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专访:HB产品经理表示,蒸汽传感器控制可将部分负荷能耗降低约40%

HB Products 的控制系统会根据氨、二氧化碳和碳氢化合物系统中从蒸发器流出的液态制冷剂量来调节制冷剂的供液量

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这是HB Products位于丹麦哈塞拉格的总部的一张照片。
这是HB Products位于丹麦哈塞拉格的总部的一张照片。

据HB Products产品经理亨里克·库德斯克(Henrik Kudsk)介绍,与专为满负荷效率设计的自调节系统相比,
蒸汽传感器控制可在部分负荷制冷运行中将能耗降低约40%。

这家丹麦零部件制造商生产用于工业和商用制冷及热泵应用的传感器,主要服务于容量为500kW(142.2TR)或以上的大型系统。 其制冷剂通用型产品为使用天然制冷剂(包括氨(R717)、二氧化碳(R744)和碳氢化合物)的系统提供蒸发器、液位及油管理控制功能。

“我们在欧洲、南美和美国都看到氨制冷系统的安装案例,这些承包商只想沿用20年前使用的同一套液泵系统,”库德斯克表示。“通过蒸汽控制,您可以构建一个使用更少氨气的小型系统,同时仍能保持与未受控的大型系统相同的效率和制冷量。”

2025年,一家德国冷库将HB Products的蒸汽传感器控制系统集成到直接膨胀(DX)氨制冷系统中。据HB Products称,与附近采用泵送液态过量供液的类似设施相比,该系统将能耗降低了23%。

库德斯克近日接受NaturalRefrigerants.com采访时,谈到了将HB Products的蒸汽传感器控制系统应用于新建和现有系统的情况,以及全球应用市场的趋势。

为确保篇幅和表述清晰,本次采访内容已进行编辑。

您认为目前存在哪些能效问题?贵公司的技术如何改善全年的运行效率?

An image of Henrik Kudsk, Product Manager at HB Products.
亨里克·库德斯克(Henrik Kudsk),HB Products产品经理

亨里克·库德斯克:这项技术——特别是针对大型氨制冷系统——已经存在很久了,因此承包商们习惯于复制传统系统。这些系统旨在满负荷运行时达到高效,通常采用大型储罐和泵向蒸发器供应液氨。 然而,冷库通常仅在夏季——即大量货物入库期间——才会满负荷运行。在工业加工应用中,冷冻负荷也会发生显著变化:冷冻过程初期负荷较高,随后随着产品热量不断被带走,负荷逐渐降低,并转向温度维持阶段。

在部分负荷运行时,可用于制冷剂蒸发的热量较少。如果不显著减少液体制冷剂的供应量,就会有更多的液体制冷剂从蒸发器流出,需要输送回泵分离器。由于压缩机是该过程的动力核心,它必须承担更重的负荷,从而消耗比实际所需更多的电能。

我们的系统由一个测量离开蒸发器液量(液量)的传感器和一个PLC控制器组成,该控制器利用该测量值通过控制阀调节进入蒸发器的液量。 我们保持从蒸发器流出的液量恒定。这就是我们所说的蒸汽质量控制,该方法适用于所有制冷剂和任何循环速率。通过蒸汽控制,蒸发器在部分负荷下可提供更大的有效制冷量,因为液量供应与可用热负荷更好地匹配,从而提高了传热效率。

贵公司的解决方案既适用于新建项目,也适用于改造项目吗?

HK:当然,如果从头开始设计,实施这项技术会更容易。不过,对于改造项目而言,最大的优势之一在于:如果您的制冷系统容量不足以满足生产设施扩建的需求,实际上可以通过使用我们的蒸汽传感器控制系统来提高系统容量并增加蒸发器。 借助我们的传感器,您可以使用更小规格的分离器,因为无需在吸气管路中维持过多的液态制冷剂。

大型系统的改造更为复杂,因为性能最差的蒸发器决定了所需的吸气压力。这意味着,除非某个蒸发器是瓶颈,否则仅优化该蒸发器无法实现显著的节能效果。必须对整个系统进行分析和建模,才能实现最优运行。

为特定应用开发蒸汽传感器控制算法需要投入精力和一定资金,但对于大型系统而言,与节能带来的收益相比,这笔成本微不足道。考虑到系统运行周期长达20至30年,40%的能耗降低将带来巨大的经济效益。

HB Products 如何看待全球工业制冷市场的趋势?贵公司目前参与了哪些项目?

HK:目前,我们蒸汽传感器的最大市场是澳大利亚。当地正在建设直接膨胀(DX)氨制冷系统,该系统会将所有液态制冷剂完全汽化。 他们不再使用最终的低压液分离器,而是采用我们的传感器来确保从蒸发器中排出的液态制冷剂为零或仅剩极少量。对于DX系统,与过热度控制相比,该传感器可在满负荷运行时节省约20%的能耗,在部分负荷运行时节省50%。

除了欧美地区的冷藏和工业应用外,我们在哥伦比亚、智利和墨西哥等拉丁美洲国家也看到了许多氨制冷系统,特别是在食品加工领域。 随着碳氢化合物业务的快速增长,我们还为丙烷[R290]和丁烷[R600]项目提供支持。归根结底,我们希望帮助各地的承包商和终端用户认识到:安装大型制冷系统时若不进行蒸汽控制,虽然初期成本可能略低,但能耗却可能高得多。

该技术还被应用于制冷领域之外。我们的蒸汽质量传感器已被安装在瑞士的一台大型热泵中。为了提高效率,工程师们需要了解系统中液体的具体量。 当气体以25米/秒(82英尺/秒)的速度流动时,很难测量大型管道底部约3毫米(0.1英寸)仍在沸腾的氨液位。借助我们的传感器,我们可以获得精确数值,并在满负荷和部分负荷条件下均能维持液位稳定。

所属分类 工业制冷 · 世界 · CO2 Refrigeration · Ammonia Refrigeration · Vapor Quality Control · Hydrocarbons · HB Products

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