Tutkimus kylmäjärjestelmän energiantehokkuuden tehostamisesta asennuksen, kunnossapidon ja huollon osalta

Abstract

Kylmätekniikan ala, joka sisältää jäähdytyksen ja ilmastoinnin, kasvaa ja muuttuu nopeasti sekä Suomessa että kansainvälisesti. Alalla on tapahtunut merkittäviä muutoksia erityisesti lainsäädännön ja teknologian osalta. Uuden EU-asetuksen 2024/573 mukaisesti on vähennettävä F-kaasujen käyttöä ja siirryttävä luonnollisiin kylmäaineisiin siirtymäajan puitteissa. Lainsäädäntö edellyttää tiukentamaan F-kaasujen käsittelyä, vähentämään niiden määrää markkinoilla, tehostamaan olemassa olevien kylmäjärjestelmien energiatehokkuutta sekä korvaamaan F-kaasut luonnollisilla vaihtoehdoilla.

Tässä opinnäytetyössä koottiin yhteen kylmäjärjestelmien energiatehokkuutta käsittelevä materiaali erityisesti asentamisen ja huollon näkökulmasta. Opinnäytetyössä arvioitiin kylmäaineen vaihdon vaikutusta kylmäjärjestelmien energiatehokkuuteen. Opinnäytetyössä toteutettiin mittauksia, joissa arvioitiin kylmäjärjestelmän energiatehokkuuden muuttumista kylmäaineen vaihdon myötä, erityisesti kompressorin, höyrystimen ja lauhduttimen osalta. Lisäksi tutkittiin järjestelmän komponenttien kunnon ja säätöjen vaikutusta kokonaisenergiatehokkuuteen.

Tulokset osoittivat, että kylmäaineen vaihdolla on selvä vaikutus eri komponenttien energiatehokkuuteen johtuen kylmäaineiden erilaisista termodynaamisista ominaisuuksista. Järjestelmän uudelleen säätäminen ja mitoituksen tarkistaminen kylmäainevaihdon yhteydessä on olennaista energiatehokkuuden optimoimiseksi.

Yleisesti käytössä olevat suunnittelutyökalut tuottavat luotettavia tuloksia vain, jos niiden laskennalliset parametrit vastaavat riittävästi käytännön olosuhteita. Suunniteltaessa uutta kylmäjärjestelmää suositellaan aina toteuttamaan mittauksia ja vertaamaan tuloksia suunnitteluvaiheessa laskettuihin arvoihin.