Päivittäistavarakaupan CO2-kylmäjärjestelmän tuottaman lauhdelämpömäärän arviointimenetelmän kehittäminen
Gröndahl, Mikko (2024)
Diplomityö
2024
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024061753317
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024061753317
Tiivistelmä
Päivittäistavarakaupan CO2-kylmäjärjestelmän tuottamaa lauhdelämpöä hyödynnetään energiankierrätysjärjestelmän avulla rakennuksen lämmitysjärjestelmissä. Energiankierrätysjärjestelmää suunniteltaessa keskeisiä lähtötietoja ovat CO2-kylmäjärjestelmän tuottama lauhdelämpömäärä ja lämpömäärän ajallinen jakautuminen.
Tämän työn tavoitteena oli laatia energiankierrätysjärjestelmän suunnittelun lähtötietotarvetta varten yksinkertainen apuväline CO2-kylmäjärjestelmästä saatavan lauhdelämpömäärän ja lauhdelämpöprofiilin määrittämiseen. Työssä tutkittiin CO2-kylmäjärjestelmän tuottamaa lauhdelämpömäärää ja miten lauhdelämpömäärää sekä lauhdelämpöprofiilia voitaisiin arvioida suunnittelun edetessä.
Työ perustuu kolmen suuren päivittäistavarakaupan kuudesta kylmäjärjestelmän keskuskoneesta kerättyihin tietoihin ja niistä laadittuihin laskelmiin ja simulointeihin. Yksinkertaisimmillaan lauhdelämpötehoa voi arvioida suunnitellun jäähdytystehon perusteella ja tarkemmin ohjelmalla Pack Calculation Pro, joka mahdollistaa talteenotettavissa olevan lauhdelämmön määrän laskemisen vuoden jokaiselle tunnille. Pack Calculation Pro:n laskemat tulokset olivat mitattujen sähkönkulutusten kanssa yhteneviä, mutta ohjelmassa tehtävän MT-kompressorien jäähdytystehoprofiilin ulkolämpötilariippuvuuden määrittelyn onnistumisella on ratkaiseva vaikutus simuloitujen tulosten paikkansapitävyyteen. An energy recycling system is used in a superstore to recover the condensate heat from a CO2-refrigeration system and to utilize the recovered heat in a heating system. Key input data for designing the energy recycling system are the amount and the temporal distribution of condensate heat produced.
The aim of this master’s thesis was to develop a simple method for determining the amount of condensate heat produced by a CO2-refrigeration system in order to better support designing of energy recycling systems. In this master’s thesis the amount of condensate heat produced by a CO2-refrigeration system was studied, as well as how the amount and the temporal distribution of condensate heat could be estimated throughout the design process.
This master’s thesis is based on data retrieved from six refrigeration systems’ pack controllers of three superstores, and on calculations and simulations made of the aforementioned data. At its simplest, the condensate heat power can be estimated based on the design cooling power, and more accurately with the Pack Calculation Pro program, which allows the calculation of the amount of recoverable condensate heat for every hour of the year. The results calculated by Pack Calculation Pro were consistent with the measured electricity consumption, but the accuracy of the results is heavily dependent on the correct setting of the MT cooling capacity profile’s ambient temperature change.
Tämän työn tavoitteena oli laatia energiankierrätysjärjestelmän suunnittelun lähtötietotarvetta varten yksinkertainen apuväline CO2-kylmäjärjestelmästä saatavan lauhdelämpömäärän ja lauhdelämpöprofiilin määrittämiseen. Työssä tutkittiin CO2-kylmäjärjestelmän tuottamaa lauhdelämpömäärää ja miten lauhdelämpömäärää sekä lauhdelämpöprofiilia voitaisiin arvioida suunnittelun edetessä.
Työ perustuu kolmen suuren päivittäistavarakaupan kuudesta kylmäjärjestelmän keskuskoneesta kerättyihin tietoihin ja niistä laadittuihin laskelmiin ja simulointeihin. Yksinkertaisimmillaan lauhdelämpötehoa voi arvioida suunnitellun jäähdytystehon perusteella ja tarkemmin ohjelmalla Pack Calculation Pro, joka mahdollistaa talteenotettavissa olevan lauhdelämmön määrän laskemisen vuoden jokaiselle tunnille. Pack Calculation Pro:n laskemat tulokset olivat mitattujen sähkönkulutusten kanssa yhteneviä, mutta ohjelmassa tehtävän MT-kompressorien jäähdytystehoprofiilin ulkolämpötilariippuvuuden määrittelyn onnistumisella on ratkaiseva vaikutus simuloitujen tulosten paikkansapitävyyteen.
The aim of this master’s thesis was to develop a simple method for determining the amount of condensate heat produced by a CO2-refrigeration system in order to better support designing of energy recycling systems. In this master’s thesis the amount of condensate heat produced by a CO2-refrigeration system was studied, as well as how the amount and the temporal distribution of condensate heat could be estimated throughout the design process.
This master’s thesis is based on data retrieved from six refrigeration systems’ pack controllers of three superstores, and on calculations and simulations made of the aforementioned data. At its simplest, the condensate heat power can be estimated based on the design cooling power, and more accurately with the Pack Calculation Pro program, which allows the calculation of the amount of recoverable condensate heat for every hour of the year. The results calculated by Pack Calculation Pro were consistent with the measured electricity consumption, but the accuracy of the results is heavily dependent on the correct setting of the MT cooling capacity profile’s ambient temperature change.