Гуиди Тоньон
Клотильде, Л.В.Галимова, СEМАСУ Кларенс,
СОХУ Захари, ДЕГАН Жерар.
ОЦЕНКА
ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОХЛАЖАЕМЫХ КАМЕР ПОРТОВОГО ХОЛОДИЛЬНИКА г Котону
(Бенин)
GUIDI Tognon Clotilde, L. V.
GALIMOVA, SEMASSOU Clarence, SOHOU Zacharie, DEGAN Gérard.
PERFORMANCE
EVALUATION COOLING CHAMBERS PORT FRIDGE
Cotonou (Benin)
Целью
работы является разработка рекомендаций по энергосбережению при работе
охлаждаемых камер портового холодильника. Холодильник предназначен для
краткосрочного хранения замороженных продуктов, поступающих с рефрижераторных
судов. Режим работы холодильника определён условиями эксплуатации Загрузка
камер происходит днём, ночью работой холодильной установки обеспечивается
поддержание температуры хранения, в течение следующего дня происходит
реализация продукции. В камерах
холодильника хранятся замороженная рыба и птица.
В
качестве исходных данных для проведения анализа определены усреднённые значения
фиксированной температуры в камерах, температура окружающей среды. Эффективность работы камер определена на
основе эксергетического анализа. С целью проведения оценки термодинамической
эффективности работы охлаждаемых камер, был проведён эксергетический анализ
системы. В результате анализа установлено, что наблюдается общее понижение
термодинамической эффективности, которое
связанно с периодичностью включения системы и не совсем стабильной
работой отдельных камер.
Ключевые слова: периодическая работа, термодинамический анализ,
температурный режим камер,
энергосбережение.
Целью исследования
является разработка рекомендаций по энергосбережению при работе охлаждаемых
камер портового холодильника. Предприятие FRESH FROZEN FOOD Sarl (3F) специализируется на импорте, экспорте и распределении
свежезамороженных продуктов. Холодильник был запущен в эксплуатацию в марте
2006 г (камеры А,B.C.D), в 2013 году введена в эксплуатацию вторая очередь (E1.E2.E3). Холодильные
камеры с высотой потолка 6,48м., изолированы с помощью панелей, оснащёны
воздухоохладителями децентрализованной системы охлаждения.
.Емкость камер: A-1200т; B-1400т; C-900т; D-900т. С вводом второй очереди общая ёмкость
холодильника увеличилась в два раза.
Рис..1
Общий вид элементов холодильника
Холодильник
предназначен для краткосрочного хранения замороженных продуктов, поступающих с
рефрижераторных судов. Режим работы холодильника определён условиями
эксплуатации Загрузка камер происходит днём, ночью работой холодильной
установки обеспечивается поддержание температуры хранения, в течение следующего
дня происходит реализация продукции. В
камерах холодильника хранятся замороженная рыба и птица.
Температурный режим в каждой камере поддерживается
автоматизированной холодильной установкой, работающей периодически, холодильный
агент R-404. Периодичность установлена
следующим образом: работа с 19 часов до 9 часов утра, далее установка
выключается, производится загрузка
камер и реализация готовой продукции.
Утром, с 7 до 8 часов перед выключением установки происходит контроль температуры в камерах, в
среднем производится 20 замеров по каждой из камер Результаты усреднения температуры в камерах на 9 часов утра за
2012 , 2013 годы представлены в таблице
1.
Усреднённые значения фиксированных температур
в камерах t, 0C
Таблица1.
|
№ |
Время |
A |
B |
C |
D |
E1 |
E2 |
E3 |
|
1 |
янв.12 |
-13,1 |
-10 |
-20,2 |
-12,6 |
|
|
|
|
2 |
авг.12 |
-15 |
-15,3 |
-12 |
-13,6 |
|
|
|
|
3 |
сен.12 |
-12,1 |
-15,7 |
-15,1 |
-12 |
|
|
|
|
4 |
окт.12 |
-16,1 |
-15,7 |
-15,4 |
-14,2 |
|
|
|
|
5 |
ноя.12 |
-14,1 |
-15,3 |
-15,6 |
-15,5 |
|
|
|
|
6 |
дек.12 |
-14,2 |
-16,6 |
-14,1 |
-14,3 |
|
|
|
|
7 |
янв.13 |
-15,3 |
-15,5 |
-12,9 |
-17 |
|
|
|
|
8 |
фев.13 |
-16 |
-14 |
-13 |
-15,9 |
|
|
|
|
9 |
мар.13 |
-14,8 |
-14,8 |
-13,4 |
-15,4 |
-16,47 |
-18,84 |
-14,4 |
|
10 |
апр.13 |
-12,9 |
-16 |
-16,4 |
-15,8 |
-15,7 |
-18,13 |
-19,9 |
|
11 |
май.13 |
-12,7 |
-15,5 |
-13,6 |
-17,5 |
-17 |
-18 |
-19,3 |
|
12 |
июн.13 |
-15,9 |
-15,6 |
-11,8 |
-17,1 |
|
-15,25 |
-19,12 |
|
13 |
июл.13 |
-16,8 |
-15,7 |
-16,2 |
-15,5 |
|
-17,8 |
-16,7 |
|
14 |
авг.13 |
|
-16,5 |
-17,3 |
-16 |
|
-20,14 |
-15,6 |
По параметрам
таблицы 1 построены графики изменения температуры по каждой камере.
Как
видно из графиков, средняя температура в камерах находилась в пределах (минус
12 – минус 17) 0С при температуре кипения минус 280C. Но при этом в
камерах С, Е2,Е3 температура достигала
значения минус 200С; в камерах А, B,С,D –значенияй (минус
10 –минус 11)0С. Значение температурного перепада между
температурами в камере и температурой кипения составляет (12-17)0С,
что значительно больше оптимального значения для систем воздушного охлаждения
при непрерывной работе камер.
С целью
проведения оценки термодинамической эффективности работы охлаждаемых
камер, был проведён эксергетический
анализ системы[1]. В качестве исходных данных для проведения анализа определены
усреднённые значения фиксированной температуры в камерах, Tкам(таблица 1),
температура окружающей среды. Расчётная
температура окружающей среды принята Тос =301К[4]. Значения эксергетического
КПД определены в соответствии с
методикой как отношение абсолютных значений эксергетических температурных
функций [2,3].
Рис. 2. Фиксированные значения
температуры в камерах холодильника
При определении эксергетического КПД в расчёт приняты, как основные, эксергетические потери от разности
температур потоков в процессе охлаждения. Эксергетический КПД считается по количеству эксергии теплоты, отдаваемой
воздухом камеры и получаемым кипящим холодильным агентом. С учётом только
внутренних потерь:
η е
= τ1 / τ2 ,
где
τ1 = (Tкам – Тос)/ Tкам; -эксергетическа
температурная функция, характеризующая состояние воздуха камеры; τ2
=(T0 – Тос)/ T0 -эксергетическая
температурная функция, характеризующая процесс кипения холодильного агента.
При
оценке эффективности работы камер с
учётом периодичности включения в расчёте
использованы не средняя
температура камер за весь исследуемый период, а её фиксированные значения по
месяцам года.
Полученные значения эксергетических КПД камер
приведены на диаграмме (Рис.3).
Как
видно из диаграммы, значения эксергетического КПД в камерах второй очереди
определяются величиной 81-85%, в камерах A, B, C, D – 77-78%. Для сравнения, при поддержании
интервала оптимальных разностей температур расчётное значение эксергетического
КПД должно быть (88-93)%.
Рис.3.
Фиксированные значения эксергетического КПД камер
В
результате анализа установлено, что наблюдается общее понижение
термодинамической эффективности работы системы, которое объясняется не совсем стабильной работой. Повышение
температуры в камерах A,B,C,D и, как следствие, снижение степени термодинамического
совершенства охлаждающей системы данных камер происходит при поступлении в них
отеплённого груза. Понижение температуры в камерах Е2, Е3 и соответсвующее повышения эксергетического КПД
объясняется работой с недогруженным объёмом.
В результате исследования предлагаются
следующие рекомендации:
1. В условиях
периодической работы камер, считать приемлемым поддержание температуры кипения
минус 280С для обеспечения условий работы днём;
2. С целью
исключения резкого снижения температуры в камерах не допускать работы ночью с
недогруженным охлаждаемым объёмом. Для снижения затрат электрической энергии
камеру следует отключить, а продукт разместить по остальным объёмам;
3. При поступлении
отеплённого груза, по возможности, для его домораживания использовать одну
камеру, не нарушая режим в остальных.
Использованная
литература.
1. Бродянский В.М.,
Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения. Пер. с польск. М.: Энерготомиздат, 1988, 287
с.
2. Galimova L .V., Guidi T. C.
Détermination des pertes minimales exergétiques d’un compresseur d’une machine frigorifique
expérimentale d’essai // journal de la recherché scientifique de
l universite de. Lome (Togo). 2008. vol. 10. №1 p.1-10.
3. Гуиди Т.К., Галимова
Л.В., Пешев В.Ф. Термодинамический анализ холодильной установки маслосырбазы
«Астраханская» //Вестник международной академии холода. 2009. № 1. С. 28-31.
4. http: //
www.gosmeteo.ru.
PERFORMANCE
EVALUATION COOLING CHAMBERS PORT FRIDGE
Cotonou (Benin)
GUIDI Tognon Clotilde, L. V. GALIMOVA,
SEMASSOU Clarence, SOHOU Zacharie, DEGAN Gérard.
The aim is to develop recommendations for energy saving in the cooling
chambers port fridge. Refrigerator is designed for short-term storage of frozen
food, coming from reefer ships. Mode of operation the refrigerator is
determined operating conditions loading cameras happening day, night work
refrigeration system maintains the temperature of storage for the next day
going to sell its products. The cells are stored frozen refrigerator fish and
poultry.
The initial data for analysis determined the average value of fixed
temperature in the chambers, the ambient temperature. Effectiveness of cameras
determined based on exergy analysis. In order to assess the thermodynamic efficiency
of the cooling chamber was conducted energy analysis system. The analysis found
that there is a general decrease in the thermodynamic efficiency, which is
associated with the frequency switching system and not quite stable operation
of individual cameras.
Keywords:
periodic work, thermodynamic analysis, temperature chambers, energy saving.