Энергосберегающие технологии Carel: история одного супермаркета
|
 В последние годы, в связи с ростом интереса ритейлеров к энергосберегающим технологиям, предлагается много различных инженерных подходов в этой области. Компания CAREL, специализируясь на разработке комплексных системных решений в области энергосбережения в магазиностроении, предлагает вниманию читателей результаты сравнительных «полевых»испытаний по внедрению комплекса энергосберегающих технологий в холодильном оборудовании в супермаркете EUROSPAR, расположенном в городе Аццано-Дечимо на севере Италии.
Целью проводившихся в течение года «полевых» испытаний было оценить вклад различных решений Carel (частотных инверторов, «умной» оттайки, использования электронных ТРВ и др.) в общее энергосбережение в реальных условиях работы типового супермаркета. В качестве тестового объекта компания EUROSPAR предоставила супермаркет, открытый в 2009 г. и оснащенный современным холодильным оборудованием.
|
|
Параметры супермаркета
|
|
Площадь, кв.м.
|
1500
|
|
Среднетемпературные витрины, шт.
|
15
|
|
Низкотемпературные витрины, шт.
|
11
|
|
Среднетемпературные камеры, шт.
|
6
|
|
Низкотемпературные камеры, шт.
|
2
|
|
Среднетемпературная ЦХМ
|
|
Количество компрессоров, шт.
|
3
|
|
Компрессоров с инвертором (35-100%), шт
|
1
|
|
Суммарная производительность, кВт
|
100
|
|
Переохладитель жидкости, шт
|
1
|
|
Количество вентиляторов конденсатора (с инвертором), шт
|
6
|
|
Низкотемпературная ЦХМ
|
|
Количество компрессоров, шт.
|
3
|
|
Компрессоров с инвертором (35-100%), шт
|
1
|
|
Суммарная производительность, кВт
|
50
|
|
Количество вентиляторов конденсатора (с инвертором), шт
|
4
|
|
Оборудование CAREL
|
|
Управление ЦХМ
|
pRack pR100
|
|
Витрины и холодильные камеры
|
MPXPRO step 3
|
|
Электронные ТРВ
|
E2V
|
|
Диспетчеризация
|
PlantVisorPRO Touch Hyper
|
Для того, чтобы результаты испытаний имели практическую ценность, было решено не использовать «супертехнологии», требующие тщательной индивидуальной настройки силами «суперспециалистов», а применять типовое оборудование в стандартном исполнении. Были внедрены следующие энергосберегающие технологии:
1) «Традиционный» супермаркет. В состав холодильной системы входят механические ТРВ, две ЦХМ без инверторного управления производительностью с постоянным заданным давлением конденсации и всасывания.
|
Механический ТРВ: заданное давление конденсации постоянно, поскольку механические ТРВ не предполагают автоматическую подстройку.
|
|
|
Отсутствие плавного управления производительностью означает невысокую точность поддержания давления всасывания, поскольку производительность регулируется только ступенчато включением/отключением компрессоров.
|
|
2) «Модернизированный» супермаркет. В состав холодильной системы входят электронные ТРВ и инверторное управление компрессорами ЦХМ.
|
Электронный ТРВ: заданное давление конденсации поддерживается минимально возможным.
|
|
|
Наличие частотного регулятора позволяет поддерживать давление всасывания с высокой точностью.
|
|
Резервами экономии являются:
-
Заданное давление всасывания — постоянная величина, независимо от фактического состояния потребителей. Следовательно, уставка на ЦХМ может быть неоправданно низкой для некоторых погодных условий.
-
ТЭНы антизапотевания — установлены в режим постоянной работы. Это влечет неоправданный расход электроэнергии на подогрев стекол витрин, в то время как это требуется не всегда.
-
Оттайка по расписанию — включение оттайки происходит через заданные промежутки времени, независимо от фактического обмерзания. Зачастую частота оттаек устанавливается более высокой, чем это необходимо.
3) «Энергоэффективный» супермаркет. В состав системы холодоснабжения внесены следующие усовершенствования:
-
алгоритм плавающего давления всасывания;
-
модулирующее управление ТЭНами антизапотевания;
-
алгоритм оптимизации оттаек
|
Плавающее давление всасывания. Уставка давления всасывания изменяется в зависимости от потребности витрин. Алгоритм выявляет витрины, которые требуют больше холода от ЦХМ, и соответственно управляет всей системой. Таким образом, ЦХМ в каждый момент времени потребляет именно столько энергии, сколько действительно требуется, избегая неоправданного перехолаживания витрин.
|
|
|
ТЭНы антизапотевания. Управление включением и отключением ТЭНов происходит по «точке росы», вычисленной на основании данных по температуре и влажности в помещении и температуре внутри витрины. Специальный алгоритм оценивает температуру стекла и «точку росы». Это позволяет избежать неоправданного включения ТЭНов антизапотевания.
|
|
|
Пропуск оттайки. Необязательных оттаек в витринах можно избежать на основании данных о длительности предыдущих оттаек. Поскольку длительность оттайки зависит от количества намороженного льда, анализируя длительность предыдущих оттаек и ряд других параметров, можно пропускать до трех последовательных циклов оттайки, что существенно снижает затраты энергии.
|
|
Сравнительные испытания проводились в течение десяти месяцев. Сравнение проводилось между «модернизированным» и «энергоэффективным» режимом работы супермаркета. Каждый режим длился в течение недели, затем выполнялось переключение. Запись параметров выполнялась каждые 5 минут.
Некоторые типовые результаты и режимы работы представлены ниже.
|
Нагрузка на компрессоры и давление всасывания
При включении алгоритма плавающего давления испарения давление всасывания оптимизировано в соответствии с нагрузкой (день/ночь, зима/лето), поэтому ЦХМ выдает ровно столько холодопроизводительности, сколько фактически требуется.
|
|
Работа ТЭНов антизапотевания
Наглядно видно, что процент времени работы ТЭНов антизапотевания в зависимости от влажности намного меньше 100%.
|
|
Пропуск оттайки
В течение 6 суток удалось пропустить 7 оттаек.
|
|
Мощность
По результатам испытаний в течение периодов времени с одинаковой температурой наружного воздуха построена зависимость потребляемой мощности от температуры конденсации для низкотемпературной и среднетемпературной ЦХМ соответственно.
|
Сравнительные данные по электропотреблению супермаркета в режимах «модернизированный» и «энергоэффективный» сведены в таблицы:
|
Среднее за 6 месяцев
|
|
Март-август 2010
|
«Энерго-эффективный»
|
«Модернизи-рованный»
|
Экономия
|
|
Длительность измерений, сут.
|
62
|
102
|
|
Среднее энерго-потребление, кВт
|
32,7
|
36,3
|
10%
|
|
Тест 1, продолжительность 144 часа, температурные условия одинаковые
|
|
Май 2010
|
«Энерго-эффективный»
|
«Модернизи-рованный»
|
Экономия
|
|
Температура
наружного
воздуха, °С
|
20,7
|
19,9
|
|
Потребл. мощность (с инвертором), кВт*ч
|
4729
|
5457
|
13%
|
|
Тест 2, продолжительность 456 часов, температурные условия одинаковые
|
|
Июль-август 2010
|
«Энерго-эффективный»
|
«Модернизи-рованный»
|
Экономия
|
|
Температура
наружного
воздуха, °С
|
24,2
|
24,9
|
|
Потребл. мощность (с инвертором), кВт*ч
|
18133
|
19660
|
8%
|
|
Вклад различных составляющих в энергосбережение «энергоэффективого» супермаркета
|
|
«Традиционный», «модернизированный» и «энергоэффективный» супермаркеты
|
Подытоживая, можно сделать следующие выводы:
1) переход от «традиционного» к «модернизированному» супермаркету предполагает использование электронных ТРВ с соответствующими контроллерами и частотных преобразователей (инверторов) для управления компрессорами. Такой переход предполагает, что дополнительные затраты окупаются за счет последующей экономии электроэнергии — в среднем, около 20% в год.
2) переход от «модернизированного» к «энергоэффективному» супермаркету не требует затрат, поскольку все необходимые алгоритмы уже содержатся в контроллерах Carel MPXPRO и дополнительном плагине Carel PlantVisorPRO.
Правила использования материалов сайта
|
|
