Riešenie plytvania energiou v potravinárskom priemysle

Potravinársky a nápojový priemysel je jedným z najväčších výrobných odvetví v Spojenom kráľovstve, a to z hľadiska výroby aj vývozu. Pokroky v modernej výrobnej technológii poskytli výrobcom oveľa väčšiu kontrolu nad ich prevádzkou a regulácia teploty – z hľadiska chladenia procesov aj zariadení – je kľúčová pre dosiahnutie konzistentného výkonu. Často to však niečo stojí.

S tieňom legislatívy o spotrebe energie, ktorá pretrváva nad sektorom výroby potravín a nápojov, Brent Hall, technický manažér spoločnosti ICS Cool Energy, načrtáva, ako by účinnosť chladiacich systémov mohla byť kľúčom k dosiahnutiu úspor nariadených Európskou úniou.

Často existuje mylná predstava o chladení v potravinárskych aplikáciách. Aj keď ho niektorí môžu považovať za nutné zlo, vzhľadom na skutočnosť, že spotrebúva veľké množstvo energie, je neoddeliteľnou súčasťou takmer všetkých aplikácií v celom sektore.

Rovnako ako mnoho iných trhových odvetví hospodárstva Spojeného kráľovstva, aj úroveň spotreby energie v potravinárskom priemysle podlieha prísnej regulácii podľa smernice Európskej únie o ekodizajne. Vzhľadom na to, že väčšina legislatívnych zmien je prispôsobená konkrétnym skupinám výrobkov, či už ide o čerpadlá, ventilátory alebo kompresory, existuje neustály prúd aktualizácií, o ktorých musia byť koncoví používatelia informovaní, aby sa zabezpečilo, že ich spracovateľské zariadenie bude fungovať v súlade s právnymi predpismi EÚ.

Hoci samotný objem môže byť pre koncových používateľov zastrašujúci, pochopenie dôsledkov a zabezpečenie akejkoľvek modernizácie alebo investícií do spracovateľských zariadení v súlade s príslušnými legislatívnymi mandátmi smernice o ekodizajne výrazne zníži celkovú spotrebu energie v lokalite a v konečnom dôsledku aj ich účty za energie.

Ponorenie sa do detailov
V rámci chladiaceho systému – či už ide o chladiacu jednotku alebo priamy chladiaci systém – je kompresor zďaleka najväčším spotrebiteľom energie; A pre mňa je jednou z najväčších výziev v oblasti spotreby energie, ktorým bude potravinársky a nápojový priemysel čeliť v nasledujúcich 10 rokoch, ako znížiť spotrebu energie kompresora bez ovplyvnenia celkového výkonu chladiaceho systému.

Dosiahnutie tohto cieľa však nie je ľahký proces. Základnou funkciou kompresora je prečerpávanie plynu z jedného tlaku do druhého, a to vždy spotrebuje určité množstvo energie – to je fyzika. Preto, hoci princípy kompresie pár zostanú rovnaké, je to technológia kompresora, ktorá sa musí zmeniť, aby sa dosiahla vyššia cieľová účinnosť stanovená v smernici o ekodizajne (časť 31).

Aby sme mohli riešiť otázku účinnosti kompresorov v chladiacich systémoch, povedal by som, že potravinársky a nápojový priemysel musí spoločne hľadať inšpiráciu v prevádzkových procesoch niektorých väčších kompresorov. Napríklad bezolejové kompresory s magnetickými ložiskami ponúkajú vyššiu úroveň účinnosti znížením pohyblivých častí, čím sa odstráni potreba tradičných ložísk a súvisiace trenie.
Vzhľadom na premenné

Zatiaľ čo bezolejové kompresory predstavujú jednu z potenciálnych ciest inšpirácie, v skutočnosti táto technológia ešte nie je široko dostupná vo veľkostiach potrebných na použitie v chladiacich systémoch. V konečnom dôsledku je jednou z najdostupnejších metód zlepšenia energetickej účinnosti na trhu s chladením vývoj kompresorov, ktoré využívajú optimalizované pohony s premenlivými otáčkami. Pohony s premenlivými otáčkami sa stali riešením modernizácie na obmedzenie neefektívnosti v mnohých motorizovaných priemyselných procesoch, ako sú čerpacie systémy, a princíp je rovnako vhodný pre kompresory.

Mnoho kompresorov, ktoré sú v súčasnosti v prevádzke, beží na jednej pevnej rýchlosti bez ohľadu na dopyt a vo všeobecnosti dosahujú súčinnosť výkonu (alebo energetickú účinnosť) 3 kW chladenia na 1 kW výkonu. Aplikácia optimalizácie čiastočného zaťaženia prostredníctvom pohonu s premenlivými otáčkami na špirálové a skrutkové kompresory by však mohla operátorom umožniť dosiahnuť pomer chladenia 4,5 – 5 kW na každý 1 kW výkonu: zlepšenie približne o 50 – 60 percent.
Aj keď, ako pri väčšine moderných technologických pokrokov, by som očakával, že sa zvýšia náklady na materiál, toto počiatočné zvýšenie kapitálu je žihľava, ktorú musí priemysel uchopiť.

To sa vyplatí, pretože zvýšené výdavky na nové zariadenia budú kompenzované znížením spotreby energie a následne emisií uhlíka a účtov za energiu. Vzhľadom na integrálnu úlohu chladenia v potravinárskom sektore by sa táto úspora mohla ľahko premietnuť do úspor tisícov libier pre spracovateľské závody každý rok.

Záverečné myšlienky
Celkovo sa zdá, že technológia nie je príliš ďaleko, pretože je v súčasnosti k dispozícii ako voliteľný doplnok vo väčších závodoch. Aby však potravinársky a nápojový priemysel realisticky dosiahol úspory nariadené EÚ, musí sa takýto pokrok stať bežným vo všetkých chladiacich zariadeniach v priebehu nasledujúcich 10 rokov, ak nie skôr.

Stručne povedané, musíme zabezpečiť, aby si pokrok v technológii väčších kompresorov naďalej našiel cestu do menších kompresorov, ako sú tie, ktoré používajú chladiace systémy v potravinárskom priemysle. Vzhľadom na množstvo energie, ktoré tradične spotrebuje, je chladiaca technológia oprávnene pod tlakom, aby prispela k významným úsporám energie. Koniec koncov, planéta nie je nekonečná entita a my musíme urobiť všetko, čo je v našich silách, aby sme sa o ňu postarali.