Подразделение Bongrain Group развивает политику снижения использования энергии и выбросов СО2 инвестируя в предприятие, созданное компанией Cofely Axima, лидером в промышленном холоде и являющейся подразделением GDF Suez. Это решение выделяется своим использованием процесса, который нагревает и охлаждает в одном цикле и использование компонента, поставленного Emerson Group — винтового компрессора Vilter, предприятия, входящего в Emerson Climate Technologies и регулируемого электропривода Leroy-Somer, предприятия, входящего в Emerson Industrial Automation.
Compagnie des Fromages является частью пятой в мире молочной компанией, в которой работают 18 870 человек. «Поскольку мы служим консультантом для наших заказчиков, мы провели энергоаудит завода компании la Compagnie des Fromages в городе Вир», рассказывает Jean-Yves Druillennec, Директор по развитию Cofely Axima–GDF Suez. Аудит, который основывался на измерениях, обеспечил фотографию потребления завода в Вире и привел к предложению заменить четыре поршневых компрессора, которые работали только на охлаждение, на теплохолодильный насос.
Теплохолодильный насос является термодинамической теплопереносящей системой, которая охлаждает и нагревает одновременно. Холодильная система делает возможным обеспечение охлаждения испарителя и нагревания конденсатора. При том, что на охлаждение воды в Вире расходуется 1000 кВт, 1300 кВт энергии возвращается одновременно при затратах всего в 100 кВт электроэнергии для нагревания воды до +62°C. Вся энергия, производимая и используемая, возвращается полностью. Буферное хранилище 150 м3 позволяет использовать энергию для производства горячей воды по мере потребности процесса (в особенности операций очистки). В старой системе, эта вода нагревалась бы газом, который создавал намного больше выбросов СО2. В дополнение, вырабатываемое тепло выбрасывалось в атмосферу при помощи градирен, вместо того, чтобы быть использованным. Новая система сберегает 9000 м3 воды каждый год и снижает использование градирен, которые с клубами пара всегда воспринимались негативно местными жителями.
Компрессоры Viter с электроприводом Leroy-Somer
Одновинтовые компрессоры Vilter, приводимые в движение синхронными электродвигателями с постоянными магнитами Dyneo® PLSRPM и преобразователем частоты мощностью 390 кВт, создают холод мощность 1000 кВт. В системе циркулирует аммоний (NH3), естественный теплоноситель, обычно используемый в таких случаях. Холод и тепло производятся одновременно, в течение трети времени. Для того, чтобы довести температуру воды от 15 до 58°C (с общим СОР* равным 7,67), аммоний после отдачи тепла с холодной стороны для охлаждения воды, сжимается для достижения необходимого давления и температуры. Поскольку эта температура намного более высокая, чем обычная температура в холодильных системах, аммоний конденсируется при 59°C. Вода нагревается передачей тепла от аммония через конденсатор и другие теплообменники, размещенные в различных точках системы для оптимизации теплопотребления. За другую треть времени, охлажденная вода производится обычным способом с СОР равным 5,75. В конце концов, система возвращает все тепло, выделяющееся при производстве холодной воды.
Мнемосхема установки : приводная система Emerson Industrial Automation
Возврат инвестиций за 18 месяцев
Вода, охлажденная до температуры от 1 до 7°C и 200 м3 горячей воды температурой 60°C производятся каждый день на заводе в Вире. Для того, чтобы сделать это, старая система потребляла в среднем 820 кВт электроэнергии на тонну продукции каждый год. С новой системой этот уровень составляет всего 560 кВт. «В результате, срок возврата инвестиций особенно короток, даже при учете субсидий, размер которых составляет менее 20% от общих инвестиций», рассказывает Patrick Marie, Директор по обслуживанию компании la Compagnie des Fromages. «Процесс производства тепла с потребление меньшего количества электричества из сети не только является источником энергосбережени», говорит Jean-Yves Druillennec, «Использование намного более энергоэффективного оборудования является альтернативным источником энергии».
Приводные системы Dyneo®: высокая эффективность и высокая надежность
Dyneo® LSRPM — это серия синхронных электродвигателей с постоянными магнитами, использующих технологию, запатентованную Leroy-Somer. Инновационная конструкция ротора с постоянными магнитами существенно увеличивает коэффициент полезного действия, который приближается к 98%.
«Они на 7% более энергоэффективны, чем асинхронные электродвигатели, что является существенным выигрышем в прибыли, особенно учитывая ожидания 25% роста стоимости электричества в ближайшие пять лет. Оптимизация для работы в составе регулируемого электропривода делает этот электродвигатель уникальным. Мы заметили что некоторые асинхронные электродвигатели были под слишком большими нагрузками при переходных процессах. Такой проблемы нет с электродвигателями Leroy-Somer. Они остаются надежными при любых нагрузках. Если бы мы использовали асинхронные электродвигатели, их нужно было бы оптимизировать.»
Низкие потери ротора с постоянными магнитами существенно снижают нагрев подшипников. В результате, смазку в них необходимо пополнять гораздо реже, а время жизни электродвигателя увеличилось. «Мы применили более 30 таких систем за четыре года и не испытали никаких проблем», добавляет Jean-Yves Druillennec.
Технологии Vilter для большей надежности и энергоэффективности
Vilter является брендом подразделения Emerson Climate Technologies, в котором трудятся более 16 000 сотрудников по всему миру. Вместо стандартных двухвинтовых компрессоров, компания использует существенно отличающуюся технологию — одновинтовые компрессоры. Компрессия выполняется одним винтом и двумя звездчатыми роторными клапанами. Компрессоры разработаны таким образом, что компрессор сбалансирован как в радиальном, так и в осевом направлении. Баланс обеспечивает очень низкие нагрузки на подшипники, таким образом достигается высокий уровень надежности с существенным снижением уровней вибрации и шума. Эта конструкция позволяет Vilter предлагать уникальные условия гарантии 5/15 (5 лет на компрессор и 15 лет на подшипники).
Ключевым фактором энергоэффективности одновинтовых компрессоров является эксклюзивная система Parallex™ от Vilter, которая позволяет компрессору работать при оптимальном коэффициенте полезного действия во всем диапазоне мощностей. Производительность и объем изменяются (с увеличенным объемным коэффициентом от 1,2 до 7,0) независимо друг от друга в любых рабочих условиях, устраняя недокомпрессию и перекомпрессию и сохраняя энергию. «Эти компрессоры являются уникальными благодаря возможности изменять их производительность и объемный коэффициент независимо. Это создает преимущество при определенном сочетании нагрузок. Мы выяснили, что компрессоры Vilter во всех случаях более энергоэффективны, чем стандартные двухвинтовые компрессоры. В зависимости от условий применения, они могут быть на более чем 10% энергоэффективнее», сообщает Jean-Yves Druillennec.
Общая стоимость имеет значение
Cofely Axima отвечала за управление всеми аспектами проекта от инжиниринга, до установки, управления и мониторинга (управление ПЛК, мониторинг в реальном времени и отслеживание всех параметров). Единственное, что было сделано на субподряде — это электрические соединения. Во время фазы пуско-наладочных работ технологический процесс на La Compagnie des Fromages был остановлен всего на три часа. Cofely Axima удалось внедрить множество подобных систем в таких странах как Тайланд, Кувейт и Италия. «Мы видим давление вниз по ценам. Наши клиенты заинтересованы только в решениях, которые окупают себя менее чем за два года. Это важно иметь способность давать обещания, которые можешь выполнить. В целом, решения Emerson оказались более эффективными и надежными и намного более гибкими для нестационарных условий. Вся система делает возможным снижение общей стоимости», заключает Jean-Yves Druillennec.
Only the electrical wiring was contracted out. La Compagnie des Fromages’ process was down for only 3 hours, during the commissioning phase. Cofely Axima is installing many systems in countries such as Thailand, Kuwait and Italy. «We are seeing a downward pressure on prices. Our clients are interested only in solutions that pay for themselves in less than two years. It is important to be able to make promises that you are sure you can keep. Overall, Emerson’s solutions are more efficient and reliable and much more flexible for non-steady-state conditions. The entire system makes it possible to make a real difference on the total cost,» says Jean-Yves Druillennec.
*COP: Коэффициент Производительности выражает энергоэффективность машины и соответствует отношению обеспечиваемого нагрева или охлаждения к потребляемой электрической энергии. Чем больше СОР, тем меньше будет счет за электроэнергию.
