Örnek olay incelemesi: CO'nun abartılı performansı2 gaz soğutucuları
CO2 gazlı soğutucuların popülaritesi artıyor ve bunun iyi bir nedeni var. Yüksek Küresel Isınma Potansiyelleri (GWP) nedeniyle HFC soğutucu akışkanların ısı eşanjörü pazarında aşamalı olarak kullanımdan kaldırılmasıyla, R-744 (CO2 ) soğutucu akışkan, HFC soğutucu akışkanlardaki halojenli karbonların neden olduğu sera etkisini ortadan kaldırmak için ciddi bir alternatif haline gelmektedir. Ayrıca R-744 toksik olmayan, yanıcı olmayan ve doğal bir soğutucu akışkandır.
Bununla birlikte, yeşil teknolojiyi benimseme yarışında, şartname hazırlayanların ve sistem tasarımcılarının gerçek hayattaki sistem yetenekleri hakkında güvenilir verilere erişebilmelerinin ne kadar önemli olduğunu hatırlamamız gerekir, böylece sistemler başarılı bir şekilde tasarlanır ve kurulur, belirtildiği gibi çalışır. Aksi takdirde, sözde sürdürülebilir sistemler beklendiği gibi çalışmadığında, teknolojinin (ve onu belirleyen, tasarlayan ve kuranların) itibarı haksız yere zarar görebilir.
Talep edilen ve gerçek performanstaki sapmalar büyük sorunlara neden olur. Bu nedenle, CO2 gaz soğutucusunun performansının olduğundan fazla tahmin edilmesinin soğutma tesisinin verimliliği, özellikle de sistemin yıllık güç tüketimi ve ilgili maliyeti üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Termodinamik çevrimin verimliliğini tahmin etmek için simülasyonlar yapılmış, bazı teorik ve ampirik kurallar CO2 gaz soğutucusunun nominal termal kapasitesiyle birleştirilmiştir. Karşılaştırma, Sertifikalı bir CO2 gaz soğutucusu (Vaka Çalışması 1) ile sertifikasız bir CO2 gaz soğutucusu (Vaka Çalışması 2) arasında yapılmıştır. Simülasyonlar için ana varsayımlar şunlardı:
- İki sıcaklık seviyesi:
- Orta sıcaklık (MT): Tevap, MT = -8 °C; Qevap, MT = 250 kW
- Düşük sıcaklık (LT): Tevap, LT = -30 °C; Qevap, LT = 100 kW
- Tasarım ortam sıcaklığı: 35°C
- Maksimum çalışma basıncı: 95 bar
- Tasarım gaz soğutucu kapasitesi (SC20) = 490 kW
- Elektrik özel maliyeti: 0,25 €/kWh.
Örnek çalışma 1: Sertifikalı CO2 gaz soğutucusu
Simülasyon, CO2 gaz soğutucusunun gerçek performansına uygun tasarım kapasitesine sahip sertifikalı bir ünite üzerinde gerçekleştirilmiştir. Aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir:
| Vaka çalışması 1: 0,25 €/kWh enerji maliyetini dikkate alan ekonomik simülasyon | |
| Bitki tüketimi | 1.456 MWh/yıl |
| Gazlı soğutucu fanların elektrik maliyeti | 8.134 €/yıl |
| Kompresör elektrik maliyeti | 355.746 €/yıl |
| Toplam maliyet | 363.880 €/yıl |
Örnek çalışma 2: Sertifikasız CO2 gaz soğutucusu
İkinci simülasyon, gerçek kapasiteden daha yüksek bir tasarım kapasitesine sahip, sertifikasız bir CO2 gaz soğutucusu içindir. Bu örnekte, sertifikasız üretici %25'lik bir aşırı boyutlandırma katsayısı uygulamış ve bu da beyan edilenden daha düşük bir gerçek termal kapasiteyle sonuçlanmıştır.
Bu durumda, evaporatörlerdeki faydalı etkiyi beklendiği gibi tutmak için kompresörün gaz soğutucusunun kapasite eksikliğini telafi etmesi gerekmiştir. Ayrıca, tasarım koşullarında sistemin ulaştığı maksimum basınç 99 bar'ın üzerinde olup, tasarım maksimum basıncından 4 bar daha yüksektir.
| Vaka çalışması 2: 0,25 €/kWh enerji maliyeti dikkate alınarak yapılan ekonomik simülasyon | |
| Bitki tüketimi | 1.518 MWh/yıl |
| Gazlı soğutucu fanlar elektrik maliyeti | 8.633 €/yıl |
| Kompresör elektrik maliyeti | 370.824 €/yıl |
| Toplam maliyet | 379.457 €/yıl |
Her ne kadar 2 simülasyon arasındaki fark önemsiz görünse de, yıllık tüketim ve dolayısıyla maliyet üzerindeki etki kesinlikle göz ardı edilemez:
| Sertifikasız CO kullanımı nedeniyle tüketim ve maliyet artışının özeti2 gaz soğutucusu | ||
| Tesis elektrik tüketimi | +4.2% | 62 MWh/yıl |
| Gazlı soğutucu fanlar elektrik maliyeti | +6.1% | 499 €/yıl |
| Kompresör elektrik maliyeti | +4.2% | 15.078 €/yıl |
| Toplam maliyet | +4.3% | 15.577 €/yıl |
Beklenenden %25 daha düşük kapasiteye sahip bir gazlı soğutucunun yıllık maliyet artışı 15.600€ civarındadır ve bu da 10 yıllık kullanım ömrü boyunca 156.000€'ya denk gelmektedir. Beyan edilen ve gerçek gaz soğutucu kapasitesi arasındaki fark ne kadar yüksek olursa, tesisin enerji tüketimi üzerindeki etkisi de o kadar yüksek olur. Uzun vadeli maliyetler ve sürdürülebilirlik söz konusu olduğunda, Eurovent Sertifikalı Performansa sahip ürünleri seçmenin faydaları açıktır.
Sertifikalı gazlı soğutucuları bulmak için lütfen www.eurovent-certification.com
ECP Isı Eşanjörleri programı hakkında daha fazla bilgi için lütfen j.habimana@eurovent-certification.com adresinden Japhet HABIMANA ile iletişime geçin.