Der U Express befindet sich im Stadtteil Bellecombe in Lyon und ist ein Geschäft im Stadtzentrum, das sich durch sein modernes Konzept mit einem breiten Angebot an frischen Produkten und den wichtigsten Non-Food-Artikeln auszeichnet. Dieses U Express-Franchise stellt eine wichtige Marke im Netz der Nahversorgungsläden der Unternehmensgruppe SYSTÈME U dar.
Um seinen Energieverbrauch zu senken und seine Kunden besser zufriedenzustellen, beschließt Herr Inacio, der Geschäftsführer des Geschäfts, geschlossene Kühlmöbel für die NK und TK zu installieren. Dies ist eine Gelegenheit, die 975 m² große Verkaufsfläche neu zu ordnen und den Komfort der Kunden zu verbessern. So kann die Raumtemperatur im Bereich der Frischwaren von 3 °C auf 5 °C erhöht werden, wo die Verbraucher länger an den Regalen bleiben, um ihre Wahl zu treffen. Außerdem werden Arbeiten am Dach vorgenommen, um für mehr natürliches Licht zu sorgen.
Im Januar 2023 wird das Projekt gestartet und Herr Inacio wendet sich an seine verschiedenen Lieferanten für dieses Umgestaltungsprojekt, das in der Sommerpause durchgeführt werden soll. Die FCT-Agentur Rhône-Alpes prüft den Teil Kühleinrichtungen, um die umweltfreundlichste Lösung zu empfehlen.
Renovierung des U Express: Ein klares Pflichtenheft
Die Firma FCT (Froid Climatisation Techniques) erwägt mehrere Lösungen mit zahlreichen Kriterien, die erfüllt werden müssen, darunter:
- Budgetrahmen
- Energiekosten
- Konfiguration des Gebäudes
- Ökologischer Fußabdruck
- F-Gas-Vorschriften und ihre zukünftigen Entwicklungen
In dieser Konfiguration kam das neue Kältemittel Solstice® N71 (R-471A) für die NK als Ersatz für R-134a gerade recht.
„Als Climalife mir mitteilte, dass Solstice® N71 eine Alternative zu R-134a sein könnte, war das für uns eine gute Gelegenheit für dieses Projekt. Ursprünglich hatten wir eine Installation mit CO2 in Betracht gezogen, um die Spezifikationen zu erfüllen, aber das wäre angesichts des Gebäudes und der strukturellen Änderungen, die man hätte vornehmen müssen, sehr kompliziert zu implementieren gewesen, ohne dabei den Kostenrahmen zu überschreiten“, erklärt Philippe Gipe, Leiter der FCT-Niederlassung Rhône-Alpes.
Der Maschinenraum, in dem die Kühlanlage installiert ist, befindet sich nämlich auf sehr engem Raum im Untergeschoss. Der Kondensator und der Flüssigkeitstank befinden sich im ersten Stock in der Nähe der Büros.
Um die Technologiewahl zu bestätigen, untersuchen die technischen Teams von Honeywell und Climalife die Konfiguration des Geschäfts genau und vergleichen verschiedene Architekturen, um die beste Lösung für den U Express Bellecombe in Bezug auf die Ökoeffizienz anzubieten.
Welche Architektur sollte man wählen, um die beste Rendite zu erzielen?
Drei Konfigurationen werden untersucht: Neuinstallation Booster CO2, Kaskade Solstice® N71 / CO2 und eine Umrüstung der R-134a- NK Anlage mit Solstice® N71 und der Einrichtung von Aggregaten mit R-290 für den TK- Bereich.
Die Kaskade Solstice® N71/ CO2 im Vergleich zu einem verbesserten Booster CO2 (parallele Kompression und mehrere Ejektoren) ist finanziell sehr interessant mit einer Reduzierung der Stromrechnung um 139 K€ über 10 Jahre und einer Reduzierung der Emissionen um 128 t Äq CO2 gemäß dem von Cemafroid validierten Ökoeffizienz-Modell. Dies würde jedoch zusätzliche Arbeiten an der Gebäudestruktur und erhebliche Kosten mit sich bringen.
Daraufhin wurde die Umstellung der R-134a NK-Anlage auf R-471A in Betracht gezogen. Der Einsatz von geschlossenen Kühlmöbeln gleicht den Verlust von 36 % der Kälteleistung zwischen den beiden Kältemitteln aus und ermöglicht es, die nutzbare Kälteleistung zu verringern. Dadurch liegt die Leistung der bestehenden Anlage weit über dem Kältebedarf, wodurch die Lösung validiert, die Anlage in gutem Betriebszustand gehalten und die Investitionskosten gesenkt werden können (siehe Schema Ökoeffizienzstudie). Solstice® N71 erfüllt mit einem GWP von 148, einer hohen Energieeffizienz und einer stark reduzierten Umweltbelastung alle Anforderungen.
Solstice® N71: Einfache Handhabung und Wartung
Ende Juli dieses Jahres begann für FCT und ihren Kältetechniker Mohamed Chebel die Herausforderung. Ziel war es, in weniger als 48 Stunden den Eingriff in die NK-Zentrale durchzuführen und die notwendige Kälte für die Inbetriebnahme der neuen Vitrinen zu erzeugen.
Nach der Rückgewinnung von R-134a führt Mohamed Chebel einen fachgerechten Ölwechsel durch, um das Originalöl so weit wie möglich zu entfernen, damit die Kompressoren mit R-471A richtig geschmiert werden können. Es wird ein neues Öl mit einem höheren Viskositätsgrad ausgewählt. Der Kreislauf wird zunächst ins Vakuum gezogen und dann mit 360 kg R-471A befüllt, das von Honeywell in Zusammenarbeit mit Climalife geliefert wurde.
Der Techniker nimmt dann die Einstellungen der verschiedenen Regel- und Sicherheitsgeräte (HP-BP) vor. Die neuen EPTA-Möbel, die mit R-134a ausgewählt wurden, sind mit elektronischen Expansionsventilen von DANFOSS AKV ausgestattet.
Es wurde eine Parametrisierung des Danfoss AKCC-Reglers mit den Koeffizienten der Antonius-Gleichung von R-471A durchgeführt.
In Bezug auf die Verdampfer stellte sich die Frage nach den größeren Nutzvolumenströmen, da die Vitrinen mit R-134a betrieben werden und R-471A eine geringere volumetrische Kälteproduktion hat. Die vorherige theoretische Studie zeigte, dass die verfügbare Kühlleistung der Anlage diese liefern würde. Man muss feststellen, dass die Vitrinen nach einem Monat Betrieb die gewünschte Temperatur ohne jegliche Schwierigkeiten halten, selbst in einer außergewöhnlich heißen Wetterperiode in der Region Lyon.
Um das Gemüse frisch zu halten, ist über diesem neuen Regal ein an die R-471A-Zentrale angeschlossener Doppelstromverdampfer positioniert, der die ideale Temperatur aufrechterhält und den Verbrauchern einen höheren Komfort bietet.
Der vorhandene Murco-Gaswarnmelder wird durch zwei Samon Glaciär Midi-Melder ersetzt, die von Climalife vertrieben werden. Einer wird im Maschinenraum im Untergeschoss angebracht, der andere am Kondensator im Obergeschoss, wo sich der Flüssigkeitstank befindet. SAMON, der schwedische Hersteller von Raumreglern, befindet sich im Prozess der Qualifizierung von R-471A für seine gesamte Produktpalette. Diese Installation ist eine gute Gelegenheit, dieses neue Sensormodell auf dem Markt zu validieren.
Der U Express wurde am 16. August wiedereröffnet und die in Betrieb befindliche Anlage läuft zur vollen Zufriedenheit. Der Kältetechniker stellte gleich nach der Inbetriebnahme fest, dass das neue Kältemittel R-471A niedrigere Drücke erzeugt, ein Schlüsselfaktor zur Verringerung von Leckagen und des Energieverbrauchs.
„Wir haben uns bei der Inbetriebnahme einige Fragen gestellt, als wir Druckunterschiede im Vergleich zu R-134a feststellten. Aber die technische Begleitung von Climalife hat uns schnell beruhigt. Rasch fanden wir das richtige Gleichgewicht bei den Einstellungen und alle Kühlmöbel und -räume wurden korrekt auf die gewünschte Temperatur heruntergefahren“, betont der Kältetechniker Mohamed Chebel.
Dieses A1-Kältemittel mit den klassischen physikalischen Eigenschaften (mittlerer Druck und nicht brennbar) ermöglicht es allen Kältetechnikern mit Standardausbildungen, problemlos mit den erforderlichen Fähigkeiten bei der Wartung und Instandhaltung des Systems tätig zu werden.
Solstice® N71 ist eine zukunftsorientierte Lösung für die NK, die sich perfekt für den zukünftigen Bedarf an gewerblicher Kühlung eignet.
„Wir haben mit Mohamed Chebel in dieser Hitzeperiode festgestellt, dass es perfekt wäre, wenn alle Geschäfte so funktionieren würden wie dieses“, schließt Philippe Gipe.
Remodeling der Anlage für die Normalkühlung und ihre Merkmale
Ehemalige Konfiguration des U Express-Geschäfts
- Die NK R-134a-Anlage ist mit 5 Bitzer 6H25 2Y-Kompressoren (110,5 m3 / h) ausgestattet, um offene Möbel und die beiden Lagerkühlräume zu versorgen.
- Die Betriebsdrehzahl beträgt -10 °C / +40 °C bei einer Kühlleistung von 83,4 kW. Die maximale Fördermenge pro Kompressor beträgt 846 kg / h.
- Ein mit R-404A betriebenes Kühlaggregat versorgt die TK-Möbel und den Gefrierraum.
Neue Gestaltung des U Express-Geschäfts mit geschlossenen Kühlmöbeln
- Neue EPTA-Möbel mit R-134a werden implementiert und mit elektronischen Expansionsventilen Danfoss AKV ausgestattet.
- Mit diesen neuen geschlossenen Möbeln wird der Bedarf an Kühlleistung auf 47kW reduziert.
- Die bestehende R-134a NK Anlage wird mit dem neuen Kältemittel Solstice® N71 (R-471A) umgerüstet. Sie versorgt die Frischwarenmöbel und die beiden NK-Kühlräume.
- Die Füllmenge R-471A beträgt 360 kg.
- Bei einer Betriebstemperatur von -7 °C/+40 °C können die Kompressoren 25 kW pro Einheit liefern, d. h. es sind nur drei Kompressoren erforderlich, um den Bedarf mit R-471A zu decken. Die Fördermenge pro Kompressor beträgt 695 kg/h.
- Das Öl BSE 32 wird durch ein BSE 55 ersetzt; ein Öl mit einer höheren Viskosität wird ausgewählt, um die Löslichkeit von R-471A, die höher ist als die von R-134a, zu begrenzen.
- Zwei neue Samon Glaciär Midi Gaswarngeräte werden aufgestellt.
- Mit R-290 befüllte Aggregate werden für die Tiefkühlung eingesetzt.
Ökoeffizienz-Studie zum Vergleich verschiedener Architekturen durchgeführt
In dieser neuen Studie wurden zwei Konfigurationen verglichen, die den gleichen Kühlbedarf der Verkaufsstelle für die positiven Posten erfüllen:
- Direktverdampfung für NK mit R-744.
- Direktverdampfung für NK mit R-471A.
Die folgende Abbildung zeigt die Ergebnisse sowohl hinsichtlich der gesamten CO2 Emissionen einschließlich der direkten (Leckagen) und indirekten (Energieverbrauch) Effekte als auch der Gesamtkosten der Prozesse (TCO) über die gesamte Lebensdauer der Anlage.
Wie zu sehen ist, bietet R-471A den besten wirtschaftlichen Kompromiss und eine deutliche Senkung der CO2-Emissionen.
Zur Lösung
Solstice® N71 (R-471A) ist das von Honeywell neu entwickelte Kältemittel auf Basis der HFO-Technologie mit einem GWP von unter 150. Es ist nicht brennbar, nicht giftig und bietet erhebliche Vorteile gegenüber CO2 und herkömmlichen Kältemitteln wie R-404A. Es ermöglicht NK- Kälteanlagen Energieeffizienzgewinne und trägt zur Reduzierung der gesamten CO2-Bilanz bei.
Es kann in vielen verschiedenen Installationstypen verwendet werden, eignet sich perfekt für die Gestaltung von Geschäften und ist eine sichere, energiesparende und einfach zu implementierende Lösung. Es ist ein A1-Kältemittel mit mittlerem Druck, das bei der Handhabung, Lagerung und beim Transport einfach zu händeln ist.