Специалисты аттестованы в Японии
Цены от производителя

Технология повторного использования помогает оптимизировать расход энергии в супермаркетах

supermarket

Работа супермаркета требует много электроэнергии. Длинные ряды холодильников должны поддерживать необходимую температуру, большие площади должны быть освещены. Новая концепция позволяет операторам супермаркетов сократить использование энергии примерно на 25 процентов.

Холодный воздух выходит из длинных рядов полок, заполненных колбасами, молочными продуктами и рыбой. Многочисленные лампы освещают пространство, куда практически не проникает дневной свет.

Исследователи из института Фраунгофера по солнечным энергосистемам (ISE) во Фрайбурге, Германия, в настоящее время создали альтернативы. «Мы разработали комплексную концепцию в сотрудничестве с застройщиками, группами планирования и производителями и, как результат, мы стремимся сократить потребление энергии на 25 процентов по сравнению с обычными супермаркетами», говорит Николя Рехо, руководитель группы из ISE.

Основное внимание в концепции лежит в области охлаждения. Это потому, что оно составляет наибольшую долю в счетах на оплату электроэнергии — примерно от 40 до 50 процентов.

Морозильные системы должны надёжно хранить пиццу, торты, рыбу и т.д. при температуре минус 25 градусов по Цельсию, в противном случае товар будет портиться. Колбасы и сыры должны храниться при не более чем четырёх градусах по Цельсию. Как правило, для этой цели используются подключаемые холодильники. Они создают необходимый уровень охлаждения и перекачивают образующееся тепло непосредственно в магазин — практический, но неэффективный метод.

Исследователи из ISE в сотрудничестве с застройщиками и группой планирования уже разработали комбинированную центральную систему охлаждения. Теперь все охлаждаемые пункты подключены к центральной системе комбинированного охлаждения. Тепло не рассеивается в магазине, но направляется через трехступенчатую систему обратного охлаждения. Зимой система восстанавливает тепло через теплообменник и используется для обогрева магазина.

Остаточное тепло направляется через охладитель газа и геотермальные тепловые насосы в окружающую среду. При этом нагретая вода прокачивается через зонды в землю, где тепло рассеивается и вода подается обратно холодной. Результатом этого является то, что морозильники и холодильные шкафы теперь требуют только половину электроэнергии по сравнению с сопоставимым автономным оборудованием. Газовые и нефтяные котлы оказываются лишними, так как отопление производится теплом от системы охлаждения. Система отопления также оказывает влияние на систему вентиляции, которую больше не используют для отопления, а, скорее, она используется исключительно для введения свежего воздуха в магазин, и, следовательно, на треть меньше по размеру.

Углекислый газ в качестве хладагента

Ученые также оптимизировали выбор хладагента, агент, который служит для поглощения тепла и его транспортировки в охлаждаемую область. Однако от 5 до 15 процентов хладагента теряется ежегодно в результате утечек из любой системы. Обычные хладагенты имеют высокий потенциал глобального потепления, другими словами, они способствуют нагреванию атмосферы. По этой причине ученые использовали углекислый газ, который имеет потенциал глобального потепления от 3000 до 4000 раз меньше, чем у обычных хладагентов.

До сих пор углекислый газ редко использовался в качестве хладагента, поскольку в этом случае система должна выдерживать высокое давление. Кроме того, эффективность системы снижается в жаркие летние дни. Для того, чтобы компенсировать потери при высоких температурах окружающего воздуха, эксперты, в сотрудничестве с коллегами из Hafner-Muschler интегрировали третий контур охлаждения. Когда солнце палит с неба, хладагент переохлаждается с помощью геотермальных теплообменников.

Освещение составляет вторую по величине долю в счетах на оплату электроэнергии. По этой причине ученые использовали дневной свет для освещения больших магазинах. Свет входит в магазин через тройное остекление окон в крыше. Между отдельными стеклами для отражения прямых солнечных лучей устанавливаются микроэкраны, которые позволяют проходить только непрямому свету. Искусственное освещение в виде ламп дополнительно включается и контролируется в соответствии с имеющимся дневным освещением.

«Часть нашей концепции уже реализованы сетью магазинов Aldi Sud в своих новостройках. Это позволило в течение первого года работы достичь 20 процентной экономии энергии», объясняет Rehault. «Новые стратегии управления уже позволили нам оптимизировать эти компоненты концепции, так что экономия энергии в размере 25 процентов будет сохранена во второй год эксплуатации, по сравнению со стандартным расходом в отрасли. Это уже очень близко к нашей цели в 30 процентов».