Империя Холода
Отраслевой информационно-
аналитический журнал
Мы помогаем
продвигать вашу
продукцию

Изменение границ применения CO2

В холодильной промышленности утилизация углекислоты становится все более и более популярной, в том числе и как радикальное решение устранения парникового эффекта, вызванного применением галогенизированых углеводородов категории ГФУ

GWP (Потенциал глобального потепления) для CO2 очень низкий по сравнению с ГФУ (единица по сравнению с несколькими тысячами); кроме того, CO2 не представляет собой опасности с точки зрения токсичности, воспламеняемости или негативного воздействия на озоновый слой. CO2 радикально отличается от всех традиционных хладагентов HFC (R404A, R507, и т.д.) и это ставит определенные задачи перед проектировщиками и производителями теплообменного оборудования. Более того, соответствующий выбор теплообменной технологии имеет принципиально важное значение для реализации высокоэффективных установок с CO2. Реальная задача состоит в том, чтобы проектировать оборудование с эффективностью, равной или превышающей текущий уровень эффективности оборудования для HFC.

1. Исследования LU-VE по CO2

С момента своего основания LU-VE Group работает с 22 престижными Университетами и Исследовательскими институтами из 13 различных стран. Группа имеет одну из крупнейших научно-исследовательских лабораторий в HVACR секторе в Европе и много лет тесно сотрудничает с Политехническим институтом Милана (в мае 2017 г LU-VE Group и Политехнический институт Милана подписали новый контракт по сотрудничеству на следующие три года, возобновляя непрерывное соглашение, которое действует с момента основания 1986 г).

Эти лаборатории были первыми в данном секторе, проводившими эксперименты в течение нескольких лет, используя метод CFD (Computational Fluid Dynamics), расшифровывая данные для изучения термогидродинамических процессов в теплообменниках. Затем LU-VE Group решила инвестировать в CO2, тестируя разработанное оборудование в лаборатории. Испытательное оборудование работает в климатической камере при постоянной температуре. Это одна из немногих лабораторий с такими характеристиками, существующих в Европе для теплообменного оборудования.

CO2 часто применяется как радикальное решение для устранения парникового эффекта, вызванного использованием галогенизированых углеводородов, относящихся к категории ГФУ.

Несмотря на то, что прямой вклад практически равен нулю, косвенный эффект будет выше, если циклы охлаждения CO2 будут менее эффективными, чем традиционные, из-за увеличения потребления электроэнергии, которое приводит к увеличению выбросов CO2 и других загрязняющих веществ с электростанций, потребляя больше ископаемого топлива. По этой причине всегда следует помнить, что технические решения, используемые для улучшения экологических аспектов, не могут игнорировать достижение повышенной эффективности.

Главный офис LU-VE Uboldo

1.2. Тестирование CO2

LU-VE Group разработала очень эффективное теплообменное оборудование для CO2 и смогла сделать важные разработки благодаря лабораторным испытаниям. Эта научно-исследовательская лаборатория может тестировать производительность оребренных теплообменных аппаратов для CO2, воздухоохладителей и газоохладителей. Испытательная лаборатория позволила запустить конкретный проект для трубчатых теплообменников с CO2 с главной задачей: улучшить знания о процессах теплообмена при испарении, конденсации и транскритического охлаждения газа. Влияние масла на внутренний коэффициент теплообмена также попало под исследование LU-VE, которое включает в себя испытания, калибровку, выполненную на программном обеспечении, которое рассчитывает производительность аппарата и потенциальные улучшения в работе. В частности можно было откалибровать конкретный метод, позволяющий учитывать поведение жидкости во время транскритического охлаждения, правильно учесть все параметры, влияющие на реальную производительность. Лаборатория для CO2 была создана для испытания конденсаторов, газоохладителей и воздухоохладителей. Максимальное рабочее давление 130 бар, в то время как, максимальная температура составляет 120°C.

Исследовательская лаборатория

Камера испытания СО2

Специальная программа была разработана собственными силами при использовании LabView для мониторинга и получения данных.

Испытания проводились с использованием температурного баланса между тестируемым блоком и контрастной группой, чтобы гарантировать надежность экспериментальных данных. Это потребовало большого количества времени для калибровки измерительной аппаратуры и, в частности, определение дисперсии внутри климатической испытательной камеры.

2. Путь от исследования до готовой продукции

2.1. Первая в мире холодильная установка с транскритическим циклом CO2

LU-VE Group имеет более 14 лет опыта работы с воздушными теплообменниками для CO2. В 2004 г компания разработала и изготовила блок газоохладителя для первой холодильной установки в мире, которая полностью оснащена транскритическим циклом CO2. Охладитель газа LU-VE (модель SHVDT 696 CO2) был специально разработан для компании Linde, которая является безусловным лидером в Европе и одним из важнейших международных производителей холодильных систем. Газоохладитель успешно работает в супермаркете Coop Tagipark, расположенном в Веттингене (Цюрих, Швейцария).

Данный проект был первым в своем роде, он разработан компанией LU-VE в сотрудничестве с лабораториями компании Linde в Кёльне (Германия). На тот момент это была самая большая транскритическая установка в мире, работающая на CO2. Данная установка имеет высокотемпературные и низкотемпературные холодильные контуры (холодильные и морозильные камеры), а также контур высокого давления, при этом газоохладитель LU-VE охлаждает сжатый диоксид углерода на транскритическом уровне. Все достижения LU-VE — это результат сложных исследований и испытаний в тесном сотрудничестве с Политехническим институтом Милана, а также использования нестандартных подходов и технических решений в разработке оборудования для холодильной промышленности.

Охладитель газа LU-VE CO2

2.2. Проверенные технологии

Продукт компании LU-VE Group газоохладитель CO2 может считаться «проверенной технологией» в области охлаждения. Это достижение стало возможным благодаря принятой компанией стратегии проектирования, заключающейся в использовании высокопроизводительных поверхностей теплопередачи и миниатюрных геометрий (труб малого диаметра) даже для больших теплообменников.

Со временем LU-VE разработала линейку продукции специально для воздухоохладителей CO2 в еще более смелых проектах, с газоохладителями, которые заменяют HFC конденсаторы.

Сегодня LU-VE — это «CO2 Natural leader» и можно утверждать, что у нее самый высокий технический уровень и самый большой опыт в данной сфере. В последние годы было установлено большое количество воздухоохладителей и газоохладителей в различных странах, обеспечивая изделия СО2 высокоэффективными теплообменниками; надежная система и ноу-хау (испытательная лаборатория); опыт в транскритических установках, работающих более 14 лет; полный спектр промышленных и коммерческих испарителей (40, 60 и 85 бар) и охладителей газа (130 бар).

LU-VE разработала специальную линейку испарителей для CO2 и революционного газоохладителя, который на транскритических установках CO2 заменяет стандартные конденсаторы. Кроме того, разработаны кубические коммерческие воздухоохладители; двухпоточные коммерческие воздухоохладители; потолочные коммерческие воздухоохладители; кубические промышленные испарители; двухпоточные промышленные воздухоохладители; плоские и V-образные газоохладители.

На сегодняшний день с уверенностью можно сказать, что LU-VE является первопроходцем в данной области как для высокотехнологичных решений, так и для большого количества установок на объектах.

3. EMERITUS®: изменение границ применения CO2

EMERITUS® — последняя инновация, разработанная для линейки конденсаторов, сухих градирен и газоохладителей CO2, произведенных LU-VE. EMERITUS® — это новое сочетание системы орошения и адиабатической системы для газоохладителей CO2, увеличения холодильного коэффициента (COP).

Это новый технологический процесс (запатентован) является результатом сотрудничества с Политехническим институтом Милана (EMERITUS® назван в честь профессора Emeritus Ennio Macchi, с 1986 г он активно принимал участие в развитии продукции LU-VE). Он объединяет преимущества систем орошения и адиабатического предварительного охлаждения. Усовершенствованная система управления максимизирует влияние этих объединенных систем.

Шумоподавитель EMERITUS® (закрытый)

Шумоподавитель EMERITUS® (открытый)

EMERITUS® особенно подходит для кондиционирования воздуха и холодильных установок: при применении к охладителям CO2 высокие показатели COP могут быть достигнуты даже в самые жаркие часы года. Это значит, что граница применения CO2 на климатической карте должна быть пересмотрена, расширяя тем самым географические области, где транскритические системы могут быть экономически эффективными. Технология только с адиабатической системой показывает превосходную производительность.

Уменьшение на 10K температуры выходящего газа CO2 оказывает последующее положительное влияние на холодильный коэффициент системы. В сравнении, сделанном при равных условиях (та же производительность, та же температура испарения и т.д.), удалось добиться увеличения холодильного коэффициента на 69% (гипотетически простой цикл с температурой испарения -8°C: COP в этом случае увеличивается с 1,31 до 2,21 (темп. CO2 газа при 40°C — темп. CO2 газа при 30°C).

4. Новые проекты

4.1. INDEE проект Индия

LU-VE Group (совместно с LU‑VE Exchangers, Uboldo — Italy и Spirotech, Bhiwadi — Rajasthan, India) являются частью проекта INDEE. Проект был одобрен правительством и министерством иностранных дел, правительством Норвегии, а также SINTEF (Фондом промышленных и технических исследований Норвегии) и NTNU (Норвежским университетом науки и техники). Проект является частью плана по содействию использованию природных хладагентов вместо синтетических из‑за их высокого потенциала глобального потепления (GWP).

Экспериментальный комплекс INDEE расположен в ITT (Индийский технологический институт Мадраса) в Ченнаи (Индия). LU-VE Group предоставила газоохладители модели (SAV5 с ЕС вентилятором на CO2) и переохладители CO2(модель SAV31). Проект был реализован при поддержке Enex (высокоэффективные системы охлаждения с использованием природных жидкостей). Другие компоненты были предоставлены Danfoss (эжекторы), Dorin (компрессоры) и Klimal (система рекуперации тепла).

Передача знаний по технологии охлаждения CO2 является целью INDEE Фаза 1 в Мадрасе IIT. Основная цель (INDEE Фаза 1). Экспериментальный комплекс имитирует интегрированный блок HVAC & R для супермаркета, предназначенный для поддержания трех разных температурных уровней, чтобы покрыть спрос на охлаждение трех различных применений, таких как замораживание, охлаждение и кондиционирование воздуха

Во время Фазы 2 INDEE будут определены промышленные образцы, и они будут активно поддерживаться на этапе проектирования, ввода в эксплуатацию и использования для распространения данных о производительности экспериментальных установок. Такие проекты приводят к увеличению числа квалифицированных инженеров-холодильщиков, а также к более быстрому внедрению природных рабочих жидкостей и снижению текущей зависимости от высокозатратных хладагентов.

Завод INDEE в Мадрасе

В марте этого года проект INDEE был представлен на международном семинаре «Интегрированные системы охлаждения CO2 для супермаркетов», который проводился в аудитории ICSR, IIT Madras в Ченнаи. Организаторы сосредоточили внимание на ликвидации традиционных синтетических (антропогенных) хладагентов, которые до сих пор пользуются большой популярностью в таких развивающихся странах, как Индия.

Индия, как развивающая страна, выступила с инициативой улучшить свою роль в окружающей среде на глобальном уровне. С такой мотивацией она стремится исключить использование синтетических хладагентов ГХФУ и ГФУ, которые имеют высокий потенциал глобального потепления (GWP) согласно недавнему соглашению в Кигали. Считается, что возможным кандидатом на замену является CO2. Как говорят организаторы, «целью семинара было распространение знаний путем проведения лекций и демонстраций. Все участники семинара: практикующие инженеры, консультанты, персонал отрасли и студенты обязаны получить знания о новых технологиях в области Теплообмена, Кондиционирования и Охлаждения (HVAC).

Ливио Перотта, менеджер по маркетингу LU-VE Group, провел презентацию «Теплообменное оборудование для CO2». «Промышленный семинар INDEE, проведенный в Мадрасе, подчеркнул возможность использования технологии охлаждения CO2 в Индии. Цель состояла в том, чтобы продемонстрировать применимость технологии охлаждения рабочих жидкостей в развивающих странах с высокой температурой окружающей среды, — сказал г-н Перотта. — Согласно INDEE разработан и построен испытательный завод, где заинтересованные стороны могут имитировать работу супермаркета. Охладители газа и пароохладители — оба используют теплообменники LU-VE на CO2. Оценка эффективности будет проводиться в условиях высокой окружающей среды с использованием CO2 в качестве хладагента».

4.2. Первый супермаркет CO2 на Ближнем Востоке

В феврале 2018 г компания LU-VE была частью программы, которая построила первый супермаркет с СО2 на Ближнем Востоке, в Аммане, Иордания. Это одна из самых современных холодильных систем для супермаркетов, использующих CO2. Этот проект осуществляется организацией Объединенных Наций по Промышленному развитию (UNIDO) при поддержке Министерства окружающей среды Иордании и финансируется Коалицией за климат и чистый воздух (CCAC). «Данный проект реализует первую систему охлаждения с CO2 в супермаркете с новейшими технологиями. Эта система считается одной из наиболее энергоэффективных и благоприятных для климата холодильных технологий и для сектора розничной торговли», —сказал Сулафа Мданат, представитель UNIDO в Иордании.

5. LU-VE Group

Основанная в конце 1985 г и действующая с 1986 г, LU-VE Group стала одним из крупнейших производителей теплообменников в мире. С июля 2017 г LU-VE Group котируется на Миланской фондовой бирже (Borsa Italianas Main Market-MTA). Компании группы работают в различных сегментах рынка: охлаждение (коммерческое и промышленное); технологическое охлаждение для промышленного применения и производства электроэнергии; кондиционирование воздуха. LU-VE (Штаб квартира в г. Убольдо, Варезе, Италия) является многонациональной компанией с 10-ю производственными единицами в семи странах (4 в Италии и по 1 в Китае, Индии, Швеции, Польше, Чешской Республике и России), с сетью офисов продаж и представительств по всей Европе, Азии, на Ближнем Востоке и в Океании. Группа также включает центр программного обеспечения ICT (информационные и коммуникационные технологии), разработка программного обеспечения расчета, компьютеризация.

Сила LU-VE в ее сотрудниках, рабочий персонал более 2500 человек в общей сложности, 500 из них работают в Индии. Общая площадь составляет 390000 м2, 160000 м2 закрытой площади (в том числе 2500 м2 занимают исследовательские лаборатории, крупнейший сектор в Европе). LU-VE экспортирует 80% своей продукции в более 100 стран по всему миру. В 2017 г общий оборот составил 270 млн евро (примерно 21,8 млрд индийских рупий).

В 2000 г LU-VE S.p.A. стала первой компаний в Европе, получившей престижный сертификат Eurovent Certify All для всей линейки своей продукции — это гарантия качества и надежности выбранных компонентов, обеспечение оптимальных условий работы с минимальными затратами.

www.spirotechindia.in
www.luve.it
www. Luvegroup.com

 

17 августа 2018
Danfoss выпустил серию интеллектуальных регуляторов давления и расхода
9 августа 2018
Компрессоры Danfoss охлаждают тонны морской воды
8 августа 2018
Холодное лакомство в «горячих» точках Москвы
8 августа 2018
Водоохлаждающая установка AIRCOOL для мыловаренного производства
1 августа 2018
LU-VE расширяет свое сотрудничество за рубежом
31 июля 2018
Поздравляем Юрия Николаевича Дубровина с 65-летием!
30 июля 2018
Открыта регистрация на форум «Пищевое машиностроение - 2018»
25 июля 2018
Клапан RLV-KD снят с производства: его заменит гарнитура RLV-K
20 июля 2018
Новое приобретение LU-VE Group в США
18 июля 2018
Водоохлаждающие установки AIRCOOL для ЦОД
Рассылка