Projekt - Nyt sensorprincip til kølesystemer

Kontakt
  1. Teknologisk Institut
  2. Projekter
  3. Projekter - Energi, klima og transport
  4. Projekt - Nyt sensorprincip til kølesystemer
Svenn Ole Kjøller Hansen

Jeg er din kontaktperson

Skriv til mig

Indtast venligst et validt navn
Eller dit telefonnummer
Sender besked
Tak for din besked
Vi beklager

På grund af en teknisk fejl kan din henvendelse desværre ikke modtages i øjeblikket. Du er velkommen til at skrive en mail til Send e-mail eller ringe til +45 72 20 12 67.

Projekt - Nyt sensorprincip til kølesystemer

Udvikling af metoder til at øge fleksibiliteten i individuelle varmepumpers elforbrug.

Projektet er afsluttet

Projektstart 2013. Forventet afslutning november 2015.

Mål for projektet

Projektet går ud på at færdigudvikle, teste og udbrede kendskabet til nye muligheder for store energibesparelser ved anvendelse af ny styring, regulering og overvågning af køleanlæg med naturlige kølemidler med fokus på væsketilførsel til fordampere og sikring mod væskeslag i kompressorer samt som er baseret på anvendelse af et nyudviklet sensorprincip HB-WDX Control System

Void-fraction-sensoren er udviklet til at registrere og måle på to-fase-strømning på udvalgte positioner i køleinstallationers rørsystemer. Ved to-fase-strømning forstås samtidig strømning af kølemiddel i både væske- og gasfase i vilkårligt variabelt omfang. Void-fraction-sensoren er baseret på dét måletekniske princip, at en ændring i strømningens tørhedsgrad (forholdet mellem gas- og væskefase) giver en ændring i målingen af kapacitans målt i [pF].

Den nye ”void-fraction-sensor” registrerer således ikke kølemidlets tilstand i udløbet fra en fordamperen gennem den traditionelle måling af kølemidlets tryk og temperatur, men derimod gennem registrering og måling af om kølemiddelstrømningen består af én eller to faser (væske og gas) og omfanget af disse to strømninger. Med sensoren følger en elektronisk PC-konfigurerbar controller, som kalibrerer og behandler sensorsignalet til brug for styring, regulering og overvågning af kølesystemet.

Der er især to positioner i køleinstallationers rørsystem, hvor det er særligt vigtigt at kende og/eller registrere omfanget af kølemidlets gas- og væskestrømning. Den ene position er en fordampers udløb/afgang, hvor registrering og måling af tryk, temperatur og strømning kan benyttes til at styre tilførslen af kølemiddel til fordamperens indløb/tilgang med henblik på at opnå optimal køleydelse. Den anden position er indløb/tilgang til en kompressor, hvor der ikke må forekomme væske, fordi det i værste fald kan resultere i kompressorhavari (væskeslag), fordi en kølekompressor grundlæggende er konstrueret til kun at komprimere kølemiddel i gasfase.

Kølekredsløb designes meget forskelligt afhængigt af bl.a. anvendt kølemiddeltype. Der skelnes normalt mellem ”tørre” (også kaldet DX for Direct Expansion for mindre kommercielle anlæg) og ”oversvømmede” (også kaldet våde for større industrielle anlæg) fordampertyper for køling af luft og væske. I begge tilfælde (både tørt og vådt systemdesign) kan anvendelsen af sensoren medvirke til at reducere overhedningen og hæve fordampertrykket, hvorved systemets energiforbrug reduceres væsentligt. Ud over det nævnte potentiale for energibesparelse gennem reduktion af overhedning og hævning af kølesystemets fordampertryk pga. lavt trykfald er der bl.a. flg. ”tillægsgevinster”:

  • Sensoren påvirkes ikke af et evt. vandindhold i ammoniakken
  • Tør indsugning fra frysere minimerer tryktab i lodrette våde returrør (såkaldte “risere”) og mulig-gør større fleksibilitet i rørføringen
  • Fyldningsmængder kan reduceres væsentligt, hvilket betyder, at rørstørrelser for væske og sugerør kan reduceres i forhold til pumpecirkulationssystemer med såkaldt ”våd retur”.

Sensordesignet er primært udviklet for ammoniak, som er blandt de mest energieffektive og miljøvenlige kølemidler i verden, fordi HB Products har mere end 20 års erfaring med udvikling af elektroniske sensorer til netop denne industri, men sensorteknologien kan principielt benyttes til alle typer af kølemiddel, også CO2.

Deltagere

  • HB Products A/S (projektleder)
  • Teknologisk Institut
  • Thermofin GmbH
  • Alfa Laval Copenhagen A/S
  • Grundfos Holding A/S
  • S.V.K. Energi A/S
  • JH Development ApS

Aktiviteter

I projektet indgår flg. elementer:

Fase 1: Projektopstart
Fase 2: Design/udvikling
Fase 3: Laboratorietest - af sensor under stationære forhold
Fase 4: Laboratorietest - af sensor i dynamiske fordampersystemer
Fase 5: Site test - af sensor indbygget i "rigtige anlæg" under virkelige forhold
Fase 6: Dokumentation
Fase 7: Videnformidling
Fase 8: Projektledelse og –administration

Vil du vide mere

Kontakt Adm. Direktør Michael Elstrøm, HB Products A/S på tlf. 8747 6203 eller
Svenn Hansen, Teknologisk Institut på tlf. 7220 1267 for nærmere information om projektet.

Slutrapport:

Slutrapport - Nyt sensorprincip til kølesystemer

2,5 MB pdf

 

Læs mere