Problem zaczyna się od danych

W przemyśle coraz częściej mówi się o transformacji energetycznej, naturalnych czynnikach chłodniczych i wysokiej efektywności instalacji. Technologie rozwijają się dynamicznie, a projektanci dysponują coraz bardziej zaawansowanymi narzędziami symulacyjnymi.

Jest jednak jeden element, który wciąż bywa niedoceniany – wiarygodność danych technicznych urządzeń, na których opiera się projektowanie całych systemów chłodniczych.

Bo w rzeczywistości instalacja jest tak dobra, jak dobre są dane, na których została zaprojektowana.

Deklaracje producentów w tabeli katalogu

Projekt instalacji chłodniczej – czy to w przemyśle spożywczym, logistyce czy handlu – zaczyna się zazwyczaj od doboru komponentów: skraplaczy, gas coolerów, sprężarek czy wymienników ciepła.

Każdy z tych elementów posiada zestaw deklarowanych parametrów:

• wydajność odbioru ciepła
• zużycie energii wentylatorów
• poziom hałasu
• charakterystyki pracy w różnych warunkach otoczenia

Te dane są następnie wykorzystywane w modelach projektowych, które określają jak cały system będzie pracował przez następne 10, 15 czy nawet 20 lat.

Problem pojawia się wtedy, gdy rzeczywiste parametry urządzeń nie pokrywają się z deklaracjami producenta.

Kiedy deklarowana wydajność nie spotyka się z rzeczywistością

Analizy prowadzone w branży HVACR pokazują, że w przypadku części urządzeń dostępnych na rynku różnice pomiędzy deklarowaną a rzeczywistą wydajnością mogą być znaczące.

W badaniach laboratoryjnych dotyczących gas coolerów CO₂ wykazano, że przy standardowych warunkach testowych odchylenia były stosunkowo niewielkie, jednak w warunkach bliższych rzeczywistej eksploatacji różnice pomiędzy deklarowaną a zmierzoną wydajnością sięgały nawet ponad 50% w najbardziej skrajnych przypadkach.

Nie oznacza to oczywiście, że wszystkie urządzenia na rynku działają poniżej deklaracji. Jednak wyniki te pokazują wyraźnie jedno – projektowanie instalacji wyłącznie na podstawie materiałów katalogowych może być obarczone znacznym ryzykiem.

Efekt domina w całym systemie chłodniczym

W chłodnictwie przemysłowym żaden komponent nie pracuje w izolacji.

Jeżeli element odpowiedzialny za odbiór ciepła – skraplacz lub gas cooler – pracuje z mniejszą wydajnością niż zakładano, wpływa to bezpośrednio na pracę całego systemu:

• wzrasta ciśnienie po stronie wysokiej instalacji
• sprężarki zużywają więcej energii
• system traci część swojej wydajności
• rośnie temperatura pracy urządzeń

Symulacje wykonane dla typowej instalacji handlowej pokazały, że niedoszacowanie wydajności elementów odbioru ciepła może prowadzić do ponad 43 000 kWh dodatkowego zużycia energii rocznie oraz wzrostu kosztów energii o ponad 7 800 euro rocznie.

W skali życia instalacji oznacza to nawet 650 000 kWh dodatkowego zużycia energii oraz ponad 200 ton dodatkowych emisji CO₂.

W praktyce oznacza to, że niewielkie odchylenie jednego komponentu może wywołać systemowy efekt domina w całej instalacji.

Dlatego w chłodnictwie nie projektuje się „na styk”

Doświadczeni inżynierowie wiedzą, że instalacje przemysłowe nie powinny być projektowane wyłącznie na podstawie idealnych warunków laboratoryjnych.

Każdy zakład produkcyjny funkcjonuje w zmiennym środowisku:

• zmieniają się warunki pogodowe
• zmieniają się obciążenia produkcyjne
• instalacje starzeją się i pracują w różnych trybach

Dlatego profesjonalne projektowanie instalacji chłodniczych wymaga konserwatywnego podejścia do parametrów oraz bardzo dokładnej weryfikacji danych technicznych.

Dlaczego we FRIZO instalacje są doszacowane

We FRIZO przyjęliśmy zasadę, że instalacji chłodniczych nie projektuje się wyłącznie na podstawie danych katalogowych producentów urządzeń.

Każdy projekt traktowany jest jako oddzielne przedsięwzięcie inżynieryjne, w którym parametry instalacji są weryfikowane i modelowane w odniesieniu do rzeczywistych warunków pracy zakładu.

Jednym z powodów, dla których nasze instalacje są świadomie doszacowane pod względem parametrów pracy, jest zaplecze badawcze, jakim dysponujemy.

W naszym Centrum Badawczo-Rozwojowym FRIZO prowadzimy testy urządzeń i układów chłodniczych w warunkach zbliżonych do pracy przemysłowej.

Pozwala nam to:

• weryfikować parametry komponentów w różnych scenariuszach pracy
• badać zachowanie instalacji przy zmiennych obciążeniach
• optymalizować parametry pracy pomp ciepła, agregatów i wymienników
• modelować rzeczywiste warunki pracy instalacji zakładowych

Dzięki temu projektowanie nie kończy się na analizie katalogu urządzeń – zaczyna się od rzeczywistej pracy systemu.

Przemysł potrzebuje danych, nie obietnic

Transformacja energetyczna przemysłu będzie w dużej mierze opierała się na systemach chłodniczych i pompach ciepła.

Ale w tej transformacji kluczowa jest jedna rzecz – zaufanie do danych technicznych.

Dlatego w nowoczesnym podejściu do projektowania instalacji coraz większą rolę odgrywają:

• niezależna certyfikacja urządzeń
• testy laboratoryjne
• symulacje systemowe
• testowanie instalacji w warunkach rzeczywistych

Bo w chłodnictwie – podobnie jak w wielu innych dziedzinach inżynierii – najdroższa energia to ta, której nie przewidziano na etapie projektu.

A druga strona chłodu zaczyna się właśnie tam, gdzie kończy się broszura marketingowa.