Pienen myymälän hiilidioksidikylmän lämmöntalteenotto

Abstract

Työssä pyrittiin määrittelemään hiilidioksidi kylmän ja siihen lisätyn lauhdelämmön talteenoton kannat-tavuutta. Työssä oli myös tavoitteena määritellä ja avata joitakin hiilidioksidi jäähdytykseen ja lauh-delämmön talteenotossa huomioitavia asioita. Työssä apuna käytettiin kahta Kymen Seudun Osuuskau-pan myymälää Sale Husula ja Sale Poitsila. Teoriaa ja pohjatietoa työhön haettiin aikaisemmista julkaisuista, joissa aiheita käsiteltiin. Työssä suoritet-tiin myös IDA ICE-ohjelman avulla energia simulaatio kohteesta ”Sale Husula”. Kohteissa suoritettiin myös työn aikana lyhyt seurantamittaus. Mittauksessa tarkkailtiin lämmitysjärjestelmän, kylmäkoneikon ja kylmälaitteiden energiankulutusta. Lisäksi seurattiin lauhdelämmöstä talteen saatavaa energiaa erillisil-lä energiamittareilla, sekä useita lämpötiloja järjestelmien toiminnassa. Mittausten pohjalta arvioitiin ja määriteltiin järjestelmässä huomionarvoisia asioita. Mittaus tuloksiin poh-jautuen laskettiin myös järjestelmien uusimisen kautta saatua taloudellista hyötyä. Saadun säästön avulla laskettiin myös yksinkertainen takaisinmaksuaika järjestelmä investoinnille. Laskettujen tulosten pohjalta arvioitiin järjestelmien ja investointien kannattavuus. Tämän työn osalta hiilidioksidi kylmälaitteisto osoittautui taloudellisesti melko kannattamattomaksi sijoi-tukseksi, mutta kylmäaineen valinta olikin perustunut määräyksiin ja ympäristöystävällisyyteen. Myös lisätyt kylmälaitteet vääristivät tuloksia alkuperäisistä Lauhdelämmön talteenottojärjestelmä tulosten perusteella osoittautui kannattavaksi sijoitukseksi. Lämpö-tilatasoltaan matala talteen saatu energia tarvitsee kuitenkin tehokkaan hyödyntämiskohteen. Esimerkiksi lattialämmitys voidaan työn osalta todeta erittäin hyväksi vaihtoehdoksi energian käyttöön.

The goal of this thesis was to determine the cost efficiency of a carbon dioxide refrigeration unit and a con-densation heat recovery system build into it. Finding and figuring out some noteworthy factors when deal-ing with similar systems, was also a major part of the thesis. Two convenience stores owned by Kymen Seudun Osuuskauppa were used in this thesis. Stores Sale Husula and Sale Poitsila had their heating, ven-tilation and refrigeration systems renewed in the fall of 2013. Both stores have a condensation heat recovery system in them. Basis and basic theory behind the thesis was acquired from previous research and studies. An energy con-sumption simulation of Sale Husula was made using program “IDA ICE”. Also a short monitoring meas-urement was conducted in both stores. Heating systems, refrigeration units and refrigeration devices energy consumption was monitored among other things like energy recovered from condensation and various temperatures. On the basis of measurements, several noteworthy subjects were thought upon. From the energy consump-tions we were also able to determine the operating cost reduction compared to the old systems. The ac-quired savings from the new systems were used to calculate a simple reimbursement times for the invest-ments. Savings earned by using condensation heat recovery were also considered. Reimbursement time was calculated for condensation heat recovery using the energy price of several forms. On the basis of the calculations performed in this thesis, an assessment of the systems installed in the stores was made. Also the need for future research about the subject was discussed. On the grounds of this research, carbon dioxide refrigeration is relatively low on cost efficiency in conven-ience stores. The main reasons for choosing CO2 do lye in environment friendliness and keeping up with the current and future legislations regarding refrigerants’. Heat recovery from condensation was stated to be quite cost efficient by this research. The challenge with condensation heat recovery is its low temperature level. Therefore it is critical to design the system with the use of low level heat in mind. For example floor heating solutions could be considered as an excellent choice when using condensation heat recovery.