Jäähdytyskompressorikoneikon kokonaislämmitysvaikutus ympäristölle : TEWI-laskenta

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin suoralla kuivahöyrysteisellä jäähdytysjärjestelmällä toimivien kylmälaitteiden tuottamaa hiilidioksidipäästöä sen elinkaaren aikana eri kylmäaineilla. Tarkasteltavat koneikot oli suunniteltu ammattikeittiöissä käytettäviin pakaste- ja kylmähuoneisiin. Työssä keskityttiin ympäristökuormituksen laskentaan ekvivalenttisen kokonaislämpenemisvaikutusluvun (TEWI) avulla. Laskennan avulla oli tarkoitus selvittää eri kylmäaineiden vaikutus koneikon energiankulutukseen ja järjestelmän ympäristökuormaan, sekä määrittää ympäristöystävällisin vaihtoehto. Tarkoituksena oli myös selventää TEWI-laskennan periaate ja sen kohdennus Suomen ilmasto-olosuhteisiin. Toimeksiantajana työssä toimi Granlund Tampere Oy.

Laitteen energiankulutuksella on yleensä suurempi vaikutus muodostuvaan ympäristökuormaan, mutta suuren GWP-arvon kylmäainetta käytettäessä voi sen ympäristökuorma korostua suuremmaksi varsinkin silloin, kun koneikon energiankulutus on vähäistä ja sähköntuotannon päästökerroin on pieni. Energiankulutuksessa ei huomattu suuria eroja eri kylmäaineiden kesken, joten kylmäaineiden GWP-arvolla oli suurin vaikutus ympäristökuorman eroissa. Tapauksia oli myös, jossa alhaisemman GWP-luvun kylmäaineen kanssa muodostui suurempi ympäristökuorma, johtuen koneikon huonosta hyötysuhteesta.

TEWI-laskennalle tulisi kehittää standardi, jonka avulla se pystyttäisiin laskemaan yhtenevästi laskijasta riippumatta. Energiankulutuksen määrittäminen tulisi pystyä tekemään luotettavasti pohjoismaiseen ilmastoon, sekä rajata epävarmuustekijöitä pienemmälle alueelle kokemusperäisen tiedon ja mittausdatan avulla. TEWI-laskenta on hyvä ympäristökuorman arviointimenetelmä etenkin, kun sitä käytetään työkuormaltaan yhtä suurien ja toiminnaltaan samojen järjestelmäsovelluksien vertailuun.

The purpose of this thesis was to analyze the environmental load of direct remote condensing units during their life cycle. The analyzed units were designed for cold-room applications. The objective was to determine the impact of different refrigerants on the energy consumption of the units and their role in the total environmental load. Based on the results, the most environmentally friendly unit with a specific refrigerant was to be determined.

The theory section explores laws, refrigerant properties, the direct cooling system, and environmental load calculations. The information was gathered from textbooks, online publications, and articles. The environmental load analysis was done with the Total Equivalent Warming Impact (TEWI) calculations.

The results suggest that the energy consumption of the device usually has the largest environmental impact. However, in this study, high GWP -value refrigerants had a greater impact when the energy consumption was low together with a low electricity production factor. It was also determined that the differences between comparisons were mostly due to the GWP -value of the refrigerant. There were also cases where the environmental load was greater with a lower GWP valued refrigerant caused by lower efficiency of the device.