BRANŻA SPOŻYWCZA. Dobre praktyki. Oszczędność energii elektrycznej w firmach piekarsko-cukierniczych poprzez odzysk ciepła z agregatów chłodniczych

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "BRANŻA SPOŻYWCZA. Dobre praktyki. Oszczędność energii elektrycznej w firmach piekarsko-cukierniczych poprzez odzysk ciepła z agregatów chłodniczych"

Aneta Łukasik
8 lat temu
Przeglądów:

1 Dobre praktyki BRANŻA SPOŻYWCZA (PIEKARSKO-CUKIERNICZA) Oszczędność energii elektrycznej w firmach piekarsko-cukierniczych poprzez odzysk ciepła z agregatów chłodniczych

2 Oszczędnośćenergiielektrycznejwfirmachpiekarsko<cukierniczych poprzezodzyskciepłazagregatówchłodniczych Zespółekspertów: 1. GrzegorzChołuj 2. MałgorzataGryglewska 3. KatarzynaMojzykiewicz 4. ArkadyMojzykiewicz 5. EwaSadowska

3 Opisprzedsiębiorstwa,wktórymplanujesięwdrożeniedobrejpraktyki Przedsiębiorstwem, w którym planujemy wdrożyć rozwiązanie, jest firma należąca do sektora MŚP, zatrudniająca 10 pracowników. Zakład pracuje w systemie dwuzmianowym przezsześćdniwtygodniu.powierzchnięzakładustanowihalaprodukcyjna(100m 2 ),sklep przyzakładowy(20m 2 )orazchłodnia(10m 2 ).Głównymprofilemprodukcjijestcukiernictwo, stanowiono95%wytwarzanychwyrobów. Firma istnieje na rynku od pięciu lat, systematycznie budując swój udział w rynku i markę produktów. Przedsiębiorstwo przywiązuje bardzo dużą wagę do naturalnych metod produkcji wykorzystuje tradycyjne sposoby przygotowania surowców do produkcji, co generujedużąilośćenergiimożliwądoodzysku. Dzienna produkcja zakładu to około 100 kg wyrobów deserowych oraz około 100 kg ciasta drożdżowego(co daje ok. 900 sztuk drożdżówek). Specyfiką zakładu jest przygotowywanie półproduktuwciągudnia(suroweciastodrożdżowenieodpieczone)iwypieknocny,takaby rano świeży towar trafił do klienta. Zasadność tego rozwiązania jest podyktowana oszczędnościami z tytułu zatrudnienia pracowników. Przy takiej opcji można swobodnie zmniejszyć liczbę pracowników zatrudnionych w porze nocnej (zauważmy, że dodatek do wynagrodzeniaztytułupracywnocywynosi20%wstosunkudopodstawywynagrodzenia). Wczasiewizytyekspertówwzakładzie,podczasrozmowyzwłaścicielemfirmy,poznaliśmy proces produkcji (wytwarzanie półproduktu, przechowywanie w chłodni oraz wypiek). Poddając analizie informacje, które uzyskaliśmy, doszliśmy do wniosku, że zasadne jest odzyskanieciepłagenerowanegoprzezagregatychłodnicze,gdyżtepracują24hnadobę.z urządzeńchłodniczychodprowadzanesąznaczneilościciepła.naogółemitowanejestono dootoczeniaprzezróżnegorodzajuchłodnice. Zespółekspertówzastanowiłsię,ilefirmamogłabyoszczędzićenergii,inwestującwsystem odzyskuciepłazagregatówchłodniczych. Zespółekspertówprzygotowałnastępującyplandziałania: Tabela1.Plandziałaniagrupyekspertów Temat Zapoznaniesięzespecyfikądziałania zakładu Sprawdzenieilościchłodzonego produktu Sprawdzenietemperaturyproduktu przedschłodzeniem Sprawdzenieparametrówchłodzenia Akcja Wizytawfirmiecukierniczej Wyliczeniemasychłodzonej Pomiartemperaturyproduktów wjeżdżającychdochłodni Odczytparametrówchłodzeniaz panelusterowaniachłodni

4 Wyliczenieenergiioddanejdo otoczenia Zapoznaniesięzsystemamiodzysku energiizurządzeńchłodniczych Wyliczenieoszczędnościwzużyciu energiiprzyzastosowaniusystemu odzyskuenergiizurządzeń chłodniczych (temperaturachłodni= temperaturaproduktu) Analizadanych Analizaofertdostępnychnarynku Analizadanych Stanprzedwdrożeniemdobrejpraktyki Firma, w której planujemy wdrożyć rozwiązanie, dziennie wprowadza do chłodni siedem wózkówcukierniczychomasie25kgkażdy,wykonanychzestalinierdzewnej.temperatura wózkówwynosi30 C.Każdyzwózkówmieści15blachzproduktem(45blachaluminiowych owadze0,65kg/szt.i60blachstalowychowadze2kg/szt.).temperaturablach,podobnie jakwózka,wynosi30 C.Nablachachstalowychumieszczonesąniewypieczonedrożdżówki. Rozłożone są po 15 sztuk na blasze, a każda z drożdżówek waży 100 g. Temperatura drożdżówki wjeżdżającej do chłodni wynosi 30 C. Z danych przekazanych przez właściciela firmywynika,żewsurowymcieściedrożdżowymzawierasięokoło40%wody. Do chłodni trafia również 100 kg ugotowanej śmietany o temperaturze 80 C w celu jak najszybszegojejschłodzeniadotemperatury4 C.Zawieraona30%tłuszczu. Doobliczeńciepłaprzyjęliśmynastępującywzór: gdzie: Q ciepło[kj], C W ciepłowłaściwe[kj/(kgx C)], m masa[kg], ΔT zmianatemperatury[ C]. Q=C W xmxδt, Do obliczeń ciepła wprowadzonych produktów i sprzętu do chłodni przyjęto następujące wartości:

5 Ciepłowłaściwe: C w aluminium=0,92kj/(kgx C) C w stali=0,46kj/(kgx C) C w śmietanyozawartościwody65%=2,93kj/(kgx C) C w ciastadrożdżowegoozawartościwody44%=2,72kj/(kgx C) C w stalinierdzewnej=0,482kj/(kgx C) Ciepłoodprowadzonewciągudobyprzezchłodnięzblachaluminiowych: Q 1 =0,92kJ/(kgx C)x(45x0,65kg)x(30 C 4 C) Q 1 =699,66kJ Ciepłoodprowadzonewciągudobyprzezchłodniezblachstalowych: Q 2 =0,46kJ/(kgx C)x(60x2kg)x(30 C 4 C) Q 2 =1435,2kJ Ciepłoodprowadzonewciągudobyprzezchłodniezwózkówzestalinierdzewnej: Q 3 =0,482kJ/(kgx C)x(7x25kg)x(30 C 4 C) Q 3 =2193,1kJ Ciepłoodprowadzanewciągudobyprzezchłodnięześmietany: Q 4 =2,93kJ/(kgx C)x(100kg)x(80 C 4 C) Q 4 =22268kJ Ciepłoodprowadzanewciągudobyprzezchłodnięzciastadrożdżowego: Q 5 =2,72kJ/(kgx C)x(15szt.x60blachx0,1kg)x(30 C 4 C) Q 5 =6364,8kJ

6 Całkowitailośćciepłaodprowadzonaprzezchłodnięwciągudobywynosiwięc: Q=Q 1 +Q 2 +Q 3 +Q 4 +Q 5 Q=32960,76kJ W powyższych obliczeniach nie uwzględnialiśmy strat energii związanych z częstym otwieraniemdrzwichłodniibieżącymistratami(dootoczeniaprzezizolację). Postawionycel Zpowyższychwyliczeńwynika,żechłodniawciągudobyodprowadza32960,76kJciepłado atmosfery. Zastanowiło nas to, w jaki sposób można odzyskać część tej marnotrawionej energii iprzeznaczyć ją np. do ogrzania wody na cele użytkowe. Postanowiliśmy odzyskać ciepłozagregatówchłodniczych. Opisplanowanejzmianyiplanowaneoszczędności W modernizowanej cukierni zdecydowaliśmy się wprowadzić urządzenie ze zbiornikiem pionowym stojącym do odzysku ciepła o pojemności 100 litrów. Po przeanalizowaniu ofert na rynku zainteresowało nas rozwiązanie przedstawione przez firmę P.H.W.U Chechłowski Wiesław,któradostarczategotypurozwiązań. Rys.1.Opisinformacyjnyorazschematpołączeńwymiennikazurządzeniemchłodniczym (źródło:

7 Opisrysunku: 1.Termometr 2.Zawórbezpieczeństwa6Bar 3.Zbiornikzestalinierdzewnej 4.Matatermoizolacyjna40mm 5.Wlotczynnikachłodniczego 6.Wylotczynnikachłodniczego 7.Zasilaniewodyzimnej 8.Wylotwodyciepłej Rys.2.Wymiennikciepła(źródło: 9.Spust Zastosowanie tego rozwiązania daje możliwość odzyskania do 70% ciepła wytwarzanego przezchłodnię(wgdanychproducenta).wynikaztego,żeciepłorzeczywiste,któremożemy odzyskaćwciągudoby,wynosi: Q RZ =Qx70%, Q RZ =32960,76kJx70% Q RZ =23072,532kJ Konstrukcja urządzenia pozwala na uzyskanie temperatury wody wyjściowej 60 C. Przyjmujemy,żetemperaturawodywlotowejto15 C.Biorącpoduwagę,żeciepłowłaściwe wodywynosi: C W wody=4,2kj/(kgx C), możemyobliczyć,jakąilośćwodybędziemymoglipodgrzać: Q RZ =C W xmxδt,

8 gdzie: Q RZ ciepłorzeczywiste[kj], C W ciepłowłaściwe[kj/(kgx C], m masa[kg], ΔT zmianatemperatury[ C] ,532kJ=4,2kJ/(kgx C)xmx(60 C 15 C) m=122,08kg Zakładając, że 1 kilogram wody stanowi równowartość 1 litra wody, możemy założyć, że zastosowanysystempozwolinamogrzać(z15 Cdo60 C)około122litrówwodydziennie. Zakładając,że1kWh=3600kJ,możemyobliczyć,ilepotrzebowalibyśmyenergiielektrycznej naogrzanie122litrówwody: gdzie: X=Q RZ /3600kJ, X ilośćzaoszczędzonejenergiielektrycznejwciągudoby, Q RZ ciepłorzeczywiste[kj]. X=23072,532kJ/3600kJ X=6,41kWh Ilośćzaoszczędzonejenergiielektrycznejwciągudobywynosi6,41kWh. Zakładając,żezakładpracuje6dniwtygodniu,uzyskujemyponiższąoszczędność: 6x6,41kWh=38,46kWhnatydzień W przeliczeniu na rok (50 tygodni) wychodzi nam oszczędność energii elektrycznej na poziomie1923kwh. 50x38,46kWh=1923kWh

Podobne dokumenty

BRANŻA SPOŻYWCZA. Dobre praktyki

BRANŻA SPOŻYWCZA. Dobre praktyki Dobre praktyki BRANŻA SPOŻYWCZA (PIEKARSKO-CUKIERNICZA) Obniżenie zużycia energii elektrycznej w firmach piekarsko-cukierniczych dzięki zastąpieniu tradycyjnych świetlówek świetlówkami LED-owymi Obniżeniezużyciaenergiielektrycznejwfirmachpiekarsko;