Дочерняя компания Bongrain Group проводит политику по сокращению энергопотребления и выбросов CO2, инвестируя в установку, спроектированную компанией Cofely Axima, лидером в области промышленного охлаждения и дочерней компанией GDF Suez. Это решение отличается использованием процесса нагрева и охлаждения в течение одного цикла и использованием ключевых компонентов – одновинтового компрессора Vilter и привода с регулируемой частотой вращения Leroy-Somer.
La Compagnie des Fromages входит в группу компаний Bongrain, пятую по величине в мире компанию по переработке молока, в которой работают 18 870 человек.
«Поскольку мы выступаем в качестве консультанта для наших клиентов, мы провели энергоаудит на заводе la Compagnie des Fromages в городе Вир», — говорит Жан–Ив Друилленнек, менеджер по устойчивому развитию Cofely Axima-GDF Suez. Аудит, основанный на серии измерений, позволил получить представление об уровнях потребления на заводе Vire и предложил заменить его четыре поршневых компрессора, которые обеспечивали только охлаждение, термохолодильным насосом.
Термохолодильный насос — это термодинамическая система теплопередачи, которая может охлаждать и нагревать одновременно. Система охлаждения позволяет обеспечить холодопроизводительность испарителя и теплопроизводительность конденсатора. При производстве 1000 кВт охлажденной воды в Vire одновременно утилизируется 1300 кВт энергии, которая в сочетании всего со 100 кВт электроэнергии нагревает воду до +62°C. Вся произведенная и использованная энергия полностью восстанавливается. Буферный накопитель объемом 150 м3 позволяет использовать энергию для производства горячей воды по мере необходимости в процессе (особенно при очистке). При старой системе эта вода нагревалась газом, который имеет гораздо более высокий углеродный след. Кроме того, выделяемое тепло отводилось в атмосферу градирней вместо того, чтобы рекуперироваться и использоваться повторно. Новая система экономит 9000 м3 воды в год и сократила использование градирни, которая с ее шлейфами пара всегда негативно отражается на местных жителях.
Одновинтовой компрессор Vilter, приводимый в действие синхронным двигателем с постоянными магнитами Dyneo® PLSRPM
В основе системы лежат двигатель мощностью 390 кВт и привод с регулируемой скоростью вращения. Оба они производятся компанией Leroy-Somer и питаются от одновинтового компрессора Vilter холодопроизводительностью 1000 кВт. Хладагентом, циркулирующим в системе, является аммиак (NH3), природный теплоноситель, обычно используемый в таких случаях, как данный. Охлаждение и нагрев производятся одновременно в течение одной трети времени. Чтобы повысить температуру воды с 15 до 58°C (при суммарном КПД* 7,67), аммиак после отвода тепла с холодной стороны для получения охлажденной воды сжимается для достижения нужного давления и температуры. Поскольку эта температура намного выше, чем обычная температура для обычной системы охлаждения, аммиак конденсируется при температуре 59°C. Вода нагревается путем передачи тепла от аммиака через конденсатор и другие теплообменники, расположенные в различных точках системы в целях оптимизации теплообмена.
В течение оставшейся трети времени охлажденная вода производится обычным способом с КПД 5,75. В конечном счете, система восстановит все тепло, выделяемое при производстве охлажденной воды.
Окупаемость инвестиций за 18 месяцев
Ежедневно на заводе Vire производится охлажденная вода с температурой от 1 до 7°C и 200 м3 горячей воды с температурой 60°C. Для этого старая система потребляла в среднем 820 кВт энергии на тонну продукции в год. С новой системой этот уровень теперь составляет всего 560 кВт. «В результате срок окупаемости особенно короткий, даже если учесть помощь, которая составляет менее 20% от объема финансирования», — говорит Патрик Мари, менеджер по техническому обслуживанию la Compagnie des Fromages. «Процесс производства тепла с меньшими затратами электроэнергии из сети — не единственный источник экономии энергии», — говорит Жан-Ив Друилленнек. «Другим источником является использование гораздо более энергоэффективных компонентов».
Приводные системы Dyneo®: высокая эффективность и надежность
Привод Dyneo® LSRPM представляет собой линейку синхронных двигателей с постоянными магнитами, использующих технологию, запатентованную компанией Leroy-Somer. Инновационная конструкция магнитного ротора значительно повышает КПД до уровня, приближающегося к 98%.
«Это на 7% более энергоэффективно, чем высокоэффективные асинхронные двигатели, что значительно выгоднее с точки зрения рентабельности, особенно учитывая, что ожидается рост затрат на электроэнергию на 25% в ближайшие пять лет. Что отличает этот двигатель от других, так это то, что он идеально подходит для регулирования скорости. Мы заметили, что некоторые асинхронные двигатели находились под чрезмерной нагрузкой в нестационарных режимах. У нас нет такой проблемы с двигателями Leroy-Somer. Они остаются надежными независимо от приложенной к ним нагрузки. Если бы мы использовали асинхронные двигатели, они были бы слишком большими».
Низкие потери, обусловленные технологией «магнит-ротор», значительно снижают нагрев подшипников. В результате их требуется смазывать гораздо реже, а срок службы двигателя увеличивается. «За четыре года мы внедрили более 30 приложений, не испытав ни малейших проблем», — добавляет Жан-Ив Друилленнек.
Технология Vilter для повышения надежности и энергоэффективности
Вместо стандартных двухвинтовых компрессоров компания использует весьма необычный технологический процесс – одновинтовые компрессоры. Сжатие осуществляется с помощью одного винта и двух звездообразных вентильных двигателей. Компрессор сконструирован таким образом, чтобы уравновешивать одиночный винт как в радиальном, так и в осевом направлениях. Такой баланс обеспечивает очень низкие нагрузки на подшипники, тем самым достигая высокого уровня надежности при значительном снижении уровня вибрации и шума. Такая конструкция позволяет компании Vilter предлагать эксклюзивную гарантию 5/15 (5 лет на компрессор и 15 лет на подшипники).
Ключом к высокой энергоэффективности одновинтового компрессора является эксклюзивная система скольжения Parallex™ от Vilter, которая позволяет компрессору работать с оптимальной эффективностью во всем диапазоне его производительности. Направляющие емкости и объема (с увеличенным соотношением объема от 1,2 до 7,0) перемещаются независимо друг от друга при любых условиях эксплуатации, устраняя избыточное или недостаточное сжатие и экономя мощность двигателя. «Что отличает эти компрессоры, так это их способность независимо регулировать свою производительность и соотношение объемов. Это имеет реальное значение в условиях частичной нагрузки. Мы всегда считали, что компрессоры Vilter явно более энергоэффективны, чем стандартная двухвинтовая технология. В зависимости от области применения они могут быть на 10% эффективнее», — говорит Жан-Ив Друилленнек.
Важна общая стоимость
Кофели Аксима отвечала за управление каждым аспектом проекта, от проектирования и монтажа до контроля и надзорной деятельности (управление ПЛК, мгновенный мониторинг производительности и прослеживаемость всех параметров). Была заменена только электрическая проводка. На этапе ввода в эксплуатацию технологический процесс La Compagnie des Fromages был остановлен всего на 3 часа. Компания Cofely Axima устанавливает множество систем в таких странах, как Таиланд, Кувейт и Италия. «Мы наблюдаем понижательное давление на цены. Наших клиентов интересуют только те решения, которые окупаются менее чем за два года. Важно уметь давать обещания, в выполнении которых вы уверены. В целом, решения Leroy-Somer более эффективны и надежны, а также гораздо более гибки для работы в нестационарных условиях. Вся система позволяет существенно снизить общую стоимость», — говорит Жан-Ив Друилленнек.
*КПД: Коэффициент полезного действия выражает энергоэффективность машины и соответствует соотношению обеспечиваемого нагрева или охлаждения к потребляемой электрической энергии. Чем выше КПД, тем ниже счет за электричество.