Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Energy consumption comparative analysis of different defrost systems of cold room air coolers

Sylwia Błaszczak

Abstract

Analysing the efficiency of different defrost systems it is easy to come to a conlusion that the least complicated and the easiest in maintaining is the solution based on electrical heaters. On the other side that solution is most expensive when it comes to routine operation, and it has the worst efficiency in heating the surface of an air cooler evaporator. In case of an intermediate cooling system, the warm glycol defrost idea is used. Possibility to heat the glycol in the condenser of the different refrigeration installation or in the off - heat exchanger are advantages of that installation. The efficiency of heating glycol by use of rejected heat is much better than the efficiency of using electrical heaters. Additionally, in case of the cooling system, the operating parameters of which are presented on drawings 2.4.b and 2.4.c, it turned out that the installation functions the same no matter the electrical heater is working. The constant disconecting of electrical heaters has no influence on the defrost system. The glycol is heated by warm circulational air in refrigerators and cold rooms. There is no difference between the chart of glycol temperatures heated by electrical heaters or warm air. Summarizing, the glycol can be heated in many different ways and there is no need to use any sophisticated automatic control. That statement is proved in subchapter 2.4. Intermediate cooling systems have many other advantages concerning not only simplicity of defrost system but also less expensive routine using. In case of cooling systems, demanding a huge amount of coolness and filled with ammonia refrigerant, the defrost system is based on hot gases idea. Capital expenditures are bigger in comparison to other defrost solutions, but operating and energy consumption costs are less a few dozen times. Recoupment period of investment outlays is based on the range of the cooling installation and on the frequency of defrosts. It is assumed to recoup in maximum 3 years. In case of hot gases defrosting in freon cycles, the desing is much more complicated. It is mostly important to analyse operating expenses. On one hand, non electrical defrosting is more economical. On the other hand, there is a growth in energy consumption because compressors suck the mixute of vapour and liquid freon. There are also additional costs of icreased number of damage repairs. Summarizing, there is a tendency in commercial refrigeration to construct the simplest and the cheapest cooling systems. The demand of decresing operating costs, which means modernization of existing cooling system, is observed after a few years of using.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Sylwia Błaszczak (FPAE) Sylwia Błaszczak,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Analiza porównawcza energochłonności różnych systemów odszraniania w chłodniach komór przechowalniczych
Supervisor
Adam Ruciński (FPAE/IHE) Adam Ruciński,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Chłodnictwo i Klimatyzacja
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
01-06-2007
Issue date (year)
2007
Pages
59 + rys.
Internal identifier
MEL; PD-370
Reviewers
Adam Ruciński (FPAE/IHE) Adam Ruciński,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Zbysław Pluta (FPAE/IHE) Zbysław Pluta,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
CHŁODNICTWO, KOMORY CHŁODNICZE, PAROWNIK, ODSZRANIANIE, MECHANIKA I BUDOWA MASZYN
Keywords in English
xxx
Abstract in Polish
Analizując efektywność różnych systemów odszraniania można dojść do wniosku, iż najprostszym w montażu i obsłudze, jest system oparty na bazie grzejników elektrycznych. Z drugiej strony jest to rozwiązanie najbardziej kosztowne w zakresie eksploatacji, oraz najmniej efektywne pod względem ogrzewanego pola powierzchni parownika. W przypadku projektowania instalacji chłodzenia pośredniego należy zwrócić uwagę na odtajanie ciepłym glikolem. Zaletą tego układu jest możliwość podgrzewania glikolu w skraplaczu innej pracującej centrali chłodniczej bądź w wymienniku odzysku ciepła. Efektywność takiego sposobu ogrzewania glikolu „ciepłem odpadowym” przewyższa efektywność wykorzystania grzejników elektrycznych. Praktyka zawodowa pokazała również, iż w przypadku centrali chłodniczej, której parametry pracy pokazano na rys. 2.4.b i rys.2.4.c, trwałe odłączenie zasilania grzałek glikolu nie powoduje zaburzenia przebiegu odszranień centralnych. Po zatrzymaniu chłodzenia, glikol ogrzewa się samoistnie ciepłym powietrzem z mebli i komór chłodniczych, do temperatury zbliżonej do wartości pokazanych na wykresach. Jak widać, glikol można ogrzewać w dowolny sposób i jak opisano w podrozdziale 2.4 nie jest wymagana do tego skomplikowana automatyka. Należy również pamiętać, iż układy pośredniego chłodzenia posiadają wiele innych zalet dotyczących eksploatacji, nie tylko prostotę układu odtajania. W przypadku projektowania bardzo dużych instalacji chłodniczych, lub też układów o dużym zapotrzebowaniu na chłód, gdzie czynnikiem ziębniczym jest amoniak (R717), jedynym racjonalnym systemem odtajania jest wykorzystanie gorących par tłoczenia. Koszty inwestycyjne są wyższe w stosunku do innych rozwiązań, lecz koszty eksploatacyjne są pomniejszone w skali roku o kilkanaście do kilkudziesięciu tysięcy PLN za zużycie energii elektrycznej. Okres zwrotu takiej inwestycji uzależniony jest od rozmiarów instalacji oraz od częstości odtajeń. Przyjmuje się jednak maksymalny czas zwrotu od 2 do 3 lat. W przypadku systemu odtajania gorącymi parami układów freonowych jest to problem znacznie bardziej skomplikowany. Należy bardzo dokładnie przeanalizować oszczędności na zużyciu energii elektrycznej poprzez usunięcie grzałek elektrycznych oraz koszta wzrostu poboru energii przez sprężarki, które muszą odsysać w trakcie odtajania z kolektorów ssących mieszaninę pary i cieczy. Dodatkowym kosztem jest konieczność okresowych remontów sprężarek. Jak pokazują realia branży chłodnictwa komercyjnego, wciąż w nowych inwestycjach wybiera się metody najprostsze. Dopiero kilkuletnie użytkowanie i koszta związane z eksploatacją zmuszają do poszukiwania oszczędności.
File
  • File: 1
    dyplom_Sylwia_Błaszczak.doc
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT0f150d7300e64b4090144be8f4ce35db/
URN
urn:pw-repo:WUT0f150d7300e64b4090144be8f4ce35db

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page