| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

VPC-anlæg - Naturlige kølemidler i mindre supermarkeder

4 Overordnet idegrundlag

• 4.1 Anvendelsen af naturlige kølemidler
• 4.2 Modulopbygning
  • 4.2.1 Personsikkerhed
  • 4.2.2 Driftsikkerhed
  • 4.2.3 Servicesikkerhed
  • 4.2.4 Energiforbrug
  • 4.2.5 Tilgængelighed af komponenter
  • 4.2.6 Økonomi
• 4.3 Modulernes design

4.1 Anvendelsen af naturlige kølemidler

På grund af CO₂'s gode transport og varmeoverføringsegenskaber samt relative ugiftighed, er dette medie valgt som sekundært kølemiddel til direkte ekspansion i både køle- og froststeder.

For at kunne anvende standard kobberrør og fittings samt kun lettere modificerede varmevekslere i kølestederne, er det nødvendigt at holde trykket nede. Dette opnås ved at anvende pladevekslere med direkte ekspansion af primært kølemiddel til kondensering af CO₂ gas fra kølesteder og frostkompressorer.

Denne opbygning kaldes også for kaskadekøleanlæg. Som kondensator for det primære kølemiddel anvendes en pladeveksler med pumpecirkuleret glykolvand tilsluttet en tørkøler se Figur 4.1.

Figur 4.1

4.2 Modulopbygning

Det simpleste mekaniske kølesystem, er det, der findes i et køleskab. Det har været en af de grundlæggende ideer at afprøve, hvor enkelt det primære kølesystem kan udformes, når der tages hensyn til følgende forhold:

• Personsikkerhed.
• Driftsikkerhed.
• Servicesikkerhed.
• Energiforbrug.
• Tilgængelighed af komponenter.
• Økonomi.

4.2.1 Personsikkerhed

For alle relevante normer og direktiver gælder det, at desto mindre et anlægs dimensioner og kølemiddelfyldning er, desto lettere er det at overholde de væsentlige sikkerhedskrav. Dette gælder især for brandbare kølemidler.

Det er derfor en målsætning at opnå så lille en fyldning af brandbare kølemidler som muligt, helst under et kg.

Da det er ikke muligt at få tilstrækkelig køleeffekt med denne fyldning på eet modul, parallelkobles flere moduler med lille fyldning for at kunne opfylde kølebehovet.

4.2.2 Driftsikkerhed

Selvom der indgår langt flere komponenter i et kaskadekøleanlæg, kan serieproduktion af modulerne sikre en ensartet og høj kvalitet.

Hvert modul kan afprøves på testbænk før levering, og da også påfyldning af brændbart kølemiddel vil ske i forbindelse hermed, bliver arbejdet med installation og idriftsættelse lettere og væsentligt mere sikkert.

Ved fejlfunktion af et modul, når anlægget er i drift, vil ydelsen på de øvrige moduler i de fleste tilfælde være stor nok til at kunne opretholde tilstrækkelig nødkølekapacitet, indtil det defekte modul er blevet udskiftet.

4.2.3 Servicesikkerhed

I tilfælde af behov for service af et modul, kan kølemontøren medbringe et nyt eller et renoveret modul som kan udskiftes i løbet af ganske kort tid.

Det defekte modul kan derefter sendes på værksted eller til fabrikanten hvor der forefindes udstyr og personale til håndtering af brandbart kølemiddel.

4.2.4 Energiforbrug

Konstruktionen af modulerne kan optimeres til lavest muligt energiforbrug.

I takt med at udbudet af anvendelige komponenter øges, kan modulerne forbedres og anvendes på eksisterende anlæg med et minimum af installationsomkostninger.

4.2.5 Tilgængelighed af komponenter

Modulerne skal i videst muligt omfang fremstilles af standardkomponenter. Dette vil sikre konkurrencedygtige priser, leveringssikkerhed, samt kort leveringstid på komponenter til service.

En naturlig del af projektet har derfor været at identificere nye produkter og leverandører, således at udvalget på det danske marked af komponenter til naturlige kølemidler bliver større.

4.2.6 Økonomi

Begrebet økonomi omfatter følgende:

• Køleanlæggets samlede anskaffelsespris.
• Driftsomkostninger
• Serviceomkostninger.

Det er en del af idegrundlaget, at anvendelsen af dette koncept skal medføre de lavest mulige samlede omkostninger for brugeren af anlægget.

4.3 Modulernes design

Modulerne er designet ud fra følgende kriterier:

• Kølemiddelfyldning
• Sikkerhed
• Effektivitet
• Pladskrav
• Fremstillingspris
• Håndtering

Grundtanken for modulet er, at det ikke må serviceres på stedet, men at det nemt skal kunne demonteres ved behov for service og erstattes med et andet, eventuelt som en form for ombytterservice. Dette gør, at alle tilslutninger skal være let tilgængelige.

Det er endvidere et krav, at anlægget skal kunne monteres op ad en væg og af pladshensyn skal modulerne kunne stilles tæt ved siden af hinanden og endvidere kunne trækkes ud for udskiftning.

Derfor er toppen af modulet det eneste sted, hvor tilslutningerne kan anbringes. Dette har gjort det nødvendigt at udvikle en speciel ventil på afgangen af kaskadeveksleren. Ventilen sikrer, at CO₂ kondensatet kan ledes fra kaskadevekslerne, når disse kobles sammen parallelt, uanset hvor mange moduler, der er i drift.

Modulet er forsynet med et kabinet i tyndplade, der tjener flere funktioner. Alle anlægsdele med brændbart kølemiddel er indenfor pladekapslingen, og det er ikke muligt at lave indgreb i kølekredsen, når modulet er monteret.

Det er enkelt at sætte udsugning på kabinettet, der samtidigt virker lyddæmpende og giver en pæn afslutning. De bærende dele inde i kabinettet er også fremstillet i tyndplade, hvilket er med til holde fremstillingsprisen nede.

Alle komponenter er udvalgt for opnå en fyldning på mindre end et kg kølemiddel, da det giver de største frihedsgrader med hensyn til placering i henhold til EN378.

Det vil med denne fyldningsstørrelse være muligt at opstille anlægget i supermarkedets baglokale eller i et lager- eller kælderrum, hvor det med udsugningsanlæg og gasalarmeringsanlæg er muligt at opretholde et højt sikkerhedsniveau.

Ved projektets start var målsætningen ca. 9 kW køleydelse med maksimalt 1,5 kg propan. Dette skyldtes dels, at vi forventede at kunne anvende en hermetisk scroll kompressor med denne ydelse, og dels usikkerheden om den nødvendige kølemiddelmængde.

Ved at anvende en semihermetisk kompressor og propylen har det vist sig, at køleydelsen kan øges til ca. 12 kW på et kg kølemiddel. Den højere køleydelse er ønskelig af hensyn til den samlede mængde kølemiddel på hele anlægget (ca. 3 kg mod forventet ca. 6 kg for den samme ydelse), men også for at kompensere for den semihermetiske kompressors højere pris.

Ulempen er, at modulets vægt stiger væsentligt, fra ca. 100 kg til ca. 150 kg. Da de fleste supermarkeder i forvejen er beregnet til kørsel med pallevogne og har læsserampe, vil det have mindre betydning. I de tilfælde, hvor modulet skal transporteres op af en kældertrappe, vil dette stadig være muligt, om end mere besværligt.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 September 2004, © Miljøstyrelsen.