1. Rozwiązania systemowe
Produkcja
Dystrybucja

2. KONFERENCJA „Nowoczesne Technologie Chłodnicze – UKŁADY KASKADOWE”
Wrocław, 2 Marca 2012 r.
Przygotował: mgr inż. Grzegorz Grzelka

3. 1.UKŁADY KASKADOWE Z ZASTOSOWANIEM CZYNNIKÓW ROBOCZYCH R404a,
R134a, R744
2.UKŁADY TRANSKRYTYCZNE Z ZASTOSOWANIEM CZYNNIKA ROBOCZEGO R744

4. 1.UKŁADY KASKADOWE Z ZASTOSOWANIEM CZYNNIKÓW ROBOCZYCH
R404a, R134a, R744
1. Eksploatacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
2. Instalacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
3. Użytkowanie - serwis systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
4. Wdrożenie nowoczesnych technologii w zakresie systemu chłodniczego.
5. Wdrożenie nowoczesnych technologii.
6. Budowa systemów kaskadowych.
7. Przykładowe rozwiązania.

5. 1. Eksploatacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
1.1. STANDARDOWE ROZWIĄZANIE - dwa zespoły sprężarkowe MT (PLUS) i LT (MINUS)

6. 1. Eksploatacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
1.2.ROZWIĄZANIE KASKADOWE - dwa zespoły sprężarkowe MT (PLUS) i LT (MINUS)

7. 1. Eksploatacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
STANDARD KASKADA

8. 1. Eksploatacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
Czynnik chłodniczy

9. 1. Eksploatacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
STANDARD KASKADA R404a/R404a KASKADA R134a/R404a KASKADA R134a/CO2
Konfiguracja MT SYSTEM
PORÓWNAWCZY
Czynnik chłodniczy [-] R404A R404A R134a R134a
Warunki doborowe [-] MT (Te/Tc = -10,0/45,0 °C)
Wydajność [kW] Qo/Qk 68,1 / 97,2 90,0 / 130,2 92,4 / 128,3 92,4 / 128,3
Spr.1 [-] 4PCS-15.2Y, R404A, 50Hz 4NCS-20.2Y, R404A, 70Hz 4H-15.2Y, R134a, 60Hz 4H-15.2Y, R134a, 60Hz
Spr. 2 [-] 4PCS-15.2Y, R404A, 50Hz 4NCS-20.2Y, R404A, 50Hz 4H-15.2Y, R134a, 50Hz 4H-15.2Y, R134a, 50Hz
Spr. 3 [-] 4PCS-15.2Y, R404A, 50Hz 4NCS-20.2Y, R404A, 50Hz 4H-15.2Y, R134a, 50Hz 4H-15.2Y, R134a, 50Hz
Spr. 4 [-] - - 4H-15.2Y, R134a, 50Hz 4H-15.2Y, R134a, 50Hz
Konfiguracja LT SYSTEM
PORÓWNAWCZY
Czynnik chłodniczy [-] R404A R404A R404A R744
Warunki doborowe [-] LT (Te/Tc = -35,0/45,0 °C) LT (Te/Tc = -35,0/-5,0 °C)
Wydajność [kW] Qo/Qk 16,3 / 30,9 16,1 / 19,4 16,1 / 19,4 16,6 / 21,1
Spr.1 [-] 4PCS-10.2Y, R404A, 50Hz 2EC-2.2Y, R404A, 70Hz 2EC-2.2Y, R404A, 70Hz 2KHC-05K, R744, 70Hz
Spr. 2 [-] 4PCS-10.2Y, R404A, 50Hz 2CC-3.2Y, R404A, 50Hz 2CC-3.2Y, R404A, 50Hz 2KHC-05K, R744, 50Hz
Spr. 3 [-] 4PCS-10.2Y, R404A, 50Hz 2CC-3.2Y, R404A, 50Hz 2CC-3.2Y, R404A, 50Hz 2KHC-05K, R744, 50Hz

10. 1. Eksploatacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
STANDARD KASKADA KASKADA KASKADA
R404a R404a/R404a R134a/R404a R134a/CO2
Średnie COP
LT [-]: 1,33 4,65 4,65 3,42
MT [-]: 1,96 2,12 2,34 2,34
Razem [-]: 1,80 1,86 2,05 1,97
Zużycie energii wentylatorów skraplaczy
LT [kWh]: 3 988 0 0 0
MT [kWh]: 6 033 8 723 8 129 8 218
Razem [kWh]: 10 021 8 723 8 129 8 218
Zużycie energii sprężarek
LT [kWh]: 35 490 11 300 11 300 15 351
MT [kWh]: 107 183 122 295 114 668 115 940
Razem [kWh]: 142 673 133 595 125 968 131 291
Zużycie energii całkowite
LT [kWh]: 39 478 11 300 11 300 15 351
MT [kWh]: 113 216 131 018 122 798 124 158
Razem [kWh]: 152 694 142 318 134 098 139 508
Oszczędności
Rocznie [kWh]: - 10 376 18 596 13 186
Rocznie [%]: - 7,3 12,2 8,6

11. 1. Eksploatacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
16 000,00
14 000,00
12 000,00
10 000,00
kWh
8 000,00 STANDARD
KASKADA R404a/R404a
6 000,00 KASKADA R134a/R404a
KASKADA R134a/R744
4 000,00
2 000,00
-

12. 2. Instalacja systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
-parametry pracy układu minusowego, temperatura skraplania z +45oC na 0/-5oC:
-pozwala na stosowanie mniejszych objętościowo sprężarek w układzie minusowym, np. z
sprężarki o wydajności objętościowej V=48 m3/h szt., na sprężarkę o wydajności V=16,2 m3/h szt.
zachowując wydajnośd układu, przez to znacznie obniżając koszty systemu LT
-zastosowanie wymiennika płytowego jako skraplacza:
-wyeliminowanie skraplacza powietrznego dla układu minusowego,
-krótka linia zespół minusowy – skraplacz płytowy = Brak rurociągów do skraplacza najczęściej
umieszczonego na dachu i kosztów ich ułożenia,
-mniejsze napełnienie układu freonem, nawet dwukrotnie !!!
-kompaktowa budowa urządzenia kaskadowego:
-jedna rama piętrowa, z skraplaczem płytowym i zbiornikiem układu minusowego w obrębie ramy,
-mniejsze pomieszczenie maszynowni,

13. 3. Użytkowanie - serwis systemu chłodniczego - obniżenie kosztów
-parametry pracy układu minusowego, ciśnienie skraplania 4/5 bar = temperatura skraplania 0/-5oC:
-niższe ciśnienie po stronie tłocznej – mniejsze wycieki przez mikronieszczelności,
-zastosowanie wymiennika płytowego jako skraplacza:
-nie ma serwisu skraplacza powietrznego układu minusowego,
-w upalne dni unikamy problemów związanych z wysoką temperaturą otoczenia
-parametry pracy układu minusowego, mniejsza różnica ciśnieo (tłoczenie/ssanie):
-mniejsze obciążenia mechaniczne sprężarek LT, dłuższa żywotnośd

14. 4. Wdrożenie nowoczesnych technologii w zakresie systemu chłodniczego.
Rozwiązania kaskadowe to krok w przyszłośd, zgodne z aktualnymi trendami w chłodnictwie
→ mniejsze napełnienia systemu freonem (TEWI)
→ ekologia
→ niższe koszty eksploatacyjne (TEWI)
Całkowity (globalny) równoważnik tworzenia efektu cieplarnianego

15. 4. Wdrożenie nowoczesnych technologii w zakresie systemu chłodniczego.
Rozwiązania kaskadowe to krok w przyszłośd, zgodne z aktualnymi trendami w chłodnictwie
→ mniejsze napełnienia systemu freonem (TEWI)
→ ekologia
→ niższe koszty eksploatacyjne (TEWI)

16. 6.Budowa systemów kaskadowych.
Kaskada R404a/R744 (CO2)

17. Budowa TEKOPACK w układzie kaskadowym:
Sprężarki Frascold, Bitzer, Bock dla MT i LT
Pierwsza sprężarka w układzie MT i LT sterowana płynnie za pomocą falownika w zakresie 30 do 70Hz
Oilstar* system olejowy
Wymiennik-skraplacz płytowy kaskady firmy Alfa Laval lub Swep
Zawór rozprężny kaskady MVL firmy Siemens lub EX firmy Alco
Piętrowa rama stalowa z profili zamkniętych
Skrzynia sterownicza zamontowana na ramie zespołu**
Zbiornik cieczy układu LT na ramie zespołu
Wstępna chłodnica gazu dla układów z czynnikiem roboczym CO2 (ECO) – jako opcja
Agregat skraplający do schładzania zbiornika cieczy dla układów z czynnikiem roboczym CO2 (ASPERA) –
jako opcja
* Oilstar to własna marka TEKO rozwijana wspólnie z firmą ESK Schultze
**Opcja, sterowanie WURM, CAREL

18. 7.Przykładowe rozwiązania.
Kaskada R404a/R744 (CO2)

19. 7.Przykładowe rozwiązania.
Kaskada R134a/R744 (CO2)

20. 7.Przykładowe rozwiązania.
Kaskada R134/R744 (CO2)
Frascold/Bitzer

21. 2.UKŁADY NADKRYTYCZNE Z ZASTOSOWANIEM CZYNNIKA ROBOCZEGO R744
Budowa nadkrytycznych zespołów sprężarkowych z systemem LT w układzie
„booster”

22. 6 sprężarkowy zespół MT
4 sprężarkowy zespół MT

23. Budowa TEKOPACK:
Sprężarki Bitzer dla MT i LT
• MT sprężarki 4MTC do 4FTC
• LT sprężarki 2MSL do 4NSL
• Pierwsza sprężarka w układzie sterowana płynnie za pomocą falownika w zakresie
25 do 87Hz
(30Hz dla sprężarek dwutłokowych)
Możliwośd budowy z sprężarkami innych producentów np.. Bock, Frascold
Oilstar* system olejowy
HP-zawór produkcji Wurm** Szwajcaria
MP-zawór firmy Siemens
Rama stalowa z profili zamkniętych
Odzysk ciepła zamontowany na ramie zespołu
Skrzynia sterownicza zamontowana na ramie zespołu (standardowy sterownik: Wurm)
Zbiornik cieczy na ramie zespołu (różne wielkości zbiornika od 100 do 400 litrów)
* Oilstar ito własna marka TEKO rozwijana wspólnie z firmą ESK Schultze
** Wurm i TEKO są partnerami od ponad 25 lat

24. Transkrytyczne sprężarki CO2
Wydajność sprężarek Bitzer Dla te = -10° C / tgas = 37°C /
tSH = 15K
Model Wydajność
4MTC 11,1kW
4KTC 16,7kW
4JTC 16,4kW
4HTC 21,3kW
4FTC 32,7kW

25. HP-Zawór
Typ: Wurm Schweiz HDW
MP-Zawór
Typ: Siemens MVL
W przypadku zaniku napięcia zawory automatycznie się zamykają.

26. Schemat ideowy układu MT i LT „booster”

27. 1 – 2 singlestep compression
2 – 3 gascooling
Nadkrytyczny CO2 obieg 3 – 4 expansion HP to liquid/mean pressure vessel
4 seperation liquid/vapour
4 – 7/7 – 8 Flashgas by pass
5 – 6 Expansion liquid to coil
6 – 8/8 – 1 evaporating and superheating
8

28. 1 – 2 singlestep compression
Podkrytyczny CO2 obieg 2 – 3 gascooling
3 – 4 expansion HP to liquid/mean pressure vessel
4 seperation liquid/vapour
4 – 7/7 – 8 Flashgas by pass
5 – 6 Expansion liquid to coil
6 – 8/8 – 1 evaporating and superheating

29. HR odzysk ciepła
Zbiornik cieczy
HP i MP zawór
4 MT sprężarki
Odolejacz i zbiornik
oleju
3 LT sprężarki

30. TEKOPACK Seria 6000:
2 - 8 sprężarek na ramie
MT aplikacje; od 25 – 275kW
LT aplikacje; od 2,5 – 246kW
Do 4 LT sprężarek

31. TEKOPACK Serie 6000:
• 8-12 sprężarek na ramie
•MT aplikacje od 275 – 425kW
•LT aplikacje od 2,5 – 300kW
•Do 6 LT sprężarek

32. TPZB4+3 4FTC-20K 2HSL-3K
MT wydajnośd: 130kW, te = -10°C
LT wydajnośd: 20kW, te = -34°C
HR wydajnośd: max. 120kW

33. Sterownica dla chłodni i mebli
chłodniczych z komunikacją i
zasilaniem zespołu
sprężarkowego

35. TPZB3+2 4HTC-15K 2HSL-3K
MT wydajnośd: 80kW, tE = -8°C
LT wydajnośd: 17kW, tE = -33°C

36. TPZB3+2 4HTC-15K 2HSL-3K
MT wydajnośd: 80kW, tE = -8°C
LT wydajnośd: 17kW, tE = -33°C

37. TPZB3+2 4HTC-15K 2HSL-3K
MT wydajnośd: 80kW, tE = -8°C
LT wydajnośd: 17kW, tE = -33°C

38. Zespoły sprężarkowe obudowane
Skrzynia elektryczna Zespół sprężarkowy Gascooler

39. Zespoły sprężarkowe obudowane
TPZB3+1 2x4MTC-7K 1x4KTC-10K 1x2MSL-07K
MT wydajnośd: 45kW, te = -7°C
LT wydajnośd: 3kW, te = -30°C

40. Zespoły sprężarkowe obudowane
Zalety obudowanych zespołów:
• Pomijamy pomieszczenie maszynowni
• Urządzenie kompletnie podłączone (okablowanie, połączenia lutowane)
• Prowadzimy wysokociśnieniową instalacje poza budynkiem
• Redukcja kosztów instalacji systemu

41. PODSUMOWANIE
Układy kaskadowe:
Zalety Klient koocowy
-energooszczędne systemy chłodnicze – koszty eksploatacji
-najnowsze technologie – prestiż
-ekologiczny czynnik – środowisko, dotacje
-obsługa przez autoryzowane serwisy – pewnośd serwisu
Zalety Instalator
-ekonomia i uproszczenie wykonania instalacji – koszty instalacji, terminy realizacji
-małe napełnienie freonem instalacji (np. niski koszt czynnika R744) – koszty
uruchomienia,
-jeden skraplacz – koszty serwisu

42. … dziękujemy za zainteresowanie
Przygotował:
mgr inż. Grzegorz Grzelka
Kontakt:
Mobile +48 665 408 568
Mail: grzelka@tekopolska.pl