Case Study Detail

Ejektor
Erfolg auf der ganzen Linie

Vor gut zwei Jahren ging die weltweit erste transkritische CO2-Kälteanlage mit mehreren Ejektoren in Betrieb und läutete eine Revolution in der gewerblichen Kältetechnik ein. Mit über 15% Effizienzsteigerung setzte man neue Massstäbe für nordeuropäisches Klima. Die Tür für CO2 in südlichen Regionen, wo gar über 20% Effizienzsteigerung erwartet werden, wurde weit aufgestossen.

ci design

Eine neue Generation

Transkritische CO2 Kälteanlagen setzten sich mittlerweile in den meisten Ländern Nord-Europas im Bereich Gewerbekälte als Standard durch. Trotz innovativer Entwicklungen wie der Parallel-Verdichtung, ist weiteres Potential zur Effizienzsteigerung vorhanden. Mit der weltweit ersten transkritischen CO2-Anlage mit mehreren Ejektoren wird nun eine neue Generation geboren. Diese stellt punkto Effizienz auch in südlichen Regionen synthetische Kältemittel in den Schatten.
 

Erwartungen übertroffen

Zwei Jahre lang wurden mit der Pilot-Anlage der Migros in Bulle Daten aufgezeichnet und ausgewertet. Bereits im Jahr 2014 erreichte man, trotz eines verhältnismässig kühlen Sommers, die prognostizierte Effizienzsteigerung von 15%. Im ausserordentlich heissen Sommer 2015 konnte die Anlage ihr gesamtes Potential erst richtig entfalten. Die Auswertungen des laufenden Jahres zeigen eine Effizienzsteigerung von ca. 20% gegenüber vergleichbaren CO2-Booster Anlagen mit Parallel-Verdichtung. Die prognostizierte Effizienzsteigerung für südliche Länder wurde somit geknackt.
 

Eine Welle durch Europa

Die vor zwei Jahren installierte Pilotanlage in der Migros Bulle sorgte in der gesamten Branche für Aufsehen. Die grosse Chance mit dieser Technologie CO2-Kälteanlagen auch in wärmeren Regionen zu betreiben hat verschiedene Hersteller veranlasst, ihre Forschung in diesem Bereich voranzutreiben. Es wird damit gerechnet, dass in weniger als einem Jahr erste standardisierte Lösungen erhältlich sein werden. Damit steht dem Siegeszug von CO2 auch im südlichen Europa nichts mehr im Wege.
 

Die Optimierung geht weiter

Mit dem Erfolg der Pilot-Anlage in der Migros Bulle wurde die Tür jedoch erst einen Spaltbreit geöffnet. Es bleibt weiterhin viel Spielraum die Technologie zu verfeinern und zusätzliche Energie einzusparen. Bereits im Herbst 2014 startete ein Folgeprojekt in der Migros Ibach in Schwyz. Dank den Erfahrungswerten aus Bulle und einem erweiterten System, mit zusätzlicher Flutung der Verdampfer und Kühlstellen in der Minuskühlung, wurde die Messlatte in der Effizienz noch ein weiteres Mal nach oben gesetzt.

Erwähnenswert ist die Tatsache, dass in der Migros Ibach zwei identische Anlagen zur Abdeckung der Kältelast installiert wurden. Dies ermöglicht eine einzigartige Vergleichsmöglichkeit zwischen dem herkömmlichen Betrieb mit Parallel-Verdichtung und dem Betrieb mit Ejektoren. Erste Messungen im November 2014 zeigten bereits eine Senkung des Energieverbrauchs von 20% im Vergleich zu einer CO2-Kälteanlage mit Parallel-Verdichtung. Über das gesamte Jahr 2015 erwarten wir eine Reduktion des Energieverbrauchs von über 25%.
 

Die Rolle von Frigo Consulting AG

Frigo-Consulting AG bietet im Bereich innovativer Kälte- & Energietechnik Unterstützung für:
  • Planung von systemübergreifenden Gebäudekonzepten
  • Konzeption, Auslegung und Realisierung von nachhaltigen Kälteanlagen & Wärmepumpen
  • Innovationen und Weltneuheiten zur Einsparung von Primär-Energie
  • Anwendungsgebiete Pluskühlung, Tiefkühlung und Klimatisierung
  • Schulung und Audits
Verbundanlage Migros Bulle: Diese scheinbar normale transkritische CO2-Kälteanlage revolutionierte vor 2 Jahren, dank drei einfachen Komponenten im System, die Branche.
Das Druck-Enthalpie-Diagramm zeigt die, dank des Flüssig-Ejektors, mögliche Anhebung des Verdampfungsdrucks und des Mitteldrucks im Vergleich zu einem herkömmlichen System mit Parallel-Verdichtung (rot gepunktet). Der rote Pfeil beschreibt die Vorverdichtung von gasförmigem CO2 durch die Gas-Ejektoren.
 
Das erweiterte System in der Migros Filiale in Ibach mit zwei weiteren Ejektoren und einem zusätzlichen Flüssigkeitsabscheider in der Saugleitung der Minuskühlung.
 
Effizienzsteigerung: Diese Messungen wurden während der Umschaltung der ersten Verbundanlage von Booster-Betrieb in Ejektor-Betrieb aufgenommen. Die Anlage mit anfänglich 5% weniger Stromverbrauch reduziert, nach der Umschaltung, diesen um weiter 20%.

Kooperation mit:

Oktober 2015

Projektverantwortlicher:
Erik Wiedenmann