Advansor Conny Andersson

Transkript

1 Advansor 2018 Conny Andersson

2 Kyltekniska föreningen Göteborg CO2 som köldmedium Utvecklingen och installationsakten i Europa och Världen. Behovet av maskiner för naturliga köldmedier Hinner leverantörerna med? Hur det ser ut hos Advansor just nu. Vilka begränsningar och möjligheter har man med CO2 och dess egenskaper. Komponenternas utveckling ger nya möjligheter. Nya marknadsområden Hur små effekter är försvarbart ekonomiskt med CO2. Nya marknadsområden Varmare klimat, vilka möjligheter finns? Andra innovationer för CO2 Hur ser det ut om 5år, vad tror vi?

3 CO2 som köldmedium Utvecklingen och installationsakten i Europa och Världen.

4 Köldmediet - Klimatpåverkan 1834 Perkins mekaniska ångkompression Etyleter 1880 Ammoniak, Svavelsyra, Koldioxid och Propan 1930 CFCs (R12) 1950 HCFCs (R22, R502) 1974 Ozon förtunningen (Mario Molina och Sherwood Rowland) 1987 Montreal Protokoll (utfasning CFC HCFC) 1992 UN - Framework Convention Climate Change (FCCC) 1997 Kyoto Protokollet (minskning av utsläpp HFC, PFC, CO 2, SF 6, N 2 0, CH 4 ) 2007 Max 10 kg gräns Danmark 2014 F-gas förordningen 2000 talet... Långsiktigt vad ska vi använda? Från Wikipedia: Jacob Perkins He is known as the father of the refrigerator

5 Köldmediecykeln CFC R12, R Naturliga köldmedier CO 2, NH 3, hydrokarboner 1980 HCFC R22 Tekniska utmaningar Säkerhet Montreal Protokollet Ozonnedbrytningen 1990 Kyoto Protokollet Globala uppvärmningen HFC R404A, R134a, R507, R407

6 F-Gasförordningen Utfasning Årtal Kvot

7 Europeisk kylteknik Passande F-gasförordningen Naturliga lösningar Mixad HFC och naturlig HFC/HFO CO2 Booster OK kostnad, Låg GWP, Låg energianvändning R290,R600 plugin HC Chiller Låg kostnad, Låg GWP, Hög energianvändning Full kaskad (R717 or R290) to CO2 Hög kostnad, Låg GWP, Hög energianvändning, Giftighet Full kaskad R134a och CO2 Hög kostnad, Hög energianvändning Hybrid system Kylsteg med pump HFC fryssteg CO2 DX Låg kostnad, Hög GWP, OK energianvändning HFC Booster med liten påverkan GWP (R407x,R134a) Låg (ännu) kostnad, medium GWP, Låg energianvändning HFO booster med liten GWP Brandfarlig, Hög kostnad komponeneter

8 Egenskaper CO 2 Fördelar: Miljövänligt köldmedium. ODP = 0, GWP = 1 (regenererad CO2) Mindre rördimensioner Bättre värmeövergång Grupp L1 inte brännbar, inte giftig Inga regler kring installation eller användning lätt att installera Tyngre än luft lätt att ventilera Energieffektivitet Värmeåtervinning Utmaningar: Temperatur/Tryck: -55 -> +31 C (5.5 -> 73 bar) Höga tryck (120 bar) Stilleståndstryck (60bar at 22 C) Tryckavsäkring - Säkerhetsventiler Separation av olja och vätska från CO 2 gas Energieffektivitet Komponentpriser Sugerør (-30 C) Væskerør (+30 C) R404R/Propan Ammoniak CO 2 28 mm mm mm 8 mm 5 mm 6 mm

9 Transkritisk vs subkritisk drift Ambient = 30 C 33 C 40 C -10 C

10 Stor tillväxt på CO2 maskinmarknaden Antal aggregat installerade fram till och med 2017 Reference: Shecco

11 CO2 trender i Europa. Vad driver marknaden Den Europeiska F-gas förordningen Miljövänlig profil Framtidssäker lösning. Ingen beskattning Låg energiförbrukning Integration med AC och VP

12 CO2 trender i Europa. Uppskattat antal stormarknader, butiker och närbutiker i EU är Ungefär 4,8% har konverterat till CO % ökning i antal producerade aggregat kommande år Kommer branschen klara trycket från marknaden?

13 Behovet av maskiner för naturliga köldmedier Hinner leverantörerna med? Hur det ser ut hos Advansor just nu.

14 Historia DKK 250 M Omsättning Torben Hansen och Kim Christensen etablerade Advansor Sedan dess har tekniken utvecklats succesivt, lika så den ekonomiska tillväxten x Advansor säljs till HillPhoenix, USA 2011 men fortsätter produktionen på det Danska sättet med sin entreprenörsanda.

15 Om Advansor Världens största producent av transkritiska booster-system CO 2 för att bekämpa Global uppvärmning Var 3e boostersystem kommer från Advansor OEM, INTE ett installationsföretag Produktion system per vecka Produktionsyta: 3500 m 2 Anställda: 120 (+30 externa) Produktion/år: 800 system Produktion kapacitet max system/år Referenslista: 3300 system i drift i 33 länder Ny produktionslina i Polen av Europas TOP20 kedjor installerar transkritiska CO 2 system från Advansor Danmark

16 Bildligt talat.. Advansor Danmark

17 Advansor Poland anno 2017

18 Advansor produktutveckling

19 Utveckling Pris och effektivitet ökning över tid Överlag, TC CO2 Teknik har blivit mer konkurrenskraftig Pris per kw harreducerats mer än 30% sedan 2006 Energieffektiviteten har ökat med 25% sedan 2006

20 S - compsuper Produkter standard XS - ValuePack XXS - Minibooster L - compsuper XXS - CDU

21 Industri Kyl och fryslager Livsmedelsproducenter Isbanor Brinelösningar Pumpmoduler

22

23 Kvalitet! FTP-server Adv Calc Integra 2 Edu lab SolidWorks Pack Calc ISO-ware

24 Vilka begränsningar och möjligheter har man med CO2 och dess egenskaper.

25 Princip Booster med gas-bypass 27bar 10 C Discharge 76 bar 90 C Drain eg.76 bar 31 C Ambient air eg. 28 C Gasbypass 27bar -10 C Evaporation 27bar te = -10 C 38bar Liquid 38 bar 3 C Suction 14bar 0 C (te=-32 C) Suction 27bar 0 C (te=-10 C)

26 Simple One-stage CO2 cykeln

27 CO 2 utveckling Advansor lösningar Gas cooler Heat recover HX Sub-cooler Adiabatic Oil separator IHX Ejector Parallel comp MT comp HP GBP Gas-by-pass EEV EEV EEV MT EVAPORATORS AC LT compres LT comp MT load Heat recovery EEV EEV EEV LT EVAPORATORS False load evaporator Heat pump function LT load Adiabatic Heat pump Air condition Sub-cooler CO2 cassette Parallel comp Ejector gas Ejector liquid

28 Energi och klimat Stad Transkritisk CO2 booster [kwh] HFC 404A [%] HFC indirekt system [%] Kaskad (R134/CO2) [%] Stockholm København Oslo Amsterdam Berlin Paris Lyon Madrid Marseille Barcelona Rom Reference: DTU, Technical University of Denmark (IPU) MT load only

29 Energikonsumtion Klimat Standard booster - -3% CO2 booster parallel - -10% HFC R404A DX 0%

30 Värmeåtervinning Alfa Laval/ SWEP CBXP: 90 bar (evaporator, IHX) APX: 130 bar (heat recovery) APX12 (10-20 kw) APX27 (20-50 kw) APX52 ( kw)

31 Design of heat recovery system Tap water Ventilation/ space heating +30C VS system: Styrning Optimal COP system Tappvatten: Styrning on/off temostat +60C T Min: +15C +50C dt +30C dt +25C Aircooled condenser Fans T 1A T 1B T 3 T 2 Heat recovery heat exchanger A Heat recovery heat exchanger B P 2 HP valve Gas-by-pass valve Intermidiate pressure receiver

32 R744 vs R134a VÅV potential R134a (-10/25 C) 10% kapacitet > 35 C

33 R744 vs R134a VÅV potential R744 (-10/25 C) 40% kapacitet > 35 C

34 Funktion värmeåtervinning MT-cykel Booster system dq4/dw4= 5,8 dq5/dw5= 4,8 dq3/dw3= 6,7 dq2/dw2= 7,1 dq3 dq2 dw3 dq1/dw1= dq1 dw2 dw1 Tap water Ventilation/ space heating +30C Aircooled condenser T dt dt +25C Fans +60C Min: +15C +50C +30C T1A T1B T3 T2 Heat recovery heat exchanger A Heat recovery heat exchanger B P2 HP valve Gas-by-pass valve Intermidiate pressure receiver

35 COP för värmepumpsdrift med olika köldmedium

36 Fördelar vämeåtervinning med CO 2 Mycket högre hetgastemperaturer (80 C med CO 2 och 60 C med R134a) Högre energiinehåll i det transkritiska området med CO 2 Med rätt (låg) VS retur återvinner man 100% av värmen till liten extra kostnad

37 Komponenternas utveckling ger nya möjligheter.

38 Tung industri CO 2 Kompressorstorlekar utvidgas Bitzer 6CTE 38,2m3/h Bock HGX46 38,2m3/h Dorin CD500 53,2m3/h Copeland - 4MTLS28 32m3/h

39 S Kjellssons Logistik & Transport AB KLT -40 C för 4st frystunnlar -32 C för frysrum -8 C för kylrum 4,5MWh/år överskottsvärme

40 Mindre anläggningar CO 2 Kompressorstorlekar krymper Bitzer 4PTC 4,3m3/h (Frys 2NSL 1,33m3/h) Toshiba DY45 0,8m3/h

41 Tempo Åsarna -32 C för frys -8 C för kyl kWh/år överskottsvärme

42 Ejektor - Princip gas/ vätskeejektor Sub-cooler GAS COOLER/ CONDENSER Heat recover HX Gaskylartryck Sug kyl OIL SEPERATOR MT COMPRESSORS HP GBP GAS_BY_PASS MT EVAPORATORS EEV EEV EEV EEV EEV EEV False load evaporator EXPANSION VALVES Receiver tryck LT COMPRESSORS LT EVAPORATORS EXPANSION VALVES

43 Hur fungerar det? HP in från gaskylare med filter HP tryck transmitter Sug kyl (MT) från förångare MT tryck transmitter Ut till receiver Receiver tryck transmitter

44 Super-Smart project Ejektor utveckling Advansor, Bitzer, Danfoss, SWEP, (Kedjor) Framtidens lösningar för butiker

45 Nya marknadsområden Hur små effekter är försvarbart ekonomiskt med CO2.

46 compsuper XXS condensing unit (CDU) -8 C förångning / 32 C dut -28 C förångning / 32 C dut Varvtalsregleradkompressor ( Rpm) 120/ 90/ 60 bar Carel Regulator Option: Värmeåtervinning

47 Ny condensing unit - XXS Rolling piston kompressor (BLDC motor)

48 Mini-Booster XXS Bitzer kompressor XXS 2x0 / 2x1 Kapacitet 39/3 -8/-30/34 C Kapacitet 33/8 -8/-30/34 C Bitzer kompr: MT max: 2x 4KTC-10K LT max: 1x 2HSL-3K WxDxH = 1000/ 800/ 2100 mm Vikt: ca. 700 kg 120/ 80/ 52 / 30 bar Alla rör K65 koppar Service ventiler, kompressorer och aggregat Oljesystem (Emerson OM5) & oljeavskiljare CO2 vätskereceiver 53 l/ 80 bar Inverter MT1 Danfoss AK-PC 772 eller Carel prack 300T Optioner: Värmeåtervinning VVX Swep B18-20 (ingen bypass) LT inverter Samlingsrör säv

49 Mini-Booster XXS Toshiba compressor XXS 4x0 / 4x2 Kapacitet -8/34 C Kapacitet 28kW/6 -8/-30/34 C eller 32kW/3 -8/- 30/34 C WxDxH = 1000/ 800/ 2100 mm Vikt: ca. 700 kg 130/ 80/ 60 bar Toshiba BLDC compressor ( Rpm) 4xDY xDY45 Alla rör K65 koppar Ner till 6% dellast 15% bättre Isentropisk vekningsgrad jämfört med kolvkompressor CO2 TC Oljesystem Intern växlingsug MT/flashgas Överhettning Torkfilter CO2 vätskereceiver 53 l/ 80 bar Carel prack 300T

50 HFC vs CO2 större Närabutik (Valuepack) MT/ LT: 40/ 5 kw 80 liter receiver, 40 dba gaskylare, elskåp, inomhus montage Kostnad (Sek) HFC CO2 Aggregat inklusive gaskylare Diskar, rumsförångare och regulatorer HFC Installationstimmar Köldmedium Total (+3%) Service kostnad (år) Energi (år) kwh/sek (-6%) Återbetalning - 4 y CO 2

51 Nya marknadsområden Varmare klimat, vilka möjligheter finns?

52 Energi och teknologi varmare klimat Parallellkompression, adiabatisk, underkylning, ejektor CO 2 Booster standard Utökade CO 2 Booster lösningar Ejektor CO 2 Booster lösningar CO 2 Booster standard

53 Energi och teknologi varmare klimat Lösningar för varmare klimat Högtrycks underkylare Parallell kompression system Peak besparing 15-20%, snitt besparing 6-10% Vanligt förekommande idag Vattenspray system Adiabatisk luftkylda gardiner Peak besparing 20-25%, snitt besparing 10% Dyr och kräver vattenbehandling Ejektor Peak besparing 15%, snitt besparing 6-8% Delvis implementerat. Under utveckling

54 Energiprestanda med parallellkompressor Utan AC jämfört med traditionell CO 2 Booster Ambient air T: 20 P with GBP = 36kW P with parallel =33kW 8% saving. ṁ=0,15kg/s Intermediate pressure ΔH=35 ṁ=0,44kg/s MT Suction pressure ΔH=60 LT Suction pressure 55

55 Energiprestanda med parallellkompressor Utan AC jämfört med traditionell CO 2 Booster Ambient air T: 35 P with GBP = 71kW P with parallel =60kW 15% saving ṁ=0,27kg/s ṁ=0,44kg/s Intermediate pressure ΔH=65 MT Suction pressure ΔH=105 LT Suction pressure 56

56 Ejektor förbättring vid varmare klimat Ejektor kombinerad med parallellkompressor Energikonsumtion jämfört R404A 4% 2% CO2 booster Parallellkompression Relativ energikonsumtion R404A 0% -2% -4% -6% -8% -10% -12% % Ejektor -14% -16% -18% tut temperatur

57 Varmare klimat adiabatisk och underkylning Gaskylare Underkylare (R134a eller R290) kw

58 Energijämförelse COP increase (standard CO2 booster) 25% 20% 15% 10% 5% 4% 8% 0% CO2 Parallel CO2 Gasejector CO2 Liq/ gasejector CO2 Booster + sub cooler CO2 Booster + adiabatic Cold (<15 C) 3% 4% 12% 3% 3% Hot (>20 C) 7% 11% 19% 11% 12% Cold (<15 C) Hot (>20 C)

59 Energi besparing vs. Återbetalning CO2 Parallel 4 y CO2 Parallel 2 y CO2 Gas-ejector 7 y CO2 Gas-ejector 5 y CO2 Liq/ gas-ejector 9 y CO2 Liq/ gas-ejector 5 y CO2 Booster + sub cooler 8 y CO2 Booster + sub cooler 5 y CO2 Booster + adiabatic 9 y CO2 Booster + adiabatic 7 y Återbetalning CO2 Parallel 2 y CO2 Parallel 1 y CO2 Gas-ejector 3 y CO2 Gas-ejector 2 y CO2 Liq/ gas-ejector 5 y CO2 Liq/ gas-ejector 4 y CO2 Booster + sub cooler 2 y CO2 Booster + sub cooler 1 y Återbetalning: Ute temperatur Storlek butik CO2 Booster + adiabatic 2 y CO2 Booster + adiabatic 2 y

60 Andra innovationer för CO2 Hur ser det ut om 5år, vad tror vi?

61 Utvecklingen framöver Komponentutbudet ökar Fler kompressorstorlekar Smartare lösningar för helhet Ejektorer på små maskiner som ersätter HP ventil Konkurrens och innovationer från Asien Panasonic: We want to make a CO 2 family

62 Tack! Frågor?