt effektforbrug ved reference kondenseringstemperaturen nu beregnes som følger:

Formel

Aktuel volumenstrøm beregnes på grundlag af målt trykforhold og indsugningstemperatur på grundlag af udtrykket:

I ovenstående udtryk er

Forklaring på udtryk

Massestrømmen er derfor:

Formel til beregning af massestrømmen

med:

v(T1,P0): Specifikt volumen ved sugestopventil
T1 Temperatur ved sugestopventil
P0: Fordampningstryk

Den "målte" køleydelse bliver da

Formel

med:

h1(T1,v1(T1,P0)): Enthalpi ved sugestopventil
h3(T3): Enthalpi efter kondensator
T3: Temperatur efter kondensator

Og det korrigerede "målte" effektoptag:

Formel

med

Formel

Og dermed

Formel

Referenceeffekt.

Konventionelt anlæg.

Reference belastning for køl henholdsvis frost bestemmes som

Formel

og effektforbruget bestemmes som:

Formel

med

Wtotal,ref: Beregnet total effektforbrug for reference butik
COPkøl,målt,kor: Målt COP for køl for aktuel butik henført til standard kondenseringstemperatur.
COPfrost,målt,kor: Målt COP for frost for aktuel butik henført til standard kondenseringstemperatur.

Kaskadeanlæg.

For kaskadeanlæggene beregnes kuldeydelse og effektforbrug for frost-delen som angivet ovenfor for anlæg med separate kredse, dvs. at effektforbruget for referenceanlæggets frostdel er:

Formel

med

Wfrost,ref: Beregnet effektforbrug for frost for reference butik
COPfrost,målt Målt COP for frost for aktuel butik (NB! Ingen korrektion for kondenseringstemperatur)

For kaskadeanlæggets køledel er den samlede belastning summen afl kølebelastningen fra møblerne og kølerum bestemt ud fra reference belastningsprofil og kondensatorydelse for frostdelen bestemt som summen af kuldeydelse og effektoptag:

Formel

med

Wkøl,tot,ref: Beregnet effektforbrug for højtemperaturdelen for reference butik.
COPkøl,målt,kor Målt COP for køl for aktuel butik henført til standard kondenseringstemperatur

Det samlede effektforbrug for kaskadeanlægget er derfor:

Formel

Resultater.

Figur E1 og Figur E2 viser henholdsvis referencebelastningen og det tilsvarende totale effektoptag (timemiddelværdi) for de fire anlæg over en uge med høj belastning. Effekt til pumpe er inkluderet for anlæg med pumpecirkulation Tilsvarende viser Figur E3 og Figur E7 belastning og effektoptag for en uge med lav belastning. Af Figur E2 og Figur E4 fremgår at for samme belastningsprofil har ISO-1, ISO-2 og ISO-3 næsten samme effektoptag, medens ISO-4 har et væsentligt højere effektoptafnergiforbrug.

Det skal anføres, at alle butikkerne har sammenlignelige ydre driftsbetingelse: ude og inde temperatur samt fugtighed i butikken, se Figur E5 og Figur E6.

Årsagen til det væsentlige højere effektoptag for ISO-4 må tilskrives den lavere isentropiske virkningsgrad for de anvendte kompressorer ved de herskende driftsbetingelser (trykforhold). Det aktuelle trykforhold er væsentligt højere end det til det indbyggede volumenforhold svarende trykforhold. De tre øvrige anlæg har ikke samme afhængighed af trykforholdet da kompressorerne her er stempelkompressorer. Se Appendix A.

Konklusion.

På grundlag af de foreliggende resultater kan konkluderes at kaskadeanlæggene for samme påtrykte belastningsprofil har samme energiforbrug som et normalt dimensioneret klassisk opbygget anlæg med stempelkompressorer.

Figur E1. Referencebelastning ved høj belastning.

Figur E1. Referencebelastning ved høj belastning.

Figur E2. Effektoptag ved høj belastning

Figur E2. Effektoptag ved høj belastning

Figur E3. Belastningsprofil ved lav belastning

Figur E3. Belastningsprofil ved lav belastning

Figur E4. Effektoptag ved lav belastning.

Figur E4. Effektoptag ved lav belastning.

Figur E5. Fugt og temperatur forhold ved høj belastning.

Figur E5. Fugt og temperatur forhold ved høj belastning.

Figur E6. Fugt og temperatur forhold ved lav belastning.

Figur E6. Fugt og temperatur forhold ved lav belastning.

 



Version 1.0 Juni 2004, © Miljøstyrelsen.