Международная сеть гипермаркетов «Глобус», основанная более 190 лет назад, открыла 31 октября 2019 года гипермаркет в Калуге по адресу ул. Генерала Попова, 1А. Это 16-й по счету гипермаркет сети в России, и второй с применением транскритической бустерной технологии холодоснабжения на CO2. Площадь гипермаркета составляет 5,8 тысяч квадратных метров.
В калужском гипермаркете основной акцент сделан на выпуске собственной продукции. Здесь представлено четыре мини-производства: мясной и рыбный цеха, пекарня и ресторан. Всего в магазине насчитывается 26 тысяч видов товаров; широко представлена продукция местных производителей.
Проект гипермаркета в Калуге разработан швейцарской компанией Frigo-Consulting, которая занимает ведущее место в сфере консультационных и инжиниринговых услуг по холодильным системам на натуральных хладагентах. Система холодоснабжения гипермаркета произведена в России и смонтирована компанией «КриоФрост Инжиниринг», а комплекс примененных технических решений в полной мере использует потенциал диоксида углерода для повышения энергоэффективности системы и соответствия стандартам BREEAM.
За холодоснабжение всех потребителей отвечают две бустерные транскритические углекислотные холодильные установки с применением параллельных компрессоров производства компании «ТехноФрост» на базе компрессоров BITZER общей мощностью 600 кВт. Они обеспечивают холодом торговое оборудование в зале гипермаркета, а также низко- и среднетемпературные камеры, технологическое оборудование и цеха.
Специалистам компании «Криофрост» удалось реализовать универсальное решение на базе двух одинаковых установок с транскритическими компрессорами Bitzer 4FTE-30K-40P и субкритическими компрессорами BITZER 2ESL-4K-40S.
Компрессор Bitzer 4FTE-30K-40P – это компрессор обновлённой линейки транскритических компрессоров, которые приходят на смену компрессоров предыдущего с обозначением литерой «С». Несмотря на хорошо зарекомендовавшую себя линейку поколения «С» компания BITZER предлагает новые компрессоры с улучшенными характеристиками поколения «E» и поколения «Ecoline +» для повышения эффективности новых холодильных установок для CO2 применения. Холодильные компрессоры BITZER показывают высокие показатели эффективности вне зависимости от географии применения.
Новая линейка транскритических компрессоров серии «E».
C особенностями компрессоров BITZER можно ознакомиться у нас на сайте.
ECOLINE+ ТРАНСКРИТИЧЕСКИЕ
ECOLINE ТРАНСКРИТИЧЕСКИЕ
OCTAGON SL ДОКРИТИЧЕСКИЕ
Дополнительно в бустерных углекислотных установках применены эжекторы двух видов: жидкостные и газовые. Такая комбинация позволяет получить наиболее энергоэффективное решение с учётом изменения температуры окружающей среды.
Схема. Принцип действия газового эжектора.
Бустерная система с хладагентом CO2 предполагает существенный перепад давлений. С одной стороны это вызывает определённые сложности при проектировании системы, но при этом открывает новые возможности по применению передовых технологий - например, эжекторов. В общем случае на нагнетании транскритических компрессоров достигается давление 90..120 бар. После клапана высокого давления, в ресивере поддерживается давление порядка 40 бар. Далее для среднетемпературных потребителей 35 бар, для низкотемпературных потребителей 12 бар.
LgP-I Диаграмма для бустерной установки.
При таких уровнях давлений можно применить газовый эжектор. С одной стороны, его можно использовать вместо клапана высокого давления, с другой стороны, часть пара после среднетемпературных потребителей можно откачать по принципу струйного насоса (изменение давления с 35 до 40 бар). Существенной особенностью такого применения является наличие высокого давления на входе в эжектор со стороны газоохладителя. Этот показатель имеет непосредственное влияние на коэффициент эжекции, который определяет процент всасываемого газа (подсасываемого из испарителей) от расхода через газоохладитель. Поэтому такое решение экономически оправдано для регионов с теплым и жарким климатом. Чем ниже температура окружающей среды – тем меньший расход можно откачивать от потребителей. А при температуре окружающей среды +23 °С и ниже - количество подсасываемого газа стремиться у нулю.
LgP-I Диаграмма для бустерной установки с эжектором.
Ко всему прочему, при таком решении газ со стороны всасывания транскритических компрессоров поступает через эжектор в ресивер среднего давления, а это значит, что нагрузка на параллельные компрессоры увеличивается. То есть производительность транскритических компрессоров среднего давления можно уменьшить, а параллельных необходимо при этом существенно увеличить. Энергетически такое решение оправдано, так как сжатие в параллельных компрессорах происходит с большей плотностью всасываемого газа, чем в транскритических компрессорах среднего давления. Следует отметить так же, что необходимо учесть технически возможность переключения компрессоров или их резервирование.
Схема бустерной установки с эжекторами.
Для работы жидкостного эжектора не требуется такого высокого давления на входе со стороны газоохладителя, как для газового эжектора в применении к нашей системе.
Основная задача жидкостного эжектора вместе с автоматикой и аккумулятором жидкости на всасывании обеспечивать максимальное заполнение жидкостью испарителей. Вместо газа, эжектор подсасывает накопившуюся жидкость в аккумуляторе и забрасывает её в ресивер среднего давления.
Фото эжекторов
Схема бустерной установки с жидкостным эжектором
Чем больше заполняется испаритель жидким хладагентом, тем с меньшей разницей температур он может эффективно работать. Следовательно, при использовании жидкостного эжектора мы можем поднять температуру на всасывании компрессоров, а значит улучшить холодильный коэффициент. При этом такой эжектор можно использовать и в субкритическом режиме работы всей установки в целом, когда достигается наиболее эффективное применение бустерной углекислотной установки.
При этом следует учесть, что жидкостной эжектор не заменяет клапан высокого давления.
Машинное отеление. Автоматика.
Для нагрева воды на нужды ГВС и отопления применяется система рекуперации тепла с использованием накопительных баков и гидромодулями, что позволяет полностью отказаться от внешних систем подогрева воды в теплый период года и снизить необходимые тепловые мощности более чем на 500 кВт.
Для охлаждения газообразного диоксида углерода используются газкулеры Guentner, которые установлены на кровле гипермаркета.
Газоохладитель.
Для охлаждения газообразного диоксида углерода используются газкулеры Guentner, которые установлены на кровле гипермаркета:
- Серия GGVC — для понижения температуры нагнетания газообразного диоксида углерода низкотемпературных компрессоров до допустимого значения;
- Серия GGHV — для охлаждения (в теплый период года) и конации (в холодный период) общего объема газообразного диоксида углерода среднетемпературных и параллельных компрессоров.
Скорость вращения вентиляторов газоохладителей плавно регулируется с помощью EC-вентиляторов, что позволяет им максимально эффективно включаться в работу и также снизить потребление электроэнергии.
Управление всеми температурными контурами установок осуществляется с помощью системы мониторинга и управления холодильным оборудованием на базе контроллеров Danfoss c расширительными модулями. Блоки мониторинга осуществляют полный контроль работы холодильных систем, сбор данных по основным параметрам работы, координацию оттайки испарителей, и т.д. Автоматический контроль позволил снизить энергопотребление системы холодоснабжения гипермаркета на 25%.
В ходе реализации проекта команда «Криофрост Инжиниринг» тесно работала с производителями оборудования - компаниями BITZER, Danfoss, Guentner, тщательно прорабатывая технические решения и определяя наиболее эффективные и выгодные для заказчика. Итоговый результат оправдал ожидания — современные холодильные решения на базе диоксида углерода, максимальная автономность гипермаркета, высокая энергоэффективность и экологичность.
Директор группы компаний «КриоФрост» Александр Котляр и владелец сети гипермаркетов «Глобус» Томас Брух