www.industriogteknik.com
14
'14
Written on Modified on
Control Techniques
Energieffektivitet: den franske virksomhed Compagnie des Fromages sætter fokus på innovation med teknologier fra Emerson
Compagnie des Fromages har lanceret en miljøpolitik, der har til formål at reducere energiforbruget og udledningen af CO2. Virksomheden har i den forbindelse investeret i et anlæg udviklet af hollandske Cofely Axima, et datterselskab af franske GDF Suez og førende inden for industrielle kølesystemer. Det unikke anlæg er kendetegnet ved, at det køler og varmer i én og samme proces. Det består bl.a. af nøglekomponenter fra Emerson-koncernen – en Vilter enkeltskruekompressor fra Emerson Climate Technologies og en Leroy-Somer frekvensomformer fra Emerson Industrial Automation.
Compagnie des Fromages er en del af Bongrain-koncernen, verdens femtestørste producent af oste og mælkeprodukter med 18.870 ansatte.
"Vi arbejder som konsulenter for vores kunder og gennemførte derfor en energiaudit på Compagnie des Fromages' fabrik i Vire," lyder det fra Jean-Yves Druillennec, Sustainable Development Manager hos Cofely Axima–GDF Suez. Beregningen var baseret på en række målinger og gav et billede af fabrikkens energiforbrug. På baggrund af målingerne foreslog Cofely Axima virksomheden at udskifte sine fire stempelkompressorer, der kun producerede køling, med en køle-/varmepumpe.
En køle-/varmepumpe er et termodynamisk varmeoverførselssystem, der kan køle og varme på én gang. Kølesystemet sørger for kølekapacitet til fordamperen og varmekapacitet til kondensatoren. Hver gang der produceres 1000 kW nedkølet vand på fabrikken i Vire, genvindes der samtidig 1300 kW energi, der ved hjælp af kun 100 kW strøm bruges til at opvarme vand til +62°C. Hele den producerede og anvendte energi genvindes fuldt ud. Anlægget omfatter en 150 m³ buffertank, hvor energien anvendes til at producere varmt vand til rengøring. På det gamle anlæg blev dette vand opvarmet ved hjælp af gas, der har langt større CO2-fodaftryk. Desuden blev den producerede varme fra processen ledt ud i atmosfæren via et køletårn i stedet for at blive genvundet og genbrugt. Det nye system har reduceret vandforbruget med 9000 m3 om året. Desuden anvendes køletårnet langt mindre, hvilket også har reduceret udledningen af varm damp.
Kernen i systemet er en 390 kW motor og en frekvensomformer. Både motor og frekvensomformer er fremstillet af Leroy-Somer. De driver en Vilter-enkeltskruekompressor med en kølekapacitet på 1000 kW. Kølemidlet er ammoniak (NH3), et naturligt stof, der ofte anvendes til overførsel af varme i tilfælde som dette. Der sker både køling og opvarmning på samme tid i en tredjedel af tiden. For at opvarme vandet fra 15 til 58°C (med en kombineret COP* på 7,67) komprimeres ammoniakken – efter at varmen er fjernet fra den kolde side for at producere nedkølet vand – så den får det rigtige tryk og den rette temperatur. Da denne temperatur er meget højere end normalt for et almindeligt køleanlæg, kondenserer ammoniakken ved 59°C. Vandet opvarmes ved at overføre varmen fra ammoniakken via kondensatoren og andre varmevekslere, der er placeret forskellige steder i systemet for at optimere processen.
I den sidste tredjedel af tiden produceres der nedkølet vand på traditionel vis med en COP på 5,75. Til sidst genvinder systemet al den varme, der er udledt under produktionen af nedkølet vand.
18 måneders tilbagebetalingstid
På fabrikken i Vire produceres der dagligt nedkølet vand med en temperatur på 1 til 7°C og 200 m3 varmt vand med en temperatur på 60°C. Hertil brugte det gamle anlæg gennemsnitligt 820 kW pr. tons produceret vand om året. Med det nye anlæg er dette tal reduceret til 560 kW. "Det betyder, at tilbagebetalingstiden er særdeles kort, selv når vi medregner tilskuddet fra staten til energirenovering, der beløber sig til mindre end 20 % af investeringen," siger Patrick Marie, Maintenance Manager i Compagnie des Fromages. "Men processen med at producere varme med mindre strøm fra nettet er ikke det eneste sted, vi sparer energi," siger Jean-Yves Druillennec. "Den anden kilde til energibesparelser er de langt mere energieffektive komponenter."
Dyneo® drivsystemer: høj effektivitet og pålidelighed
Leroy-Somers Dyneo® LSRPM-serie omfatter en række permanent magnet-synkronmotorer med patenteret teknologi. Magnetrotorens innovative design øger effektiviteten til helt op omkring 98%.
"Den er 7% mere energieffektiv end asynkronmotorer, hvilket har stor betydning for indtjeningen, især i betragtning af, at eludgifterne forventes at stige med 25% inden for de næste fem år. Denne motor udmærker sig ved at være velegnet til hastighedsstyring. Vi har bemærket, at nogle asynkronmotorer var under ekstrem belastning under dynamiske forhold. Det problem har vi ikke med Leroy-Somers motorer. De forbliver driftssikre uanset belastning. Hvis vi havde anvendt asynkronmotorer, skulle de have været overdimensioneret."
De lave tab, der forekommer med magnetrotorteknologien reducerer opvarmningen af lejerne markant. De skal derfor ikke smøres nær så tit, og motorens levetid øges. "Vi har implementeret over 30 applikationer i de seneste fire år uden de mindste problemer," tilføjer Jean-Yves Druillennec.
Vilters teknologi giver større driftssikkerhed og energieffektivitet
Vilter-mærket tilhører Emerson Climate Technologies, der har en medarbejderstab på over 16.000 fordelt over hele verden. I stedet for standard dobbeltskruekompressorer har virksomheden udviklet en helt ny proces med enkeltskruekompressorer. Kompression opnås med en enkelt skrue og to star gate-rotorer. Kompressoren er udviklet, så skruen er i balance både radialt og aksialt. Det reducerer belastningen af lejerne til et minimum og giver dermed høj driftssikkerhed og langt mindre vibration og støj. Produktet er omfattet af Vilters eksklusive 5/15-garanti (5 år på kompressoren og 15 år på lejerne).
Teknologien bag Vilters enkeltskruekompressor
Nøglen til enkeltskruekompressorens høje energieffektivitet er Vilters eksklusive slædesystem Parallex™, der betyder, at kompressoren kan køre med optimal effektivitet i hele kapacitetsområdet. Kapacitets- og volumenslæderne (med et udvidet volumenforhold på 1,2 til 7,0) bevæger sig uafhængigt af hinanden under alle driftsforhold, hvilket eliminerer over- og underkompression og sparer motorkraft. "Disse kompressorer udmærker sig ved automatisk at justere kapacitets- og volumenforholdet. Det gør en stor forskel ved delvis belastning. Vilters kompressorer er helt klart mere energieffektive end standardkompressorer med dobbelt skrue. Afhængigt af anvendelsesområdet kan de være helt op til 10% mere effektive," lyder det fra Jean-Yves Druillennec.
Det er de samlede udgifter, der tæller
Cofely Axima var ansvarlig for hele projektet, fra konstruktion og installation til styring og overvågning (PLC-styring, løbende performance-overvågning og sporing af alle parametre). Det eneste, virksomheden ikke tog sig af, var de elektriske installationer. Produktionen i Compagnie des Fromages stod kun stille i 3 timer under indkøringen. Cofely Axima har installeret mange systemer i lande som f.eks. Thailand, Kuwait og Italien. "Vi oplever, at priserne er under pres. Vores kunder er kun interesserede i løsninger, der kan tjene sig selv ind på under to år. Det er derfor vigtigt, at vi holder det, vi lover. Generelt er Emersons løsninger mere effektive og driftssikre og langt mere fleksible til dynamiske forhold. "Systemet i sin helhed gør en stor forskel i de samlede udgifter," lyder det fra Jean-Yves Druillennec.
*COP: Coefficient of Performance (effektfaktor) er et udtryk for en motors energieffektivitet og svarer til forholdet mellem den producerede køling/opvarmning og strømforbruget. Jo højere COP, jo lavere eludgifter.
# # #
