EN
Prekybos centrai ir maisto prekių detalioji prekyba: CO₂ aušintuvų sistemų greita įdiegimo galimybė
Reguliavimo veiksniai: HFC draudimo poveikis CO₂ aušintuvų sistemų naudojimui
Privalomi HFC pašalinimo terminai, kuriuos pagreitino Montrealio protokolo Kigalio pataisa, privertė prekybos centrus atsisakyti šaldymo skysčių su aukštu visuotinio potencialo šiltnamio efektui (GWP) rodikliu. Nesenai CO₂ (R744) tapo natūraliu šaldymo skysčiu, kuris yra pasirinktas siekiant laikytis šių reglamentų, nes CO₂ (R744) visuotinio potencialo šiltnamio efektui rodiklis yra 1, o jo ozono skaidymo potencialas (ODP) lygus nuliui – bent jau tarp didesnių šaldymo skysčių. Dabar didieji prekybos tinklai susiduria su griežtais terminais, kuriuos reikia laikytis ES, JAV ir Jungtinėje Karalystėje. Todėl perėjimas prie CO₂ aušintuvų sistemų yra strateginis būtinas žingsnis, kad būtų laikomasi reglamentų ir kad sistemos būtų paruoštos intensyvesniam reguliavimo aplinkos iššūkiams.
Našumo pranašumas: Transkritinių CO₂ aušintuvų sistemų energijos naudingumo koeficientas vidutinėms temperatūroms
Pieno, šaldytų produktų ir parduotuvėse esančių gėrimų bei prekių demonstracinėse vitrinose transcritical CO₂ sistemos suteikia pieno ir šaldytų produktų skyriams didesnį naudingumą. Šiose aplikacijose atlikti tyrimai parodė, kad transcritical CO₂ sistemos suvartoja 30 % mažiau energijos nei senosios HFC sistemos, veikiančios tokiomis pačiomis sąlygomis. CO₂ puikus energijos naudingumas ir termodinaminės savybės dar labiau išryškėja, kai kitos sistemos naudoja integruotas šilumos atgavimo sistemas. Šios sistemos turi lygiagrečios kompresijos architektūrą temperatūros svyravimams kompensuoti. Sistemos su lygiagrečios kompresijos architektūra veikia nuolat ir optimaliai efektyviai.
Realus poveikis: didelio Jungtinės Karalystės prekybos tinklo anglies dioksido (CO₂) aušinimo sistemų diegimas sumažino globalaus potencialo šiltnamio efektui (GWP) poveikį 99 % ir energijos suvartojimą – 12 %. Vienas didelis Jungtinės Karalystės prekybos tinklas atnaujino virš 200 parduotuvių aušinimo sistemas, naudodamas transkritinį CO₂. Šį projektą palaikė nepriklausomos trečiosios šalies gyvenimo ciklo vertinimas. Diegiant šias sistemas buvo pašalinta 99 % tiesioginio šaldytuvo susijusio su globaliu šiltnamio efekto potencialu (GWP) poveikio, o vietos lygiu elektros energijos suvartojimas sumažėjo 12 %, kas metinis kiekvienos parduotuvės sąnaudų sumažėjimą sudaro 740 000 JAV dolerių (Ponemono institutas, 2023 m.). Šis perėjimas įvyko be eksplotacinės sustabdymo, parodydamas šiuolaikinių CO₂ sprendimų įdiegimo galimybes ir technologijos brandą. Maisto perdirbimas ir šaltųjų sandėlių veikla: CO₂ aušinimo sistemų mastelio didinimas, kad būtų patenkintos žematemperatūrinės reikalavimų sąlygos. Operacinės reikmės: šaldytų produktų tiekimo grandinės skatina investicijas į žematemperatūrines CO₂ aušinimo sistemas. Šaldytų maisto produktų pramonei būtina turėti šaldymo sistemas, kurios būtų itin stabilios ir energiją naudojančios efektyviai bei gebėtų išlaikyti techninės priežiūros metu temperatūrą ne aukščiau kaip –25 °C – tai yra šaldytų maisto produktų pramonės nustatyta politinė tikslinė temperatūra –18 °C. Toks šaldymo lygis dabar laikomas būtinu, nes šaldytų maisto produktų gamyba kasmet auga 7 % („Food Logistics“, 2023 m.). Paruoštų valgyti patiekalų ir augalinės kilmės baltymų paklausa skatina šaldytų maisto produktų paklausą virš –15 °C tikslinės temperatūros, o tai gali visiškai sutrikdyti visą gamybą.
Kaskadinės ir antrinio kontūro CO₂ aušintuvų sistemos –40 °C veikimui
Kaskadinė ir antrinio kontūro CO₂ aušintuvų sistema užtikrina didžiausią tikslumą ir saugą įvairioms programoms, įskaitant produktų laikymą sušaldytomis arba kriogeninėmis būsenomis, kurios pasiekiamos giliojo šaldymo procesais, pvz., staigiuoju šaldymu. Kaskadinėse sistemose naudojamas amoniakas arba angliavandeniliai kartu su CO₂ dviejų pakopų grandinėse, kad būtų pasiektas –40 °C temperatūros režimas su pastovia temperatūros svyravimų amplitudėmis ±0,5 °C ir atšildymo intervalu, viršijančiu 40 % viso veikimo laiko. Naudojant antrinio kontūro konstrukcijas, CO₂ cirkuliuoja uždarame inde ir šaldymo agentas yra atskiriamas nuo maisto sąlyčio zonų, taip užtikrinant FDA ir BRCGS nustatytus užterštumo kontrolės reikalavimus. –35 °C temperatūroje ši konkreti sistema pasiekia COP (naudingumo koeficiento) reikšmę, kuri yra 130 % aukštesnė nei kitų žemos temperatūros sistemų, naudojančių HCF (aukšto anglies turinio putas). Be to, kaskadinių kondensatorių išankstinis pašildymas padidina sistemos energijos naudingumą.
Vaistų ir pieno produktų pramonė: CO₂ aušinimo sistemos atitikties kritinės tikslumo aušinimui užtikrinti
Reguliavimo direktyva: FDA ir EMA pirmenybę teikia CO₂ aušinimo sistemoms su nekorozinėmis ir ne degiomis savybėmis
Vaistų ir pieno produktų gamybos procesai yra griežtai kontroliuojami įvairių valdymo institucijų, tokių kaip FDA ir EMA, kurios stebi šaldymo skysčių naudojimą steriliose ir maisto gamybos aplinkose, kad šie skysčiai būtų nedegūs ir netoksiški. Kadangi CO₂ (R744) yra natūralus šaldymo skystis, šaldymo skysčio nuotėkio atveju nėra pavojaus užteršti gamybos aplinkos. CO₂ aušinimo sistemos yra sprendimas, atitinkantis Kigalio pataisos reikalavimus dėl tarptautinio hidrofluoranglies junginių (HFC) palaipsniui mažinamo naudojimo ir tinkamas injekcinėms bei biologinėms vaistų rūšims, fermentuotiems pieno produktams bei termiškai apdorotam pienui gaminti.
Proceso stabilumas: CO₂ aušinimo sistemos užtikrina tikslų (±0,3 °C) šiluminį valdymą pienui termiškai apdoroti ir biologiniams produktams gaminti
Farmacinė ir pieno pramonė reikalauja palyginamų saugumo ir veiksmingumo standartų, kurių galima pasiekti tik nuolatine temperatūros kontrolės priemone. CO₂ aušinimo sistemos pasiekė iki ±0,3 °C temperatūros stabilumą baltymų denatūracijos prevencijai didelio pajėgumų vakcinų komponentų pripildymo ir užbaigimo linijose, dializuoto aukštos temperatūros trumpalaikės (HTST) sterilizavimo pieno perdirbimo linijose bei mikroorganizmų naikinime pieno pramonėje. Denatūracijos prevencija klientams suteikiama dėka CO₂ unikalių temperatūros valdymo galimybių net įprastinės sistemos paleidimo metu ar esant dideliam apkrovos lygiui. Kaskadinėse CO₂ taikymo sistemose šaldymo fazėje išlaikant -40 °C temperatūros stabilumą galima apsaugoti monokloninių antikūnų formulės vientisumą nuo šalčio sukeliamos žalos. Be to, CO₂ sumažina partijų atmestų produktų procentą ir pelno klientų pasitikėjimą, mažindama aukštos kokybės pieno ingredientų šalčio pažeidimų atsiradimą.
Logistikos ir platinimo centrai: CO₂ aušinimo sistemų integravimas į daugiapakopius šaldymo tinklus
Sistemos lankstumas: hibridinės CO₂/NH₃ ir visiškai CO₂ paremtos konstrukcijos maitina daugiatemperatūrinius platinimo centrus
Šiuolaikinių logistikos platinimo centrų tiekimas reiškia, kad viename logistikos centro sprendime vienu metu turi būti palaikomos kelios temperatūros zonos – nuo aplinkos temperatūros priėmimo plokštumų (15–25 °C) iki šaldytų (2–8 °C) sandėliavimo patalpų, šaldytų (–25 °C) ir ypatingai šaldytų (–40 °C) sandėliavimo patalpų. Hibridinės CO₂/amoniako sistemos maksimaliai panaudoja amoniako efektyvumą žemose temperatūrose ir anglies dioksido efektyvumą vidutinėse bei žemose temperatūrose, taip izoliuodamos šaldymo skysčių kryžminės užteršties riziką. Kita vertus, visiškai CO₂ paremtų sprendimų konstrukcijos, naudojančios kaskadinį šaldymo skystį, derina transkritines ir subkritines šaldymo skysčių sistemas. Be to, hibridinės CO₂ sistemų konstrukcijos palaiko tris savybes, kurias modulinės sistemų konstrukcijos sprendimai turėtų turėti, įskaitant šias tris savybes:
- Zonų specifinė optimizacija: Skirtos šaldymo skysčio grandinės sumažina šiluminį nutekėjimą, taip apsaugodamos šaltinės grandinės vientisumą nuo šviežių ir šaldytų vienetų.
- Mastoma talpa: Išsklaidytos CO₂ vienetai leidžia pritaikyti talpą prie vieneto pervežamosios galios ir augimo.
- Integruota energijos atgavimas: Šaldymo kompresorių prarandama energija naudojama vieneto ištirpinimui ir patalpos šildymui.
Tradiciškai abu projektavimo sprendimai užtikrina mažesnes bendras metines energijos sąnaudas – 15–20 % mažiau nei daugiapakopėse šaldymo skysčio sistemose – ir tuo pačiu metu sumažina šaldymo skysčio kiekį, nuotėkį bei su sistemos sandarinimu susijusias atitikties reikalavimų sąnaudas, kurios ilgiau trunka.
D.U.K.
Kodėl CO₂ yra pageidaujamas prieš HFC šaldytuvų sistemose?
CO₂ yra pageidaujamas dėl jo žemo globalinio potencialo šiltinti aplinką (GWP) – tik 1, nulinio ozono sluoksnio sunaikinimo potencialo ir atitikties tarptautinėms reguliacijoms, kurios siekia palaipsniui pašalinti HFC. Tai suteikia aplinkai draugišką ir efektyvią alternatyvą.
Kokie yra transcritical CO₂ sistemų privalumai prekybos centrams?
Transcritical CO₂ sistemos pagerina tradicines HFC sistemas, sunaudodamos apie 30 % mažiau energijos ir remdamosi iš esmės geresne termodinamika, taip pat užtikrindamos geriau energijos atgavimo galimybes.
Kokie yra CO₂ aušintuvų sistemų privalumai farmacinėje ir pieno produktų srityse?
CO₂ aušintuvų sistemos atitinka būtinas normas ir reikalavimus naudodamos netoksiškas, nedegias ir chemiškai inertines aušinimo medžiagas. Be to, jos užtikrina tikslų temperatūros valdymą, kad būtų išsaugota produktų vientisumas ir saugos sprendimai.