Как оптимизировать энергозатраты в супермаркете

Управление супермаркетом требует значительных объемов энергии и соответствующих финансовых трат.

Длинные ряды холодильников должны оставаться холодными, а большие залы должны быть равномерно освещены. Новая концепция позволит управляющим супермаркетами сократить энергопользование примерно на 25%.

Струи прохладного воздуха продувают длинные ряды прилавков, заполненных колбасами, молочными продуктами, мясом и рыбой. Супермаркеты потребляют почти в 10 раз больше энергии, чем среднестатистическое домохозяйство (напомним, речь идет о Германии). Исследователи из Фраунгоферского института во Фрайбурге разработали альтернативу.

«Мы создали интегрированную концепцию в сотрудничестве с застройщиками, планировщиками и производителями, и в итоге намерены сократить потребление энергии на четверть по сравнению с обычными супермаркетами», сообщил Николас Рехалт.

Концепция в значительной степени сосредоточена на охлаждении. Все потому, что именно на охлаждение уходит 40-50% денег, уплачиваемых по счетам за электроэнергию. Морозильные системы должны надежно сохранять пиццу, торты, рыбу и т.д. при температуре порядка 25 градусов по Цельсию ниже нуля, а иначе продукты испортятся. Колбасы и сыр должны храниться при температуре 4 градуса по Цельсию. Обычно для этого используются морозильные камеры с расширенной программой. Они производят необходимый уровень охлаждения, а излишки тепла качают в зал магазина, и это хотя и практический, но неэффективный метод.

И вот теперь ученые разработали интегрированную центральную систему охлаждения совместно с застройщиками и планировщиками. Теперь все элементы охлаждения связаны с центральной системой. Тепло не рассеивается в магазин, а направляется в трехступенчатую систему повторного охлаждения. Зимой тепло поставляется в теплообменник и нагревает помещение, а оставшееся тепло пропускается через газовый охладитель и геотермальный тепловой насос и поступает в окружающую среду. При этом нагретая вода проходит через зонды в земле, где тепло рассеивается, и возвращается обратно холодной. В итоге морозильникам требуется уже только половина затрачиваемой ранее электроэнергии. Необходимость в газовых и нефтяных бойлерах отпадает, поскольку нагрев производится целиком за счет систем охлаждения. Нагревать вообще больше ничего не надо, и теперь система нагрева, став меньше на треть, может использоваться разве что для нагнетания свежего воздуха в помещение.

Углекислый газ в качестве хладагента

Ученые оптимизировали также выбор хладагента, то есть вещества, которое служит для поглощения тепла и доставки его в охлажденную область. Из любой системы ежегодно утекает 5-15% хладагента. Традиционные хладагенты способствуют глобальному потеплению, и по этой причине ученые использовали углекислый газ, который, хотя также является парниковым газом, на самом деле имеет потенциал нагрева атмосферы в 3000-4000 раз меньший, чем обычно используемые вещества.

До сих пор углекислый газ или CO2 редко использовался в качестве хладагента, поскольку система должна выдерживать высокое давление, а в жаркие дни ее эффективность и вовсе снижается. Чтобы компенсировать потери во время жары, фраунгоферские эксперты совместно с коллегами из Hafner-Muschler интегрировали третью стадию охлаждения. Когда солнце палит с небес, хладагент переохлаждается посредством геотермического теплообменника.

Второй важный пункт в счетах за электроэнергию — освещение. Чтобы осветить большие магазины, ученые используют дневной свет, который проходит через прозрачные крыши с тройным остеклением. Между стеклами располагается микроэкран, который отражает основные лучи и позволяет проходить лишь косвенным. Также задействуется искусственное освещение.

„Часть нашей концепции уже была реализована компанией Aldi Süd в новых помещениях. Это позволило достичь 20%-ной экономии энергии в течение первого года использования“, пояснил Рехалт. „Новые стратегии управления позволили нам оптимизировать эти компоненты концепции так, чтобы на втором году довести уровень экономии до 25%, что уже значительно ближе к нашей конечной цели — 30%“.

19.02.2013