Kjølerom og frysedisker

• Med EC-motorer blir dagligvarebutikkenes kjøledisker ingen energisluker
• Mulighet for turtallsstyring er en viktig fordel med EC-motorer
• EC-teknologi i fordampere, kondensatorer og ventilasjonssystemer
• Mer effektive EC-motorer og vifter for krevende hygienekrav på kjølelager
• Lønnsomt motorbytte i danske kjøle- og frysedisker
• NiQ – Ny generasjon av energisparende EC-motorer for kjøledisker
• iQ motor for utbytte i kjøle- og frysedisker
• AxiCool – vifter utviklet for krevende kjøleanlegg
• Energibesparende vifter og motorer (ESM)

Med EC-motorer blir matbutikkenes kjøledisker ingen energisluker

I Norge er det nesten 9000 dagligvarebutikker. Siden vi er ivrige forbrukere av frossen mat, og trenden går mot økt kjølevaresortiment, øker også antall frysere og kjøledisker i butikkene. Kjøledisker og frysere kan utgjøre så mye som 50% av en butikks energiforbruk. Potensialet for energieffektivisering er stort, og en av de mest effektive tiltakene er å erstatte gamle AC vifter og motorer med mer moderne versjoner med EC-teknologi. I en rapport på svensk tv for noen år siden kaltes kjølediskene for «energisluk» i og med at man konstaterte at en fem meter lang kjøledisk forbruker like mye energi som et elektrisk oppvarmet hus i løpet av et år. Når EC-motorer erstatter AC-motorer kan imidlertid viftens strømforbruk reduseres med opptil 70%.

Av det totale energiforbruket til en middels stor dagligvarebutikk brukes knapt 50% til kjøle- og frysedisker, 27% blir brukt til belysning og 13% til vifter og klimasystemer. Det at det i en dagligvarebutikk sine fryse- og kjøledisker kan være flere hundre viftemotorer av typen skjerm-pol motor (AC-motor) er et hinder når målet er en betydelig energieffektivisering. De anvender store mengder energi, har lav virkningsgrad og avgir mye varme som ikke er ønskelig i et butikkmiljø. At det er for varmt i mange kjøledisker er også en kontroversiell sak. I Sverige tillater de en temperatur på +8 °C mens referanseindeksen i andre europeiske land ligger på +4 – +6 °C (Norge = +4 °C). Ved å erstatte eldre AC-motorer (asynkrone motorer) med moderne EC-motorer (elektronisk kommutert), er strømforbruket redusert med opptil 70% samtidig som man oppnår redusert varmeutvikling.

En liten dagligvarebutikk kan ha 200 vifter i kjøle- og frysediskene
USA og Irland er de landene med størst forbruk av frossen mat pr. innbygger, men tallene er økende også i Skandinavia viser tall fra dagligvarebutikkene, og denne trenden vil trolig fortsette. Kjøle- og frysedisker kan utgjøre ca. 50% av energiforbruket i en dagligvarebutikk, men det er betydelige muligheter til å redusere energiforbruket. Når BeLivs i Sverige (et nettverk som jobber for å redusere energiforbruket i dagligvarebutikker), kronet «Årets Energi-klokeste butikk 2015» var det en butikk som halverte energiforbruket ved bl.a. å erstatte ventilasjonen, bytte til LED-belysning i fryse- og kjøledisker, og sette på dører og lokk på alle fryse- og kjøledisker. Butikken har gjennom tiltak redusert kostnadene for strømforbruk fra kr. 600 000,- til kr. 300 000,- pr. år. Disse tiltak illustrerer på en god måte at det er et veldig stort potensiale for energibesparing i dagligvarenæringen. Likevel kan det gjøres mer, og et tiltak som ennå ikke har fått en slik innvirkning er å erstatte AC-motorer i kjøle- og frysedisker med moderne EC-motorer.

^ Til toppen

Mulighet for hastighetsstyring er en viktig fordel med EC-motorer
Det som gjør EC-motorer så mye mer energieffektive enn AC-motorer er at de har permanentmagneter som lager magnetfeltet, og elektronisk kommutert likestrøm (EC, elektronisk omdanning) for å skape rotasjonen. Med kommutering menes at strømretningen kontrolleres av sensorer og en fellesbetegnelse for EC-motorer er også BLDC-motorer (BrushLess Direct Current Motor). I tradisjonelle DC motorer skjer kommuteringen mekanisk med hjelp av kullbørster. Elektronisk kommutering betyr at motorhastigheten kan reguleres på en meget effektiv måte, og alle regulerings- og styringselektronikken er integrert i motoren. Turtallsområdet er forholdsvis bredt samtidig som det opprettholder en høy virkningsgrad, og EC-motoren gir en energieffektiv og stillegående drift i kombinasjon med direktedrevne vifter. Utformingen av EC-motoren medfører at en større del av den tilførte energien skaper rotasjon og en mindre del går til tapsvarme. Virkningsgraden er således høyere enn en AC-motor, hvor vekselstrømmen fører til vekslende magnetisk felt i motoren, som igjen får den til å rotere. En større del av tilført energi går dermed tapt som varme i AC-motoren.

EC-teknologi i fordampere, kondensatorer og ventilasjonsanlegg
Bruksområdet for EC-motorer og EC-vifter er brede i en dagligvarebutikk. Kjøle- og frysedisker er et ferskt eksempel, men EC-teknologien gir også kondensatorer bedre kjøleytelser og redusert energiforbruk, fordampere bli mer energieffektive, luft-porter og ventilasjon mer effektive og mindre energikrevende. I mange butikker som produserer sin egen mat, er det også ovner som er utstyrt med spesial EC-vifter som tåler høye temperaturer og bedrer arbeidsmiljøet. Det finnes også små lavspenningsvifter utviklet for kjøledisker med LED-belysning. ebm-papst med nesten 12 000 ansatte og en omsetning i nesten 60 land, er et av verdens største selskaper innen utvikling og produksjon av energieffektive EC-vifter og EC-motorer. Bjørn Jonsson, markedssjef i ebm-papst i Sverige ser en klar trend at interessen for EC-vifter og EC-motorer er økende. Dette gjelder ikke minst fra matsektoren, som også er et prioritert marked for ebm-papst.

Allerede for ti år siden pekte et forskningsprosjekt ved KIB i Stockholm på fordelene og mulighetene som finnes for mer effektive systemløsninger i matvarebutikker når det gjelder styring og overvåking. Man fant den gang ut at løsningene ikke var så vanlige å benytte, men at det kunne forventes å øke i fremtiden i takt med fallende kostnad av teknologien og økende energikostnader.

^ Til toppen

Samme fysiske dimensjoner forenkler modernisering av kjøledisker
Det kan være lett å tro at moderniseringen av en eksisterende kjøledisk med EC-motorer vil være komplisert, men det er akkurat det motsatte. ebm-papst har utviklet en EC-viftemotor (type iQ) som sparer ca. 70% strøm og har samme fysiske dimensjoner og festepunkter som konvensjonelle AC-motorer. Et lite regneeksempel viser også energisparepotensialet. Om hundre AC-motorer er erstattet med et likt antall iQ-motorer (type iQ3612), kan energiforbruket reduseres med ca. 19 300 kWh pr. år. Med en strømpris på kr. 1 ,-/kWh betyr det en årlig kostnadsreduksjon på kr. 19 300,- pr. år, mens C02-utslippet reduseres med 11 966 kg pr. år.

Det var på 60-tallet ebm-papst sin EC-teknologi begynte å utvikle seg, og siden da har teknologien blitt forbedret og videreutviklet i tråd med at den har fått større og større innpass på områder som f.eks. ventilasjon. Ebm-papst har de siste årene utviklet nye EC-løsninger spesielt tilpasset behovene til matvarebutikker, hyper-markeder og kjøpesenter. Når kjøpesenteret Domino i Norrköping i Sverige for et par år siden modernisert ventilasjonssystem med to doble kammervifter av EC-type reduserte de strømforbruket med 100 000 kWh pr. år. Muligheten til å regulere viftene gjør at ventilasjonen tilpasser seg komfortbehovet i kjøpesenteret til en hver tid, og selv om vifteløsninger i kjøledisker er betydelig mindre er det den samme kombinasjon av EC-teknologi og reguleringsmuligheter som gir energispareeffekten i matbutikker.

Mer effektive EC-motorer og vifter for krevende hygienekrav på kjølelager
Selv om EC-teknologien har utviklet seg langt er det fortsatt en videreutvikling med sikte på å øke effektiviteten, redusere energiforbruket og forenkle modernisering av eksempel kjøledisker. En av de nyeste motorer på markedet har betegnelsen NiQ og er ment brukt til for fordeling av kald luft i fordampere, kondensatorer og i kjøledisker. Motoren har blitt optimalisert for applikasjoner med lave hastigheter (800-2000 rpm), og i og med at viftehuset er laget av plast i stedet for aluminium passer NiQ spesielt godt i dagligvaremiljøer som f.eks. grønnsakkjølere. At den er tilgjengelig i tre størrelser (5, 12 og 18 W) gjør at den nye motoren kan erstatte en rekke størrelser av de eldre AC-motorene som benyttes i dagens kjøledisker.

Noe som kjennetegner utviklingen i dette segmentet er at nye produkter er utviklet i størst mulig grad tilpasses ulike kjøleformål. Et eksempel på dette er vifte-serien AxiCool som passer spesielt godt for de krav til blant annet hygiene og kvalitet til dagligvarer på kjølelager. Avansert styring gjør det mulig å optimalisere kjølingen og opptiningssyklusene samtidig som energiforbruket minimeres. Viftene kan motstå eksponering av fukt under rengjøringen (beskyttelsesklasse IP54), og de har en jevn overflate uten synlige skruer. En viktig fordel med den glatte overflaten er at risikoen for at skitt fester seg er minimalisert. Viftene utstyrt med hengsler forenkler også rengjøringen av viftefordampere og varmevekslere i henhold til spesifikasjonene til HACCP. Når det er tid for rengjøring er det bare å løsne skruene og åpne viften.

^ Til toppen

Mye å vinne på regulering av kondensorer
Den tekniske utviklingen på EC-området har også tatt hensyn til den som skal installere nye viftemotorer, for eksempel i kjøledisker. ebm-papst har en viftemotor som kan suppleres med en kontrollenhet for styring via 0-10 V signal. Motorene har kontakter for tilkobling av for eksempel temperatursensorer og trenger dermed ingen ekstern strømforsyning. Programmering kan gjøres med en mobil programmeringsenhet som har en brukervennlig meny. For installatøren er det lett å optimalisere driften i jakten på energibesparinger, men også med hensyn til optimal temperatur for frossen mat i en nedkjølt frysedisk. På de større EC-vifter for kondensatorer er dette som regel allerede innebygd i motoren slik at de kan styres med et analogt signal eller vha. MODBUS RTU.

Selv for kondensatorene er det mye å vinne. I et kjølebatteri har man mange ganger et større antall aksialvifter som går parallelt. Med redusert belastning kan man i stedet for å slå av noen vifter heller redusere hastigheten på alle viftene og dermed få samme luftmengde, men i stedet blir det fordelt over hele kjølebatteriet. Ved 100% drift av et kjølebatteri med f.eks. 4 stk. vifter kan man forvente en reduksjon i energiforbruket på rundt 10% da motorene har en høyere virkningsgrad. Mens man ved 50% drift får en reduksjon på 77% ved å la alle viftene gå på 50% av turtallet i stedet for å stoppe halvparten (2 stk.) av viftene. Denne prosessen forenkles ved at man kan regulere viftene med den integrerte elektronikken parallelt. Grunnen til den store besparelsen har med viftenes egenskaper å gjøre, for en vifte som kjører på 100% av hastigheten trenger minst fire ganger høyere akseleffekt i forhold til en vifte som kjører på 50%.

Det er liten tvil om at EC-teknologien har mange fordeler sammenlignet med konvensjonelle AC-motorer og vifter. Energigevinsten er betydelig samtidig som nye muligheter er tilgjengelige for å optimalisere kjøleprosessene med vifteløsninger som er utviklet spesielt for supermarkeders behov. Det er også mye enklere enn folk tror å erstatte eldre AC-motorer mot EC-motorer i kjølere, kondensatorer eller fordampere. De fysiske dimensjoner og festepunkter er ofte de samme. For montører innebærer EC-teknologien alle muligheter for kontroll og regulering gjennom den integrerte drift- og styreelektronikken, og man kan ta en aktiv rolle i å hjelpe kunder mot målet om å spare energi.

^ Til toppen

Referansebygg
• Lønnsomt motorbytte i danske kjøle- og frysedisker

Les mer:

^ Til toppen