Sfida
Una delle principali aziende alimentari australiane stava cercando di ridurre il consumo energetico del proprio stabilimento in Nuova Zelanda utilizzando la tecnologia delle pompe di calore per recuperare il calore generato durante i processi di produzione. Il complesso progetto della pompa di calore acqua-acqua è stato il prodotto di una collaborazione tra Trane e i progettisti del sistema.
Il produttore alimentare ha numerosi siti produttivi in tutta la Nuova Zelanda e produce un'ampia gamma di prodotti caseari, da forno e alimentari di alta qualità. L'azienda ha commissionato il progetto per incrementare la sostenibilità, ridurre il consumo di caldaie e porre fine alla dipendenza dai combustibili fossili in uno dei suoi impianti principali.
Soluzione
Il sistema progettato comprende due pompe di calore Trane RTSF che utilizzano il refrigerante a basso GWP 1234ze. Una delle sfide più grandi era che i processi comportano un Delta T molto ampio che la maggior parte dei sistemi non sarebbe stata in grado di gestire. Tuttavia, le unità RSTF di Trane sono molto flessibili e rappresentano la scelta ideale per il nuovo sistema.
Le acque reflue prodotte durante i processi produttivi, che in precedenza venivano convogliate in una torre di raffreddamento con il calore respinto nell'atmosfera, vengono ora incanalate nel nuovo sistema, a una temperatura di circa 25°C. Il ritorno in fabbrica avviene ad una temperatura di 57°C.
L'impianto a pompa di calore comprende un serbatoio di alimentazione dell'acqua calda, servito dalle due pompe di calore Trane RTSF che forniscono ciascuna 450 kW di capacità di riscaldamento. L'ottimizzazione dell'efficienza energetica del sistema a pompa di calore comprende il recupero dell'acqua di condensazione del refrigeratore. Questa viene utilizzata come carico per gli evaporatori della pompa di calore e anche per fornire un preriscaldamento all'acqua potabile che entra nei condensatori della pompa di calore - in pratica riscaldamento e raffreddamento gratuiti. Ogni pompa di calore è dotata di una valvola di isolamento del condensatore che consente l'ingresso dell'acqua potabile nel condensatore e di una valvola di isolamento dell'evaporatore che consente all'acqua calda del condensatore di entrare nell'evaporatore della pompa di calore tramite una pompa di servizio/stand-by. Sono inoltre disponibili tre compressori d'aria da utilizzare per il recupero del calore, che si aggiungono alla generazione di calore ottenuta dal sistema nel suo complesso. Ogni pompa di calore è dotata di un proprio misuratore di potenza, che comunica con i rispettivi controllori di bordo Symbio800.
Risultati
Il cliente finale è molto soddisfatto della soluzione, che sta già generando in modo continuo tutto il fabbisogno di acqua calda secondaria dell'impianto.
Il passaggio al nuovo sistema è avvenuto in modo eccezionale ed è destinato a raggiungere tutti gli obiettivi di risparmio. Il sistema fornisce un COP di 6 per il riscaldamento e un COP combinato di 10-12 per il raffreddamento e il riscaldamento. Il cuore dell'applicazione di controllo dell'impianto Trane Heat Pump/Chiller è il Trane SC Tracer® che controlla i chiller, le valvole, le pompe, il flusso, il controllo del livello del serbatoio dell'acqua calda e il dial-in remoto. Tracer SC+ fornisce un controllore digitale basato sul web a cui si può accedere con PC, tablet e smartphone. Il controllore di sistema include potenti applicazioni progettate in fabbrica per fornire il perfetto equilibrio tra efficienza energetica e comfort dell'utente.
