Bei dem Wettlauf um die Einführung umweltfreundlicher Technologien darf nicht vergessen gehen, wie wichtig es ist, Planern und Systementwicklern Zugang zu zuverlässigen Daten über die Leistungsfähigkeit von Systemen in der Praxis zu verschaffen, damit diese erfolgreich geplant und installiert werden und später wie angegeben funktionieren. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Ruf der Technologie (und derjenigen, die sie spezifizieren, entwerfen und installieren) zu Unrecht geschädigt werden, wenn vermeintlich nachhaltige Systeme in der Realität nicht wie erwartet arbeiten.

Herausforderung: Überschätzen der Geräte

Abweichungen zwischen der behaupteten und der tatsächlichen Leistung verursachen große Probleme. Daher wurde untersucht, wie sich eine Überschätzung der Leistung des CO2-Gaskühlers auf die Effizienz der Kälteanlage auswirkt – insbesondere auf den jährlichen Stromverbrauch des Systems und die damit verbundenen Kosten. Es wurden Simulationen durchgeführt, um den Wirkungsgrad des thermodynamischen Kreislaufs abzuschätzen, wobei einige theoretische und empirische Regeln mit der thermischen Nennleistung des CO2-Gaskühlers verknüpft wurden.

Der Vergleich wurde zwischen einem zertifizierten CO2-Gaskühler (Fallstudie 1) und einem nicht zertifizierten CO2-Gaskühler (Fallstudie 2) durchgeführt. Die wichtigsten Annahmen für die Simulationen waren:

• Zwei Temperaturniveaus: Mittlere Temperatur (MT): Tevap, MT = – 8 °C; Qevap, MT = 250 kW Niedrige Temperatur (LT): Tevap, LT = – 30 °C; Qevap, LT = 100 kW
• Auslegung der Umgebungstemperatur: 35 °C
• Maximaler Betriebsdruck: 95 bar
• Auslegung des Gaskühlers (Standardbedingung 20) = 490 kW
• Spezifische Kosten für Elektrizität: 0,25 €/kWh.

Fallstudie 1: Zertifizierter CO2-Gaskühler

Die Simulation wurde an einer zertifizierten Anlage mit einer Auslegungskapazität durchgeführt, die der tatsächlichen Leistung des CO2-Gaskühlers entspricht. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erzielt:

Fallstudie 1: Wirtschaftliche Simulation unter Berücksichtigung von Energiekosten von 0,25 €/kWh
Verbrauch der Anlage 1.456 MWh/a
Stromkosten für Ventilatoren 8.134 €/a
Stromkosten für Kompressor 355.746 €/a
Gesamtkosten 363.880 €/a

Fallstudie 2: Nicht zertifizierter CO2-Gaskühler

Die zweite Simulation bezieht sich auf einen nicht zertifizierten CO2-Gaskühler, dessen Auslegungsleistung höher ist als die tatsächliche Leistung. In diesem Fall wendete der nicht zertifizierte Hersteller einen Überdimensionierungskoeffizienten von 25 Prozent an, was zu einer tatsächlichen Wärmeleistung führte, die niedriger war als die angegebene. Also musste der Verdichter hier die fehlende Kapazität des Gaskühlers kompensieren, um den erwarteten Nutzeffekt an den Verdampfern zu bekommen. Zudem liegt der maximale Druck, den das System im Auslegungszustand erreicht, bei mehr als 99 bar und somit höher als der maximal gewünschte Auslegungsdruck von 95 bar.

Fallstudie 2: Wirtschaftliche Simulation unter Berücksichtigung von Energiekosten von 0,25 €/kWh
Verbrauch der Anlage 1.518 MWh/a
Stromkosten für Ventilatoren 8.633 €/a
Stromkosten für Kompressor 370.824 €/a
Gesamtkosten 379.457 €/a

Fazit

Auch wenn der Unterschied zwischen den beiden Simulationen auf den ersten Blick unbedeutend erscheinen mag, ist die Auswirkung auf den Jahresverbrauch und damit auf die Kosten nicht zu vernachlässigen:

Zusammenfassung des Verbrauchs und der Kostensteigerung durch die Verwendung von nicht zertifizierten CO2-Gaskühlern
Verbrauch der Anlage + 4,2 % 62 MWh/a
Stromkosten für Ventilatoren + 6,1 % 499 €/a
Stromkosten für Kompressor + 4,2 % 15.078 €/a
Gesamtkosten + 4,3 % 15.577 €/a

Die jährlichen Mehrkosten eines Gaskühlers mit einer um 25 Prozent geringeren Kapazität als erwartet belaufen sich daher auf rund 15.600 Euro, was über eine zehnjährige Lebensdauer 156.000 Euro ergibt. Je größer die Diskrepanz zwischen der angegebenen und der tatsächlichen Kapazität des Gaskühlers ist, desto größer sind die Auswirkungen auf den Energieverbrauch der Anlage.

Wenn es also um langfristige Kosten und Nachhaltigkeit geht, liegen somit die Vorteile der Wahl von Produkten mit Eurovent Certified Performance auf der Hand.

Kolloquium “Energieeffiziente Kältesysteme für Supermärkte und Einkaufszentren”

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