Energibesparelser på industrielle køleanlæg ved brug af ny luftkølet hybridkøler - del 1: Prototype udvikling

Dette projekt er første del af et samlet udviklingsforløb, der skal resultere i, at driften af en 700 kW hybridkøler kan demonstreres på Danish Crown i Ringsted. I første del af projektet udvikles en 3D CAD-model, der implementeres i et CFD-program, så der kan designes en prototype, der efterfølgende testes på Teknologisk Instituts laboratorium.
Projektet viser at forbedringer på 50-100% på ydelsen af en hybridkøler kan opnås i forhold til en tørkøler.
Projektbeskrivelse

Dette projekt er første del af et samlet udviklingsforløb, der skal resultere i, at driften af en 700 kW hybridkøler kan demonstreres på Danish Crown i Ringsted. Hybridkøleren skal virke som tørkøler om vinteren og køletårn om sommeren. Det er projektgruppens ambition at opnå en vandbesparelse på ca. 50 % i forhold til køletårne og en elbesparelse på ca. 10 % i forhold til tørkølere. I første del af projektet udvikles en 3D CAD-model, der implementeres i et CFD-program. Dette program bruges til at designe en prototype, der testes på Teknologisk Instituts laboratorium, hvor målinger skal anvendes til at optimere den efterfølgende fuldskala model. Projektets beregningsmodeller implementeres i PackCalc, så hybridkølerens energibesparelsespotentiale kan beregnes af rådgivere og/eller slutbrugere.

Resultater

Nærværende projektet - fase 1, PSO projekt nr. 344-019, viser, at forbedringer på 50-100% på ydelsen af en hybridkøler kan opnås i forhold til en tørkøler. Forbedringen opnås ved at befugte luften med recirkuleret vand gennem dyser, således at luftens temperatur falder fra den tørre temperatur til den våde temperatur samt at tørkølerens overflade bliver befugtet med en vandfilm, som øger varmeovergangstallet betragteligt i forhold til en tør overflade. Forsøgene viste, at et befugtersystem ikke kan anvendes uden yderligere tiltag.

Ved face hastigheder mindre end 5 m/s giver befugtningen ikke nogen forbedring og i visse tilfælde forværres varmeoverførslen i en standard tørkøler. Det skyldes medrivning af ikke fuldt fordampede dråber som sætter sig imellem tørkølerens finner og danner broer som blokerer for dele af dennes areal. Ved at ændre overfladens beskaffenhed med en coating vil det være muligt at dræne vandet væk så der ikke dannes broer. Accoat, som laver special overflader, tilknyttes derfor projektets fase 2, PSO proj. nr. 345-029.

Et andet aspekt, som blev tydeligt i forsøgene, er dannelsen af biofilm på varmevekslerens overflade, som kan nedsætte ydelsen med op til 25 %. Biofilm kan undgås ved at behandle spædevandet, derfor tilknyttes Danish Clean Water A/S projektets fase 2 da de producerer vandrensningssystemer til nedbrydning af biofouling.

I nærværende projekt er der udført forsøg på et ud af tre forskellige befugtersystemer, og potentialet for forbedringer er allerede til fulde indfriet. Derfor har projektet koncentreret sig om dette system da der var enighed om, at det var det bedst egnede system.

Key figures

Periode:
2012 - 2013
Bevillingsår:
2012
Egen finansiering:
0,93 mio.
Støttebeløb:
0,96 mio.
Støtteprocent:
51 %
Projektbudget:
1,89 mio.

Kategori

Oprindelig title
Energibesparelser på industrielle køleanlæg ved brug af ny luftkølet hybridkøler - del 1: Prototype udvikling
Program
ELFORSK
Fælles overordnet teknologiområde
Energieffektivitet
Journalnummer
ELFORSK 344-019

Deltagere

Teknologisk Institut (Main Responsible)

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk