Permite încălzirea și răcirea durabile, eficiente și sigure cu propan

Simaka Energie- und Umwelttechnik GmbH, un furnizor german de soluții termice, este o companie care a fost dornică să le arate clienților potențialul de a lucra cu propan ca agent frigorific. Împreună cu Alfa Laval, au conceput un sistem de pompă de căldură pentru un lanț de supermarketuri elvețian, bazat pe trei schimbătoare de căldură cu plăci brazate Alfa Laval; care sunt foarte mari, au o capacitate foarte mare și folosesc R290 ca agent frigorific. Rezultatul a fost o soluție inovatoare de încălzire și răcire care oferă cea mai bună asigurare de durabilitate pe termen lung, eficiență energetică și funcționare în siguranță.

Simaka-case-story02.jpg S-au instalat schimbătoare de căldură cu plăci brazate Alfa Laval în pompa de căldură. La stânga; Condensator AC500, în centru; evaporator AC1000, iar la dreapta condensator AC500.

Misiunea Simaka este de a dezvolta sisteme personalizate pentru clienți, care depășesc cerințele privind eficiența termică, nivelurile GWP și eficiența costurilor, asigurând liniște sufletească pe viitor. Cu sediul în Argenbühl din Baden-Württemberg, Germania, aceștia au fost cei mai rapizi adoptatori ai agenților frigorifici naturali, proiectând pompe de căldură inovatoare pentru încălzirea și răcirea industrială de mulți ani. Prin urmare, compania este situată în mod unic pentru a înțelege cerințele pieței actuale și provocările implicate pentru clienți în trecerea la alternative cu GWP scăzut.

În opinia mea, Regulamentul F-Gas reprezintă cea mai mare abatere legată de interzicerea agenților frigorifici din ultimii 30 de ani”, explică Karsten Uitz, Director General la Simaka. „Până acum, a existat întotdeauna un înlocuitor care îndeplinea toate criteriile de siguranță relevante. În calitate de antreprenor în domeniul frigorific astăzi, totuși, nu puteți ocoli agenții frigorifici inflamabili precum propanul sau R1234ze. Trebuie să fiți capabili să le faceți față.”

În fruntea agenților frigorifici naturali

Simaka este situat la doar 50 de kilometri de granița Germaniei cu Elveția, o țară care a fost lider în implementarea cerințelor pentru agenții frigorifici cu GWP mai scăzut. Drept urmare, întreprinderile care operează în Elveția consideră că este foarte probabil ca viitorul să aducă obiective de durabilitate și mai dure.

Aceste considerații au fost esențiale pentru marele lanț de supermarketuri elvețian, care, în vara anului 2020, a invitat la licitație pentru o pompă de căldură cu funcție de răcire constantă. Specificațiile clientului au necesitat o putere totală de 550 kW și, în mod critic, utilizarea R290 ca agent frigorific principal. Având în vedere concentrarea inovatoare a Simaka pe utilizarea unui agent frigorific natural, Uitz și echipa sa de ingineri de proces au fost dornici să accepte provocarea și să învingă concurența.

Asigurarea eficienței maxime este în fiecare detaliu

„Eficiența este pasiunea Simaka și construim sisteme care oferă clienților noștri cele mai bune beneficii până la cele mai mici detalii”, spune Uitz. „Știm că, dacă o pompă de căldură nu funcționează la nivelul de eficiență scontat, vor exista mai multe costuri cu electricitatea de-a lungul timpului, precum și emisii de CO2 mai mari în cele din urmă. Asigurarea că sistemul nostru va oferi performanța promisă a fost astfel un efort de echipă cu Alfa Laval, deoarece mă pot baza 100% pe ei pentru a dimensiona și a asambla în mod optim componentele necesare pentru noi.”

Pentru lanțul de supermarketuri elvețian, Simaka a dezvoltat un sistem de încălzire și răcire, care este conectat printr-un schimbător de căldură cu plăci brazate Alfa Laval AC1000 mare la un circuit hidraulic de răcire și două schimbătoare de căldură cu plăci brazate AC500 identice conectate la două circuite de încălzire hidraulice separate. Schimbătoarele de căldură cu plăci brazate AC500 sunt folosite drept condensatoare și fiecare este umplut cu 30 kg de propan. Simaka a proiectat sistemul cu o redundanță de 50% pentru a se asigura că sistemul continuă să furnizeze jumătate din capacitatea totală în cazul în care un circuit frigorific se defectează.

În plus, având două condensatoare separate, permite operatorilor să ruleze presiuni diferite de condensare și, prin urmare, temperaturi în cele două circuite de refrigerare. De exemplu, un circuit poate funcționa la o temperatură de descărcare mai scăzută, activată de o presiune mai mică, rezultând o eficiență termică mai mare și, prin urmare, eficiență energetică.

Comparație Agent Frigorific de Simaka Energie-und Umwelttechnik GmbH

Modele unice pentru a satisface cerințe ridicate

Schimbătoarele mari de căldură cu plăci brazate AC1000 sunt proiectate cu o amprentă foarte mică, ceea ce a ajutat Simaka să profite din plin de performanțele volumetrice bune ale R290. Ca rezultat, sistemul de pompă de căldură de mare capacitate pe care l-au proiectat poate furniza cei 550 kW necesari într-un design compact și, prin urmare, cu economie de costuri.

Datorită designului unic al plăcilor asimetrice FlexFlow™ de la Alfa Laval și sistemului de distribuție integrat Dynastatic™ complet personalizat, schimbătoarele mari de căldură cu plăci brazate AC1000 asigură o distribuție excelentă a agentului frigorific și, în același timp, obțin pierderi reduse de presiune pe partea de răcire hidraulică. Acest lucru reduce cerințele privind capacitatea pompei, ceea ce minimizează consumul de energie electrică și se traduce printr-o reducere și mai mare a emisiilor de CO₂. În plus, asimetria plăcii garantează cea mai bună performanță termică chiar și la sarcini parțiale.

„Cu Alfa Laval, găsim întotdeauna cunoștințele de proiectare și experiența necesare pentru a asigura schimbătoarele de căldură optime pentru sistemele noastre”, spune Uitz. „Este valabil de la cele mai mici capacități până la cele mai mari pe care le executăm și include detalii precum returul uleiului, dar și temperaturi de acces foarte apropiate, astfel încât nu există niciun compromis în ceea ce privește eficiența. Ne-am orientat către acest proiect cu cerințe ridicate, iar Alfa Laval a proiectat schimbătoarele noastre mari de căldură cu plăci brazate AC1000 pentru a le îndeplini întocmai.”

Performanță de încredere cu siguranță pe măsură

Cele 60 kg de propan utilizate în sistem sunt cu mult peste limita de funcționare fără protecție dedicată la explozie. Prin urmare, siguranța a fost un aspect cheie în construcția sistemului și în alegerea componentelor de către Simaka. Acesta a fost un alt motiv pentru care s-au bazat pe o colaborare atât de strânsă cu Alfa Laval.

Schimbătoarele de căldură sunt cele mai importante atunci când avem de-a face cu agenți frigorifici inflamabili”, spune Uitz. „Schimbătoarele de căldură folosite trebuie să fie absolut fiabile, chiar și pe termen lung. Și aici calitatea Alfa Laval nu ne-a dezamăgit niciodată. Nu am avut niciodată nicio defecțiune din cauza unei scurgeri de la schimbătorul de căldură.”

Designul de redundanță oferă încă o dată un avantaj, deoarece înseamnă că cantitatea de propan dintr-un circuit de refrigerare dat este redusă la jumătate. Dacă propanul ar ieși, sistemul s-ar opri imediat și un ventilator rezistent la explozie l-ar arunca în aer. Acest lucru se poate face în siguranță, deoarece sistemul este amplasat pe acoperișul supermarketului, și nu în interiorul clădirii, iar Uitz recomandă ca orice astfel de sistem care utilizează agenți frigorifici inflamabili să fie instalat în aer liber tocmai din acest motiv.

Pompă de căldură tip SIMATRON WP550SW, la Simaka Energie- und Umwelttechnik GmbH.

Rezultate de succes dintr-un parteneriat de succes

În timp ce mulți clienți pot avea încă probleme de siguranță, Simaka este încrezător că propanul și alte hidrocarburi vor continua să câștige prevalență pe piață pe termen mediu. „Pe termen lung, nu vor exista agenți frigorifici inflamabili”, concluzionează Uitz. “R290 permite construirea de sisteme compacte, eficiente datorită capacității sale volumetrice de refrigerare. Acest lucru se reflectă în CAPEX scăzut și OPEX pentru clienți. În același timp, GWP scăzut garantează că va continua să îndeplinească cerințele legislației mult după 2030.”

Având în vedere succesul proiectului supermarket-ului elvețian, Uitz privește încrezător perspectivele pentru viitor. „Pentru noi, acest lucru înseamnă multe proiecte interesante în parteneriat strâns cu Alfa Laval în următorii ani”, adaugă el. „Le așteptăm cu nerăbdare, deoarece colaborarea noastră profesională a dus la multe idei grozave, pe care le-am putut transforma în realitate perfectă cu sprijinul serviciului cuprinzător al Alfa Laval.”

Descărcați povestea completă