Technický článek v TGA FACHPLANER Nový chladicí systém pro Kronenzentrum
V létě 2019 nechal stavební a inženýrský odbor města Bietigheim-Bissingen obnovit chladicí technologii největší městské haly pro pořádání akcí.
Ve veřejné zakázce se dokázala prosadit společnost Skadec se svým konceptem R290 (propan), která předtím klientovi poskytovala poradenství v oblasti používání přírodních chladiv.
S Kronenzentrum nabízí Bietigheim-Bissingen největší společenský sál ve městě pro všechny příležitosti: konference, koncerty, taneční akce, divadelní představení, veletrhy, výstavy a rodinné oslavy zde najdou tu správnou atmosféru na centrálním místě ve starém městě Bietigheimu.
Vzhledem k vysokému počtu akcí byla výměna chladicí technologie náročná.
Předchozí chladič s chladivem R22 byl dlouhou dobu mimo provoz.
Zpočátku měla být nahrazena sadou R410A se studenou solankou.
Za tímto účelem byly na začátku plánovací fáze zvažovány dvě varianty s chladivem R410A.
Se systémem R410A v dělené verzi, GWP (potenciál globálního oteplování; potenciál globálního oteplování; ekvivalent CO2) z 417 600 (!).
Druhá varianta, kompaktní stroj s nosností cca 30 kg, rovněž dosáhla GWP 62 640.
Obě varianty však byly po konzultaci se Skadecem zamítnuty.
Sada pro studenou solanku R290 s náplní 5 kg na chladicí okruh má celkový GWP 45 kg. Množství náplně chladiva má tak výrazně nižší potenciál globálního oteplování než u variant R410A.
FINANCOVÁNÍ OD BAFA
Veřejní klienti mohou také získat finanční prostředky na projekty s obzvláště energeticky účinnou systémovou technologií a přírodními chladivy prostřednictvím programu financování „Chladicí a klimatizační systémy“, který spravuje Spolkový úřad pro hospodářství a kontrolu vývozu (BAFA) (viz poznámka).
Město Bietigheim získalo prostřednictvím konceptu udržitelného zařízení celkem 43 000 eur.
Díky tomu byla investice do budoucna výrazně levnější než při použití chladicích jednotek s chladivem HFC nebo HFO.
Program mimo jiné podporuje stacionární chladicí a klimatizační systémy, které jsou provozovány s nehalogenovanými chladivy nebo které jsou přestavěny chladicí jednotky, ale chladicí systém (voda, solanka, rozvod vzduchu) zůstává na svém místě.
Koncept Skadec je založen na sadě propanové solanky o výkonu 290 kW se třemi redundantními okruhy.
Jako přírodní chladivo nebude propan v budoucnu ovlivněn omezeními a zákazy nařízení o F-plynech.
Rozdělením chladicího výkonu do tří redundantních okruhů je v každém okruhu zapotřebí pouze 5 kg chladiva.
Pro srovnání, GWP náplně chladiva 45 tak odpovídá pouze ekvivalentu CO2 stanovenému pro přibližně jednu hodinu provozu při plném zatížení chladicí jednotky s elektřinou z flotily německých elektráren (Stromix 2018, 474 gCO2/kWhel). Poznámka: Firmy, neziskové organizace, obce, místní úřady, účelová sdružení a soukromé podniky, univerzity a školy, nemocnice a církevní instituce jsou způsobilé žádat o stacionární systémy v dotačním programu „Chlazení a klimatizace“, bez ohledu na záměr dosáhnout zisku.
Spolkové země a jejich instituce, jakož i státní podniky nejsou způsobilé k podání žádosti, s výjimkou institucí výslovně uvedených výše.
Žadatel je buď vlastníkem, nájemcem nebo nájemcem pozemků, na kterých je elektrárna umístěna, nebo společností poskytující energetické služby (dodavatelem) smluvně uzavřenou s vlastníkem, nájemcem nebo nájemcem nemovitosti.
SADA PROPANOVÉ SOLANKY ZA STUDENA
Pro řízení chladicího výkonu na základě potřeby má chladicí jednotka tři frekvenčně řízené pístové kompresory od společnosti Bitzer.
Jemné nastavení zatížení zabraňuje taktování kompresorů.
Tím se zvyšuje energetická účinnost systému a výrazně se zvyšuje životnost systému.
Pro optimalizaci účinnosti zařízení byl každý okruh vybaven vnitřním výměníkem tepla.
Mikrokanálové kondenzátory v kombinaci s EC ventilátory od ebm-papst také zvyšují koeficient výkonu sady pro studenou solanku.
K dispozici je celkem 290 kW chladicího výkonu.
Dimenzování jednotlivých chladicích okruhů je vypočítáno tak, aby střed koruny mohl být dostatečně klimatizován při teplotách nad 30 °C i v případě výpadku chladicího okruhu v letních dnech.
Integrovaný řídicí systém stroje PLC podle průmyslového standardu zaručuje provozní spolehlivost a vysokou dostupnost systému.
Ovládání je intuitivní pomocí dotykového panelu – odborní pracovníci mohou rychle provádět změny nastavení a najít správné provozní parametry, a to i bez návodu k obsluze.
Spotřebitelská síť je před sekundární sítí naplněnou glykolovou směsí se dvěma vyrovnávacími zásobníky o objemu 1500 l.
Příslušný hydraulický modul je integrován do soupravy pro studenou solanku a vybaven frekvenčně řízeným vysoce účinným čerpadlem od společnosti Wilo.
Z důvodu hořlavosti propanu (bezpečnostní třída A3) byl nový chladič instalován na střechu.
Aby byla zajištěna poloha v centru města, je stroj optimalizován také z hlediska hladiny akustického tlaku, zejména v noci.
V technické místnosti jsou také umístěny vyrovnávací zásobníky, čerpadla a výměníky tepla pro separaci systému.
Hydraulické potrubí je vyrobeno z ocelových trubek svařovaných TIG.
Rozsáhlé uzavírky silnic ve starém městě Bietigheim byly nutné, aby bylo možné navézt velké komponenty a umístit chladicí jednotku na střechu.
Nová struktura je nyní mnohem jednodušší na údržbu, protože komponenty systému jsou nyní snadno přístupné.
Součástí projektu byla i demontáž starého chilleru a hydrauliky v technické místnosti.
Za tímto účelem musely být všechny komponenty demontovány jeřábem přes střechu a odstraněny.
ŘÍZENÍ A REGULACE
Kromě řízení stroje s podporou PLC bylo k řízení sekundárního okruhu použito také softwarové řešení od společnosti Skadec.
Přídavný modul pro správu vyrovnávací paměti byl umístěn v samostatném, interně instalovaném rozvaděči.
Monitoruje a řídí dva studené vyrovnávací zásobníky, stejně jako všechny související ventily a plnicí čerpadla.
Přímá komunikace se sadou pro studenou solanku umožňuje trvale přizpůsobovat různé nastavené hodnoty procesu, jako je výstupní teplota sady pro studenou solanku, podle požadavků na další energetickou optimalizaci celého zařízení.
Kromě toho se obě profese vzájemně monitorují s ohledem na funkci a spolehlivost procesu.
15″ dotykový panel zabudovaný v rozvaděči umožňuje obsluze pohodlný přístup k vizualizaci obou profesí a jejich obsluhu na místě.
Investice bude mít pozitivní efekt i v dlouhodobém horizontu díky využití nejmodernějších kontrolních technologií a dokonalé koordinaci obchodů.
Cílem je zvýšení provozní spolehlivosti a snížení provozních nákladů.
Možnosti ovládání systému a prostor získaný přemístěním chladicí jednotky do venkovního prostoru také usnadňují údržbu.
ŘÍZENÍ RIZIKA
Bezpečnostní koncept Skadec byl pro tuto nemovitost velmi snadno implementovatelný.
Byla zvážena rizika venkovní instalace s velmi nízkým množstvím náplně chladiva.
Přístup na střechu je omezen a je možný pouze pro poučený personál.
Kromě toho je uvnitř stroje instalován senzor propanu, který odpojí systém od napájení prostřednictvím dvou spínacích stupňů.
Systémové komponenty s ochranou EX jsou dodávány se samostatným napájecím vedením.
Integrovaný EX ventilátor větrá skříň a zaručuje, že se nemůže vytvořit výbušná směs.