Zwiększenie wydajności chłodzenia agregatu chłodniczego i zużycia energii dzięki napędowi o zmiennej prędkości (VSD)

Zmniejszenie zużycia energii w procesie chłodzenia jest na porządku dziennym dla producentów, którzy chcą zaoszczędzić pieniądze na rachunkach za energię.

To samo może również pomóc im poprawić niezawodność i odporność ich operacji oraz pozostać konkurencyjnymi na rynku lokalnym i globalnym.

Sektor produkcyjny w Wielkiej Brytanii podlega również szerokiemu zakresowi przepisów dotyczących ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju, które mają wpływ na sposób ich działania, ślad węglowy i cele zrównoważonego rozwoju. Cel Net Zero do 2050 r., czyli osiągnięcie zerowej emisji gazów cieplarnianych netto do 2050 r., wymaga znacznej redukcji emisji we wszystkich sektorach, w tym w produkcji.

Ponieważ ogrzewanie i chłodzenie odpowiadają za największe zużycie energii w Wielkiej Brytanii i Europie, a przemysł jest drugim co do wielkości użytkownikiem energii po sektorze mieszkaniowym, wdrożenie strategii efektywności energetycznej w aplikacjach kontroli temperatury oferuje znaczny potencjał zmniejszenia tego zapotrzebowania.

Znaczenie wydajności przy niepełnym obciążeniu

Ponieważ producenci myślą o poprawie wydajności swoich systemów chłodzenia i obniżeniu rachunków za energię, ważne jest, aby rozważyć technologie, które maksymalizują wydajność przy częściowym obciążeniu.

Kontrolowanie przepływu powietrza i wody w procesowych systemach kontroli temperatury jest skutecznym, trwałym sposobem na spełnienie stale zmieniających się wymagań stawianych systemowi i zwiększenie jego wydajności.

Systemy chłodzenia o stałej objętości pracują 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.

Z kolei zainstalowanie napędu o zmiennej prędkości (VSD) – systemu elektrycznego/elektronicznego, który zapewnia bezstopniową regulację prędkości silników indukcyjnych prądu przemiennego – pozwala 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.

Na przykład, układ chłodzenia z silnikiem o stałej prędkości może zużywać 100 kW energii, niezależnie od obciążenia chłodniczego. Natomiast system chłodzenia z silnikiem VSD może zużywać tylko 60 kW energii, gdy obciążenie chłodnicze jest niskie, i do 90 kW energii, gdy obciążenie chłodnicze jest wysokie. Skutkuje to znacznymi oszczędnościami energii, zmniejszając ogólne koszty operacyjne i poprawiając wydajność systemu.

Oprócz zmniejszenia zużycia energii i poprawy wydajności, technologia VSD może również wydłużyć żywotność układu chłodzenia. Systemy chłodzenia o stałej objętości pracujące ze stałą prędkością stale obciążają silnik i inne podzespoły. Z czasem może to powodować zużycie, prowadząc do awarii i zwiększonych kosztów konserwacji.

Modernizacja do VSD

Technologie zmiennej prędkości są stosowane przez producentów agregatów chłodniczych w całym portfolio 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.

Modernizacja technologii VSD w istniejącym agregacie chłodniczym polega na zainstalowaniu napędu VSD między silnikiem a zasilaniem elektrycznym. Napęd VSD dostosowuje prędkość silnika do obciążenia chłodniczego, zmniejszając zużycie energii i koszty.

Zwrot kosztów zainstalowanego systemu VSD może wynieść zaledwie 4-6 miesięcy.

Dopasowanie odpowiedniego VSD wymaga zrozumienia obciążenia chłodniczego agregatu, w tym okresów szczytowych i pozaszczytowych, oraz istniejącego systemu sterowania agregatu, aby umożliwić prawidłową komunikację między VSD a innymi komponentami agregatu. Najlepiej skonsultować się z profesjonalistami z branży, aby ocenić istniejący system agregatu chłodniczego i przedstawić zalecenia dotyczące modernizacji technologii VSD.

Po zainstalowaniu VSD konieczne jest monitorowanie i konserwacja systemu w celu zapewnienia optymalnej wydajności. Regularna konserwacja i monitorowanie z wykwalifikowanym i doświadczonym specjalistą może pomóc zidentyfikować problemy, zanim staną się problemami, zmniejszając czas przestojów i koszty konserwacji.

Biorąc pod uwagę procesowy charakter brytyjskiego krajobrazu przemysłowego, uzyskanie solidnej kontroli nad systemami kontroli temperatury w zakładzie może szybko doprowadzić do zmniejszenia zużycia energii, a co za tym idzie, rachunków za media.

Technologia VSD jest doskonałą opcją do rozważenia, a najlepszym sposobem na rozpoczęcie jest skontaktowanie się z partnerem w zakresie kontroli temperatury i przeprowadzenie audytu analizy energetycznej, aby uzyskać prawdziwy obraz wszystkich obszarów, którymi należy się zająć w celu poprawy efektywności energetycznej i zmniejszenia ogólnych kosztów.

Elastyczna i łatwa aktualizacja do bardziej wydajnych technologii

Dzisiejsze realia rynkowe bardzo często wymagają od firm liczenia każdego grosza w budżetach kapitałowych, aby mieć pewność, że wydatki zapewnią najlepszy zwrot z inwestycji.

Jeśli rozważasz modernizację systemów kontroli temperatury pod kątem efektywności energetycznej, a nakłady inwestycyjne stanowią problem, obecnie dostępne są elastyczne opcje w formie członkostwa lub subskrypcji długoterminowej umowy najmu. Zapewnia to dostęp do najnowszej technologii kontroli temperatury procesu, konserwacji i modernizacji sprzętu – a wszystko to z elastycznością kosztów operacyjnych.

Ten model subskrypcji pozwala producentom przekształcić system kontroli temperatury procesu ze środka trwałego w dynamiczne rozwiązanie, które będzie na bieżąco ze zmieniającymi się potrzebami biznesowymi i procesowymi.

Otrzymują nowy sprzęt w porównaniu z istniejącymi wypożyczonymi jednostkami magazynowymi, konserwację zapobiegawczą i awaryjną 24/7, wymiany i aktualizacje. Elementy miesięcznej umowy all-inclusive są dostosowane do potrzeb procesu i oparte na szczegółowej ocenie przeprowadzonej przez inżynierów usługodawcy.

Producenci otrzymują odpowiednie rozwiązania w zakresie kontroli temperatury dla swoich procesów, z możliwością elastycznego dostosowywania wydajności do zmieniających się wymagań sezonowych i operacyjnych. Systemy są instalowane na zamówienie, bez kosztów początkowych i inwestycji kapitałowych.

Ponadto, w przeciwieństwie do tradycyjnego wynajmu długoterminowego, korzystają oni z elastyczności w zakresie wymiany i modernizacji sprzętu w miarę zmiany wymagań lub rozwoju technologii. Wszystko to przy zachowaniu spokoju ducha dzięki kompletnym planom konserwacji i awaryjnym.

Autorstwa: Dave Palmer, dyrektor generalny na Wielką Brytanię i Irlandię w ICS Cool Energy