Värmepumpar i industriella applikationer Var? När? Hur? Jeanette Lindau - Lars Hamberg Tetra Pak - SIK Projektdeltagare: SIK Institutet för Livsmedel och Bioteknik SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Tetra Pak Finansierat av
Effsysplus ett fyrårigt forskningsprogram inom Resurseffektiva Kyl- och Värmepumpssystem finansierat av industrin och Energimyndigheten
det började med två frågor Varför finns det så få värmepumpar inom livsmedelsindustrin? Kan vi göra något för att spara energi pengar?
Varför finns det så få värmepumpar inom livsmedelsindustrin? Stora företag Vi har det på disksidan. Har inte tid. Har inte kunskap. Har inte ekonomi. Inte rätt temperaturområden. Saknas färdiga lösningar. Små företag Har inte tid. Har inte kunskap.
Mejerikunskap Tetra Therm Aseptic VTIS: Typisk värmebehandlingsmodul som förekommer över hela världen. Bild: Tetra Pak Värme-kyla baserad process Högt standardiserad process - modulbygd Hög standardiserad produkt Driftkostnad avgörande Klimatmål Massor av produkter i samma process Start-stopp Disk
Outnyttjade energipotentialer som kan ge besparingar Intermittenta processer Smutsiga flöden Energi underordnad livsmedlets kvalitet Preparering Produktion/Disk / Sterilisering Produktbyten/ Överdrag Högkvalitetsprodukter Disk Produktion Största delen av outnyttjad energi finns under vissa typer av produktionsfas samt vid slutet av disk och preparering. Energieffektiviteten varierar mycket beroende på vilken kvalitet produkten skall hålla.
temperatur temperatur Energi underordnad livsmedlets kvalitet ) Snabbt och hög temperaturbehandling bevarar smak och näringsämnen bättre än en långsam lite lägre, samtidigt som maten blir lika säker. Mjölk med tendens till kokt smak 137 C Mjölk med ett minimum av kokt smak 140 C 80 C tid Graferna visar två olika behandlingstemperaturprofiler för en tänkt mejeriprodukt tid
temperatur temperatur Energi underordnad livsmedlets kvalitet Dagens tekniska lösningar Mjölk med tendens till kokt smak 137 C Värmeväxlare Mjölk med ett minimum av kokt smak Ånginjektor 140 C Flashkylare 80 C Energipotential tid Största delen av energin återanvänds Energin för värmning/kylning över 80 C används inte systematiskt. tid
Vi gjorde en energianalys... och fann ett antal tänkbara möjligheter men möjligheterna varierade mellan produktion, disk och förberedelser
Krav på nya tekniska lösningar för energiåtervinning Krav förknippade med livsmedelsanvändning Leverera Ånga med uttemperatur - 170 C Vatten 80 C Ångkvallitet - Culinarisk ånga Vattenkvallitet - Dricksvattenkvalitet Driftstabilitet Bevarad sterilitet Material Diskbarhet Material Godkännda för kontakt med livsmedel (på ångsidan) Storlek Placering i hygienzon Krav förknippade med Teknik/Ekonomi Effekt Verkningsgrad Innköpskostnad Underhållskostnad Återbetalning < 2 år
Tänkbara lösningar Värmeväxlare Krav Vattenkvalitet Driftstabilitet Material Storlek Genomfört Exempel Tetra Plex, Tetra Pak
Värmepumpar Lösning Krav Uttemperatur Ång/Vattenkvallitet? Driftstabilitet Material Storlek Exempel SGH 120, Kobe Steel Ltd
Högtemperatur värmepumpar + Ångkompressor Lösning Krav Uttemperatur Ångkvallitet? Driftstabilitet Material Storlek Exempel SGH 165, Kobe Steel Ltd
Möjligt Ja Lönsamt Högtemperaturvärmepump + Ångkompressor Varierar över världen pga. Elpris Utmaning Anpassning till livsmedelskrav (säkerhet) Informera livsmedelsföretagen Skapa standardlösningar
Värmepumpar i industriella applikationer Var? Moduler för Högkvalitetsprodukter När? Produktionsfasen, på både befintlig och nya anläggningar Hur? Högtemperaturpumpar + ångkompressor