Korčuľovanie v nákupnom centre: Ako zariadiť strojovňu chladenia v časoch globálneho otepľovania?

Potreba riešiť situáciu so zmenou klímy je v súčasnosti takmer na celom svete témou číslo jeden. Každý rok pozorujeme výraznejšie zmeny a vidíme, že zrejme už včera bolo neskoro na zavádzanie riešení na stabilizáciu situácie. Odvetvie chladenia a vykurovania má pritom rôzne možnosti, ako prispieť k zlepšeniu.

Poznáte výhody Klubu ASB? Stačí bezplatná registrácia a získate sektorové analýzy slovenského stavebníctva s rebríčkami firiem ⟶

Výrobcovia, projektanti, inštalatéri, ako aj koneční užívatelia chladiacej a tepelnej techniky majú jedinečnú príležitosť na to, aby sa rozhodli prispieť k zlepšeniu klimatickej situácie, a to nielen pre nás, ale najmä pre ďalšie generácie. Čo sa dá spraviť?

Veľké výzvy predstavujú napríklad nákupné centrá, ktoré sú v súčasnosti významnou súčasťou životného štýlu väčšiny populácie všade na planéte. Ide o obrovské priestory s rôznymi požiadavkami na vykurovanie a chladenie s veľkými výkonmi, ktoré sú nezanedbateľným spotrebičom primárnej energie. Je preto namieste zamyslieť sa nad tým, ako chod takýchto objektov a prevádzok zefektívniť.

Rekonštrukcia s udržateľným zdrojom chladu

Keďže obchodné centrá sa snažia prilákať čo najširšie spektrum návštevníkov a poskytnúť čo najpestrejšie vyžitie, býva medzi ponúkanými možnosťami aj korčuľovanie, ktoré je obľúbenou aktivitou detí a priaznivcov hokeja. V článku predstavujeme realizáciu v nákupnom centre s ľadovou plochou s rozmermi 30 × 15 m, ktorá býva vyťažená často aj viac ako 12 hodín denne.

Ihrisko je umiestnené vo vnútornom priestore centra nad garážami a je prevádzkované celoročne. Celý priestor je oddelený od nákupnej časti sklom, čo ho zatraktívňuje, no na druhej strane zvyšuje nároky na energie. Teplota v okolí ľadového klziska sa pohybuje od 13 do 15 °C.

Investor sa rozhodol pre výmenu zdroja chladu, keďže jestvujúci zdroj bol už značne opotrebovaný. Cieľom rekonštrukcie bolo inštalovať dlhodobo udržateľný zdroj chladu s čo najnižším vplyvom na emisie CO₂. Uvažovalo sa o použití tepelného čerpadla s prírodným chladivom, čo bolo výzvou pre technikov.

Strojovňa chladenia je inštalovaná pod klziskom v priestoroch podzemnej garáže, kde sa kladú vysoké nároky na bezpečnosť. Vzhľadom na tieto skutočnosti boli inštalované tri kusy tepelných čerpadiel Twineco® s extrémne nízkou náplňou chladiva R723. Tieto tepelné čerpadlá zabezpečujú chladenie ľadovej plochy a na druhej strane ohrev vody pre šatne, rolbu a roztápanie snehovej drviny v snežnej jame.

Vzhľadom na to, že sa strojovňa nachádza v podzemných garážach, je priestor vetraný a privádzaný vzduch sa predohrieva teplom z tepelných čerpadiel. Takisto priestor strojovne je chladený vyrábaným chladom z tepelných čerpadiel.

Pre čo najefektívnejšie využívanie tepla boli použité vysoko efektívne a spoľahlivé piestové kompresory Goeldner. Teplo sa nezískava len z doskového kondenzátora, ale aj z hláv kompresorov a časť priamo z výtlaku kompresora. Na dosiahnutie čo najnižšej možnej náplne sa osadili tri nezávislé chladiace okruhy. Tieto okruhy, resp. tepelné čerpadlá pracujú na princípe priameho odparu chladiva R723 cez EEV ventil, ktorý nastrekuje chladivo do celozvareného doskového výparníka. Rovnako aj konštrukcia kondenzátora je celozvarená s viacerými doskami.

Všetky tri tepelné čerpadlá sú pripojené na spoločný rozdeľovač a zberač tepla s centrálnymi obehovými čerpadlami. Zvyšné teplo, ktoré sa nespotrebuje na ohrev, sa odovzdá do vzduchu prostredníctvom adiabatického chladiča, umiestneného na streche nákupného centra.

Priestor strojovne je monitorovaný snímačmi úniku tepla a teploty priestoru. Podľa nameranej koncentrácie úniku sa spúšťa vetranie strojovne. V prípade prekročenia teploty v strojovni sa spúšťa chladenie vetraním, no pokiaľ je nedostatočné, vetranie sa vypína a priestor je chladený fancoilom.

Vzhľadom na technické riešenie a vysoké kondenzačné teploty bolo zvolené chladivo R723, ktoré je v podstate totožné s chladivom R717. Termodynamické vlastnosti chladiva R723 však zabezpečujú vysokú účinnosť aj pri veľmi malých náplniach. Vlastnosti chladiva R723 sú uvedené v tab. 1.

Tab. 1 Vlastnosti chladiva R723

Tab. 2 Technické parametre nového zdroja chladu

Efektívny systém

Koncept viacerých malých piestových kompresorov sa pre prevádzku, akou sú ľadové plochy, javí ako najviac efektívny. Správne navrhnutý systém pre variabilnú prevádzku, ktorá si vyžaduje veľké rozdiely potreby chladu a tepla, prináša veľké úspory primárnej energie.

Koncept viacerých malých kompresorov dokáže presne pokryť variabilné potreby chladu počas dňa, ktoré sa menia v závislosti od vyťaženia plochy, úpravy ľadu na mokro alebo sucho. Takýto koncept zároveň zabezpečuje stály zdroj tepla, čím sa efektivita zariadenia niekoľkonásobne zvyšuje.

Starý zdroj chladu predstavovala chladiaca jednotka s chladivom R404A so vzduchom chladeným kondenzátorom inštalovaným na streche a rúrkovým výparníkom pre chladenie nemrznúcej látky na báze glykolu. Staré chladenie obsahovalo približne 140 kg R404A. Len jeho výmenou a 140 kg náplne chladiva R404A sa ušetril ekvivalent 549 ton CO₂.

TEXT: Mgr. Juraj Grieš – ABC Food Machinery, spol. s r.o.
FOTO: ABC Food Machinery

Článok bol uverejnený v časopise TZB 4/2024