Czy system chłodzenia jest gotowy na zimę?

W dzisiejszym konkurencyjnym biznesie ważne jest zminimalizowanie kosztów operacyjnych i ograniczenie ryzyka przy jednoczesnym skupieniu się na efektywności energetycznej i zapewnieniu kontroli temperatury, której firma potrzebuje, aby działać i odnosić sukcesy.

Doświadczeni kierownicy zakładów i obiektów wiedzą, że odkładanie regularnej konserwacji agregatów chłodniczych w celu zaoszczędzenia pieniędzy w perspektywie krótkoterminowej jest złą praktyką i prawdopodobnie będzie kosztować organizację więcej w perspektywie długoterminowej. Opóźnianie konserwacji złożonych aplikacji chłodzenia procesowego naraża kluczowe zasoby na ryzyko poważniejszych uszkodzeń i droższych napraw w przyszłości.

Zmniejszona żywotność systemu, obniżona niezawodność, zwiększona awaryjność i wydłużony czas przestojów to typowe produkty uboczne odkładania konserwacji na później.

W tym artykule zajmiemy się tą kwestią:

– Znaczenie posiadania planu uzdatniania wody na zimę i dlaczego nie chodzi tylko o dodawanie glikolu.
– Ochrona suchego powietrza i chłodnic adiabatycznych
– Dlaczego warto regularnie włączać cyrkulację w uśpionym sprzęcie
– Jak wykorzystać free-cooling i inne technologie w celu obniżenia kosztów energii i zwiększenia zrównoważonego rozwoju

Nie daj się zaskoczyć zimie

Może się wydawać, że zimą zapotrzebowanie na system agregatów chłodniczych jest niższe, ale produkcja w zastosowaniach przemysłowych prawie nigdy się nie zatrzymuje, a zimna pogoda może powodować dodatkową presję na urządzenia znajdujące się na zewnątrz.

Jesień to idealny czas na dokładny przegląd systemu i zastosowanie odpowiednich proaktywnych środków konserwacyjnych, aby uniknąć kosztownych przerw lub przestojów, gdy temperatury znacznie spadną i coś pójdzie nie tak.

Dogłębne przeglądy systemów pozwolą również rozważyć technologie i sposoby ulepszenia systemu w celu obniżenia kosztów operacyjnych i zwiększenia wydajności.

Przyjrzyjmy się niektórym elementom, na które należy zwrócić uwagę podczas przygotowań do zimy.

Systemy chłodzenia zależą od cieczy krążącej w urządzeniach. Odpowiedni plan uzdatniania wody jest niezbędny dla długowieczności, wydajności i niezawodności urządzeń procesowych.

Uzdatnianie wody, dozowanie glikolu, jego ilość i jakość

Zimą glikol lub środek przeciw zamarzaniu jest ważny, aby obniżyć temperaturę zamarzania w układzie chłodzenia i zapobiec zamarzaniu płynu wewnątrz układu. Nie chodzi jednak tylko o dodanie glikolu. Stosowanie odpowiedniego stężenia glikolu jest niezbędne, ale równie ważna jest jego jakość.

Oczywiste jest, że nigdy nie należy używać płynu niezamarzającego do samochodów, ponieważ jest on przeznaczony do chłodzenia silnika i może powodować problemy z natężeniem przepływu/ciśnieniem i zmniejszonym przenoszeniem ciepła.

Niezahamowane mieszaniny glikolu i wody są bardzo korozyjne, dlatego inhibitory odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu, że płyn w układzie nie zamarznie, a przewody rurowe nie ulegną korozji. Inhibitory chronią przed korozją, osadzaniem się kamienia i rdzy oraz działają jako bufor pH i środek biobójczy.

Najlepiej nigdy nie używać mniej niż 25% glikolu, co zapewni obecność odpowiedniej ilości inhibitorów i ochroni przed zimowymi mrozami. Zejście poniżej tego progu stanowi pożywkę dla bakterii.

Ważne jest również, aby nie mieszać różnych rodzajów glikolu lub różnych marek. Niezgodności mogą prowadzić do oddzielenia się formuły, co zatyka filtry, sitka i ssania pompy, a także zmniejsza jej właściwości transferowe. Nadmierne mieszanie może również powodować problemy, dlatego najlepiej jest stosować tylko stężenie glikolu niezbędne do ochrony sprzętu.

Dodanie samego glikolu do systemu nie wystarczy, jeśli chodzi o uzdatnianie wody. System wody lodowej musi zostać przepłukany, wyczyszczony i odkażony przed dodaniem nowego roztworu wody/glikolu.

Wybór odpowiedniego systemu uzdatniania wody również nie jest kwestią uniwersalną.

Chociaż na rynku dostępne są uniwersalne produkty, korzystne byłoby przeprowadzenie analizy płynu w każdym obwodzie hydraulicznym przed podaniem glikolu/płynu niezamarzającego.

Równie ważne jest regularne sprawdzanie płynu. Roztwór wody/glikolu musi być regularnie próbkowany i testowany, aby upewnić się, że nie występują żadne podstawowe lub postępujące zanieczyszczenia i/lub korozja.

Systemy adiabatyczne – ochrona przede wszystkim

Jeśli system jest wyposażony w chłodnice suchego powietrza lub chłodnice adiabatyczne, mają one wyjątkowe wymagania. Są one opłacalną i przyjazną dla środowiska alternatywą dla wież chłodniczych. Zapewniają znaczne oszczędności w zużyciu wody, wymagają znacznie mniejszych kosztów konserwacji i eksploatacji oraz nie wymagają bieżącej obróbki chemicznej ani rejestracji przez lokalne władze, a jednocześnie działają z optymalną wydajnością w wysokich temperaturach otoczenia.

Biorąc pod uwagę ich charakter operacyjny, systemy adiabatyczne mogą być wrażliwe w zimie. Zimą poziom glikolu musi być zgodny z przewidywaną najniższą temperaturą otoczenia. Jeśli w układzie nie ma glikolu/płynu niezamarzającego, wyłączenie i opróżnienie układu adiabatycznego zapobiegnie zamarznięciu rur.

Alternatywnie można zastosować ogrzewanie śladowe w celu ochrony adiabatycznych przewodów zasilających.

Zarządzanie uśpionym sprzętem

W przypadku sprzętu pozostawionego w stanie uśpienia w zimie, ryzyko to nie tylko zamarznięcie, ale także degradacja ruchomych części. Regularna cyrkulacja zapobiega osadzaniu się płynu i utrzymuje smarowanie wewnętrznych komponentów.

Ponieważ w układzie nie ma glikolu/środka przeciw zamarzaniu, ważne jest, aby pompy systemowe były włączone w celu cyrkulacji płynu, zwłaszcza gdy temperatura otoczenia spadnie poniżej 3°C. Jeśli tak się stanie przez dłuższy czas, pompa będzie podgrzewać płyn, co może wymagać ponownego włączenia agregatu chłodniczego, aby upewnić się, że temperatura płynu jest kontrolowana.

Wykorzystanie ulepszeń technologicznych

Zarówno duże, jak i małe firmy znajdują się pod presją, aby zmniejszyć zużycie energii i poprawić wydajność operacyjną swoich urządzeń. Zima to również dobry czas na wdrożenie technologii, które nie są tylko środkiem zwiększającym wydajność, ale krokiem w kierunku zrównoważonego rozwoju, który przyniesie korzyści operacjom przez cały rok.

– Odzyskiwanie ciepła – Systemy chłodzenia oferują możliwość odzyskiwania ciepła. Recykling ciepła odpadowego z systemów chłodzenia pomoże zwiększyć wydajność systemu. Połączone aplikacje ogrzewania i chłodzenia zapewniają wyjątkową możliwość odzyskiwania lub pozyskiwania energii dostępnej w tym samym zakładzie lub budynku. Energia odpadowa z chłodzenia, która zostałaby odrzucona do atmosfery, może być skutecznie wykorzystana i ponownie użyta poprzez odzysk ciepła w średniej temperaturze do ogrzewania pomieszczeń, podgrzewania wody itp. lub odzyskana energia może zostać zwiększona do 120°C za pomocą wysokotemperaturowych pomp ciepła do innych procesów.

Połączenie odzysku ciepła z agregatów chłodniczych ze wspomagającą pompą ciepła otwiera niewykorzystane możliwości obniżenia ogólnego zapotrzebowania na energię i zmniejszenia emisji CO2. Procesy niskotemperaturowe stwarzają duże możliwości w zakresie wydajności cieplnej przy zastosowaniu odzysku ciepła i wspomagania pompą ciepła.

– Napędy o zmiennej prędkości (VSD) – Sterowanie przepływem powietrza i wody w systemach kontroli temperatury procesu jest skutecznym, trwałym sposobem na sprostanie stale zmieniającym się wymaganiom stawianym systemowi i zwiększenie jego wydajności, dlatego ważne jest, aby rozważyć technologie, które maksymalizują wydajność przy częściowym obciążeniu. Systemy chłodzenia o stałej objętości działają z jedną prędkością, niezależnie od obciążenia chłodniczego. Oznacza to, że zużywają taką samą ilość energii, niezależnie od tego, czy obciążenie chłodnicze jest wysokie czy niskie. Natomiast instalując VSD – system elektryczny/elektroniczny, który zapewnia bezstopniową regulację prędkości silników indukcyjnych prądu przemiennego – można spełnić różne wymagania dotyczące natężenia przepływu w systemie lub po prostu zwiększyć efektywność energetyczną.

Komponenty o zmiennej prędkości zaspokajają rzeczywiste obciążenie wymagane w danym czasie w szerokim zakresie operacyjnym, co oznacza, że ich prędkość i moc wyjściowa zmienia się, aby odzwierciedlić warunki i wymagania. Dzięki precyzyjnemu dopasowaniu wydajności do zapotrzebowania na chłodzenie, sprężarki i wentylatory działają na najszybszych poziomach, gdy zapotrzebowanie jest wysokie, i modulują do wolniejszych poziomów, gdy zapotrzebowanie jest niższe, w celu uzyskania wysokiego współczynnika sezonowej efektywności energetycznej (SEER), pomiaru wydajności przy częściowym obciążeniu. Rezultatem jest niższe roczne zużycie energii i zazwyczaj niższe roczne rachunki za energię.

Technologie zmiennej prędkości są stosowane przez producentów agregatów chłodniczych w całej gamie produktów, ale technologia VSD może być również modernizowana w istniejących agregatach chłodniczych, co czyni ją doskonałą opcją dla firm, które chcą poprawić wydajność i zmniejszyć zużycie energii w swoich systemach chłodzenia.

Pompy o zmiennej prędkości są również kluczem do dopasowania przepływu systemu do wymaganej wydajności. Pozwalają one uniknąć marnowania mocy i energii w porównaniu z tradycyjnymi pompami typu włącz/wyłącz i mogą potencjalnie zaoszczędzić do 50% energii pomp. Co więcej, oszczędności kosztów i mocy wyjściowej są większe w przypadku większych systemów z pompami o mocy większej niż 15 kW, a początkowa inwestycja szybko rekompensuje rachunki za energię i wydłuża żywotność sprzętu.

– Chłodzenie swobodne– każda organizacja używająca zewnętrznego agregatu chłodniczego do chłodzenia swojego procesu może skorzystać z chłodzenia swobodnego. Może być ono stosowane zawsze, gdy temperatura zewnętrzna jest wystarczająco niska, aby schłodzić płyn procesowy bez interwencji agregatu chłodniczego (chłodzenie mechaniczne). Może to mieć formę częściowego chłodzenia swobodnego (w którym sprężarki agregatu chłodniczego nadal wykonują część pracy w celu chłodzenia) lub pełnego chłodzenia swobodnego (w którym pełne obciążenie agregatu chłodniczego jest kompensowane). W przeciwieństwie do tego, sprężarki agregatu chłodniczego umieszczonego na zewnątrz, bez możliwości swobodnego chłodzenia, będą pracować na pełnych obrotach, aby osiągnąć to samo.

Chłodzenie swobodne można osiągnąć na dwa sposoby, albo poprzez zintegrowanie wężownicy free-cooling z istniejącą instalacją agregatu chłodniczego, albo jako samodzielne urządzenie (czasami określane jako przykręcane). Samodzielne i zintegrowane chłodzenie swobodne oferuje wiele korzyści w zależności od zastosowania i danego miejsca.

Wraz ze spadkiem temperatury otaczającego powietrza, ilość ciepła procesowego odbieranego z cieczy procesowej przez powietrze wzrasta, stopniowo zmniejszając obciążenie agregatu chłodniczego. Przy 5°C poniżej temperatury cieczy zasilającej proces, całe ciepło procesowe jest usuwane przez otaczające powietrze w free-coolerze – zapewniając pełne chłodzenie swobodne. Dzięki temu free-cooling jest najtańszym i najbardziej ekologicznym sposobem chłodzenia.

Zimowanie systemów chłodzenia procesowego wymaga kompleksowego, skrupulatnego podejścia. Oprócz natychmiastowej potrzeby zapobiegania zamarzaniu, istnieje szerszy cel i możliwość zapewnienia zdrowia sprzętu, optymalizacji wydajności i modernizacji efektywności energetycznej.

W tym artykule chcieliśmy przedstawić mapę drogową, aby osiągnąć wszystkie te cele, zapewniając, że gdy nadejdzie zima, systemy chłodzenia będą więcej niż tylko przygotowane. Upewnij się, że Twój sprzęt działa jak najlepiej, korzystając z proaktywnego serwisu jesienią. Bycie proaktywnym z wyprzedzeniem pozwoli zaoszczędzić wiele przestojów.