Herausforderung
Eines der führenden australischen Lebensmittelunternehmen wollte den Energieverbrauch in seinem Werk in Neuseeland durch den Einsatz von Wärmepumpentechnologie zur Rückgewinnung der bei den Produktionsprozessen entstehenden Wärme senken. Das komplexe Wasser-Wasser-Wärmepumpenprojekt war das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Trane und den Systementwicklern.
Der Lebensmittelhersteller verfügt über zahlreiche Produktionsstätten in ganz Neuseeland und stellt eine breite Palette an hochwertigen Milchprodukten, Backwaren und Lebensmitteln her. Das Unternehmen gab das Projekt in Auftrag , um die Nachhaltigkeit zu verbessern, den Kesselverbrauch zu senken und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen in einem seiner wichtigsten Werke zu beenden.
Lösung
Das geplante System umfasst zwei Trane RTSF-Wärmepumpen, die das Kältemittel 1234ze mit niedrigem Treibhauspotenzial verwenden. Eine der größten Herausforderungen war, dass die Prozesse ein sehr großes Delta T umfassen, das die meisten Systeme nicht bewältigen können. Die RSTF-Geräte von Trane sind jedoch sehr flexibel und daher die ideale Wahl für das neue System.
Das bei den Fertigungsprozessen anfallende Abwasser, das zuvor in einen Kühlturm geleitet wurde, wobei die Wärme an die Atmosphäre abgegeben wurde, wird nun mit einer Temperatur von etwa 25 °C in das neue System geleitet. Es wird mit einer Temperatur von 57°C in die Fabrik zurückgeführt.
Die Wärmepumpenanlage besteht aus einem Warmwasserspeicher, der von den beiden Trane RTSF-Wärmepumpen mit einer Heizleistung von jeweils 450 kW versorgt wird. Zu den wichtigsten Optimierungen der Energieeffizienz des Wärmepumpensystems gehört die Rückgewinnung des Kondensationswassers der Kältemaschine. Dieses wird als Ladung für die Verdampfer der Wärmepumpe verwendet und dient auch zur Vorwärmung des Trinkwassers, das in die Kondensatoren der Wärmepumpe gelangt - eine effektive kostenlose Heizung und Kühlung. Jede Wärmepumpe verfügt über ein Verflüssiger-Absperrventil, das den Eintritt von Trinkwasser in den Verflüssiger ermöglicht, und ein Verdampfer-Absperrventil, das den Eintritt von warmem Verflüssigerwasser in den Verdampfer der Wärmepumpe über eine Betriebs-/Bereitschaftspumpe ermöglicht. Außerdem stehen drei Luftkompressoren für die Wärmerückgewinnung zur Verfügung, die zur Wärmeerzeugung des Gesamtsystems beitragen. Für jede Wärmepumpe ist ein eigener Leistungsmesser vorgesehen und installiert, der mit den jeweiligen Symbio800-Bordreglern kommuniziert.
Ergebnisse
Der Endkunde ist sehr zufrieden mit der Lösung, die bereits kontinuierlich den gesamten sekundären Warmwasserbedarf der Anlage erzeugt.
Die Umstellung auf das neue System ist außerordentlich gut verlaufen und wird alle Kosteneinsparungsziele erfüllen. Das System bietet einen COP von 6 für die Heizung und einen kombinierten COP für Kühlung/Heizung von 10 bis 12. Das Herzstück der Trane-Wärmepumpen-/Kühlanlagen-Steuerungsanwendung ist der Trane SC Tracer®, der die Kältemaschinen, Ventile, Pumpen, den Durchfluss, die Tankfüllstandskontrolle, die Warmwasserzufuhr zum Feld und die Ferneinwahl steuert. Tracer SC+ ist ein webbasierter digitaler Regler, auf den mit PCs, Tablets und Smartphones zugegriffen werden kann. Der Systemregler umfasst leistungsstarke, werkseitig entwickelte Anwendungen, die ein perfektes Gleichgewicht zwischen Energieeffizienz und Benutzerkomfort bieten.
