Referencias
LISTA DE ENTRADAS/SUPUESTAS – Cálculos de Eco-Eficiencia (Minorista)
Cálculos Honeywell. Conjunto completo de suposiciones a continuación.
ENTRADAS/SUPUESTAS
1. Reemplazo completo de las tiendas instaladas actualmente a una solución basada en HFO (R445A o 471A) o CO 2 o propano
2. El cálculo se basa en las condiciones climáticas de Frankfurt. Para ubicaciones más cálidas en la UE, el aumento de las emisiones de CO2 y el costo serían mayores. Referencia: BinMaker Pro
BinMaker® Pro v 4.0 https://sales.gastechnology.org/100013.html , consultado el: 03/03/2023
3. Pistón de tecnología de compresor alternativo (los detalles del modelo se dan a continuación)
4. Coste medio de la energía en la UE, 0,15 - 0,49 €/kWhr: https://www.statista.com/statistics/1267500/eu-monthly-wholesale-electricity-price-country/
5. Vida útil promedio del equipo, 10 años
6. Se requiere enfriador en el circuito secundario R290; CP de 6; % de operación anual, 60%
7. Distribución de la carga de refrigeración:
i. El 95 % de la carga de refrigeración instalada se utiliza durante 15 horas (de 24) cuando la tienda está operando
ii. El 70 % de la carga de refrigeración instalada se utiliza durante 9 horas (de 24) cuando la tienda no está operando
8. Temperatura de evaporación fijo -8 o C para MT fijo -32 o C para LT
9. Temperatura de condensación
Sistema |
rango de tm |
Gama LT |
R-744 |
Temperatura ambiente +5 K pero no inferior a 10 o C, para funcionamiento transcrítico, la temperatura de salida del enfriador de gas es 3 K superior a la temperatura ambiente |
Fijo -8 o C |
R-290 |
Fijo 28 o C ya que los gabinetes enchufables están ubicados dentro de una tienda con temperatura ~constante |
Fijo 28 o C ya que los gabinetes enchufables están ubicados dentro de una tienda con temperatura ~constante |
R-455A y R-471A |
Ambiente +5 K pero no inferior a 15 o C |
Ambiente +5 K pero no inferior a 15 o C |
10. Diferencia de temperatura para cascada (R455A/R471A) e intercambiador de calor secundario (R290), 5K
11. Tasas de fuga
Refrigerante |
Tasa de fuga |
R-744 |
20% ya que es un fluido de alta presión |
R-290 |
2% ya que funciona en sistema hermético en armarios enchufables |
R-455A |
Tasa de fuga promedio del 10 % en la UE para fluidos similares al R-404A en sistemas centralizados/semicentralizados |
R-471A |
5% ya que es un fluido de baja presión |
12. Tamaños de carga promedio estimados para cada tipo de tienda
|
Supermercado |
Hipermercado |
pequeño supermercado |
Tienda de conveniencia |
Carga, kg |
300 |
1200 |
60 |
30 |
Tamaño promedio de tienda, m 2 |
1000 |
6500 |
500 |
200 |
13. Calcule las capacidades de temperatura media (MT) y temperatura baja (LT) para diferentes tamaños de tiendas
tamaño de la tienda |
Cargar |
# de tiendas |
tapa de tm |
tapa LT |
(m2) |
(kg) |
(-) |
(kW) |
(kW) |
200 |
30 |
126,425 |
10 |
2 |
500 |
60 |
46382 |
24 |
5 |
1000 |
300 |
37111 |
130 |
25 |
6500 |
1200 |
7975 |
420 |
80 |
14. Refrigerante utilizado
Tipo de tienda |
Solución basada en HFO |
Solución sin HFO |
||
|
LT |
MONTE |
MONTE |
LT |
Supermercado |
455A |
471A |
CO2 |
|
Hipermercado |
455A |
471A |
CO2 |
|
pequeño supermercado |
455A |
Propano |
||
Tienda de conveniencia |
455A |
Propano |
15. Sistema de CO2 ; presión lateral alta óptima: Sawalha (2008); mejora energética para compresor paralelo más ciclo eyector, 10%
Sawalha, S., 2008. Evaluación teórica de sistemas de CO2 transcríticos en refrigeración de supermercados. Parte I: Modelado, simulación y optimización de dos sistemas de solución. revista internacional de refrigeración, 31(3), pp.516-524.
16. Curvas del compresor
C-store, pequeño supermercado |
||||||||||
R-290 MT, LT |
||||||||||
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
C7 |
C8 |
C9 |
|
Q (W) |
3830.431 |
135.7552 |
-11.5907 |
1.608565 |
-0.67242 |
-0.6217 |
0.007699 |
-0.00596 |
-0.00378 |
0.004312 |
P (W) |
450.831 |
-4.4169 |
1.159554 |
-0.179 |
-0.03595 |
0.193776 |
0.002794 |
0.004547 |
0.006708 |
-0.00125 |
m (kg/h) |
33.03167 |
1.063232 |
0.170961 |
0.01102 |
0.002233 |
-0.00682 |
5.59E-05 |
2.57E-05 |
-3.7E-05 |
3.91E-05 |
R-455A TA |
||||||||||
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
C7 |
C8 |
C9 |
|
Q (W) |
46494.4 |
1666.283 |
-463.402 |
21.40508 |
-13.111 |
-0.60432 |
0.10361 |
-0.10012 |
0.001673 |
0.010188 |
P (W) |
1708.66 |
-136.749 |
193.9651 |
-3.97984 |
6.007311 |
-1.00466 |
-0.02825 |
0.042991 |
-0.0159 |
-0.00064 |
m (kg/h) |
777.5583 |
26.17091 |
-2.39618 |
0.322762 |
-0.03932 |
-0.02346 |
0.00166 |
2.42E-05 |
-0.00015 |
8.77E-05 |
R-455A LT |
||||||||||
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
C7 |
C8 |
C9 |
|
Q (W) |
46118.8 |
1653.827 |
-462.842 |
21.25007 |
-13.1147 |
-0.59807 |
0.102769 |
-0.10043 |
0.001568 |
0.010136 |
P (W) |
1713.917 |
-136.435 |
193.7564 |
-3.976 |
6.005689 |
-1.00476 |
-0.02824 |
0.043008 |
-0.01592 |
-0.00065 |
m (kg/h) |
776.4534 |
26.13952 |
-2.39591 |
0.322397 |
-0.03935 |
-0.02349 |
0.001658 |
2.37E-05 |
-0.00015 |
8.77E-05 |
Supermercado, hipermercado |
||||||||||
R-744 TA |
||||||||||
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
C7 |
C8 |
C9 |
|
Q (W) |
41041.31 |
1391.413 |
-839.155 |
19.17435 |
-11.468 |
20.90983 |
-0.04154 |
-0.39029 |
-0.37074 |
-0.55557 |
P (W) |
1524.987 |
-112.27 |
123.7113 |
-1.69211 |
-0.15058 |
1.521209 |
0.003621 |
-0.03429 |
0.061404 |
-0.01464 |
m (kg/h) |
585.6053 |
21.0829 |
-3.04977 |
0.337399 |
-0.08417 |
-0.00156 |
0.003276 |
-0.00116 |
-0.00012 |
-8.2E-05 |
R-744LT |
||||||||||
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
C7 |
C8 |
C9 |
|
Q (W) |
7707.002 |
250.846 |
-110.606 |
2.474551 |
-2.34275 |
-0.40303 |
0.004338 |
-0.00705 |
-0.01794 |
0.008425 |
P (W) |
182.0296 |
-41.9046 |
41.51396 |
-0.94743 |
1.182989 |
-0.1921 |
-0.00552 |
0.0098 |
-0.00442 |
0.000586 |
m (kg/h) |
111.4106 |
3.641336 |
-0.52384 |
0.036707 |
-7.3E-05 |
-0.00886 |
7.24E-05 |
0.000191 |
-0.00031 |
0.000141 |
R-471A MT (proxy por compresor R-1234ze) |
||||||||||
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
C7 |
C8 |
C9 |
|
Q (W) |
179484.6 |
6800.371 |
-1963.63 |
105.8457 |
-45.2238 |
19.73852 |
0.663551 |
-0.62708 |
-0.03464 |
-0.21983 |
P (W) |
2630.159 |
81.5654 |
1103.599 |
12.61078 |
2.778549 |
-17.0484 |
-0.09029 |
-0.2241 |
0.020984 |
0.176253 |
m (kg/h) |
3095.229 |
90.64566 |
2.232313 |
0.930813 |
1.024726 |
0.095434 |
0.006572 |
0.013108 |
-0.01089 |
-0.00349 |
R-455A LT |
||||||||||
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
C7 |
C8 |
C9 |
|
Q (W) |
46118.8 |
1653.827 |
-462.842 |
21.25007 |
-13.1147 |
-0.59807 |
0.102769 |
-0.10043 |
0.001568 |
0.010136 |
P (W) |
1713.917 |
-136.435 |
193.7564 |
-3.976 |
6.005689 |
-1.00476 |
-0.02824 |
0.043008 |
-0.01592 |
-0.00065 |
m (kg/h) |
776.4534 |
26.13952 |
-2.39591 |
0.322397 |
-0.03935 |
-0.02349 |
0.001658 |
2.37E-05 |
-0.00015 |
8.77E-05 |
17. Se utiliza un factor de 1,1 en todos los refrigerantes para corregir la compensación de la temperatura de succión del compresor (coeficientes versus succión real)
18. Se adoptan los valores GWP de AR4
19. Intensidad media de carbono de la electricidad para toda la UE = 0,43 kg CO 2 / kWh
20. Intensidad de carbono para países individuales: https://app.electricitymaps.com/zone/DE?utm_source=linkedin&utm_medium=social&utm_campaign=israelandsa
País |
Intensidad de carbono en los últimos 12 meses |
|
kg CO2eq / KWh* |
Francia |
0.103 |
Alemania |
0.504 |
España |
0.185 |
Italia |
0.4 |
Chequia |
0.536 |
Polonia |
0.768 |
Comentarios adicionales
1. Armarios enchufables R290 No incluye disipación de calor al almacén (compresor) que en almacén real debe compensarse con aire acondicionado.
2. Si se considera desescarche es un consumo energético adicional.
3. Para R744, la tasa de fuga del 20% es muy conservadora, los valores más realistas en ambientes cálidos están cerca del 40%.
Referencias: beneficios clave de las soluciones HFO
1. Basado en el análisis termodinámico con las siguientes condiciones: Temperatura de evaporación de 20 F para R404A, R471A y CO 2 (2) Sobrecalentamiento del evaporador de 9 F para R404A, R471A y CO 2 (3) Sobrecalentamiento de succión de 18 F para R404A, R471A y CO 2 ( 4) Eficiencia Isentrópica del Compresor del 65% y Volumétrica del 100% para R404A, R471A y CO 2 (5) Temperatura Ambiente de 85F; La temperatura de condensación para R404A y R471A es 105 F (20 F TD; subenfriamiento 0 F) y para la temperatura de salida del enfriador de gas CO 2 es 89 F (temperatura de aproximación de 4 F) (6) La presión del enfriador de gas para CO 2 es 83 bar, que es 1204 psia (7) Capacidades R404A, R471A y CO 2 coinciden
2. https://www.fluorocarbons.org/applications/insulation-foam-blowing-agent
3. https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-efficiency/heating-and-cooling_en