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10.12.2020 Kältemittel

Wie kann die Kälteproduktion auf effiziente und nachhaltige Weise optimiert werden?

Leistungsstudie zu R-1234ze vs. Ammoniak-Kältemaschinen: Das Energie-Effizienz-Verhältnis steigt mit Solstice® ze erheblich

Hintergrund

Optinergie, ein auf industrielle Energieleistung spezialisiertes Ingenieurbüro, führte auf Anfrage der Firma Quercy Réfrigération zwischen Mai und Dezember 2020 Messkampagnen auf dem COFRA-Gelände durch. Das Ziel ist die Berechnung der Gesamt-EER* durch eine Feinanalyse des Betriebs der Anlagen mittels physikalischer Messungen und Instrumentierung.

Die EER* wird durch das Verhältnis zwischen der erzeugten Kälteenergie und der von der Kühleinheit aufgenommenen elektrischen Energie bestimmt.
Die Messungen beziehen sich auf:

– den Kälteträgerfluss,
– die Vorlauf-/Rücklauftemperaturen am Kälteträgerkreislauf,
– den elektrischen Verbrauch auf die allgemeine Leistung der R-1234ze- Kühler (Kompressor, Kondensator, Primär- und Hilfspumpen auf derselben Leistung) und auf die Leistungen von Kompressor, Kondensator, Primärpumpe, Ölkühlerlüfter und Ölkühlerpumpe für diese NH3-Einheit.

Hinweis: Diese Anlagen sind vergleichbar, weil ihr Regulierungsprinzip ähnlich ist. Die Kältemaschinen sind mit elektronischen Drehzahlreglern ausgestattet. Diejenigen mit R-1234ze haben keinen Ölkühler.

*Energy Efficiency Ratio.

Beschreibung der Kälteanlage des COFRA-Standorts

Die COFRA-Anlage besteht aus 4 parallel geschalteten Kühleinheiten, die einen Tank mit gekühltem Wasser versorgen. Drei dieser Gruppen haben R-1234ze als Kältemittel, die andere Gruppe verwendet Ammoniak.

Chiller 1

Chiller 3

Der DIP (detaillierter Implementierungsplan) der primären und sekundären Einspeisungen der Einheiten ist unten dargestellt; die Durchfluss und Temperaturmessungen wurden jeweils am Primärkreislauf der Einheiten durchgeführt. Die Symbole Q, T1 und T2 symbolisieren die Orte der Sole-Volumenstrom-, Rücklauftemperatur- (zum Gerät) bzw. Vorlauftemperaturmessung (zum Tank).

plan d’implantation détaillé)

Ergebnis: bessere Leistung mit dem R-1234ze

Messkampagne vom 13. bis 27. Mai 2020 an Kältemaschine Nr. 1 auf ze mit dem inaktivem Regandsy-System und Kältemaschine Nr. 3 mit NH3.
Der EER des NH3-Kühlers baut sich schneller ab, wenn die Außentemperatur ansteigt. Die durchschnittlichen EERs sind : R-1234ze = 1,73; NH3 = 1,29,  ein durchschnittlicher Leistungsunterschied von 25%.

Messkampagne 1

 

Messkampagne vom 26. August 2020 bis 8. September 2020 an Kältemaschine Nr. 1 (ze) mit nur zwei Tagen aktivem Regandsy-System*, Kältemaschine
Nr. 2 (ze) mit inaktivem Regandsy-System und Kältemaschine Nr. 3 (NH3). Dies zeigt eine allgemeine Verbesserung der EERs (ca. +40%).

Messkampagne 2

Aufteilung Verbauch

Bemerkung: eine dritte Messkampagne wird am Ende des Jahresdurchgeführt, um die Ergebnisse mit oder ohne das Regandsy-System
über einen längeren Zeitraum zu vergleichen. Der über die zwei Betriebstage gemessene EER-Wert liegt derzeit bei 2,95.

Schlussfolgerung

« Diese zweite Kampagne bestätigt auch,dass die R-1234ze-Chiller unter ähnlichen  Betriebsbedingungen mit hohen Außentemperaturen und höherer Obstlagerung eine bessere Leistung erbringen als der NH3-Chiller » betont Quentin Camou-Juncas, Industrial Energy Performance Engineer bei Optinergie.

Möchten Sie mehr erfahren? Lesen Sie unser Case study