Тепловые насосы помогут снизить затраты на эксплуатацию ледовых арен

Компания CIMCO Refrigeration  установит тепловые насосы с малой заправкой аммиака аммиака (R717) на двух ледовых аренах в Халтон-Хиллз, пригороде Торонто, чтобы сократить выбросы парниковых газов и снизить эксплуатационные расходы.

Об этом говорится в недавнем заявлении CIMCO. Тепловые насосы будут установлены ориентировочно в конце апреля 2023 года.

Mold-Masters SportsPlex Arena и Acton Arena and Community Center будут оснащены новыми тепловыми насосами мощностью 305 кВт каждый, которые интегрируются с существующими аммиачными системами холодоснабжения. По данным CIMCO, это решение позволит сократить потребление энергии в общей сложности на 300 000 кВт в год по сравнению с альтернативным вариантом на ГФУ-хладагенте.

Выбор аммиака вместо хладагента с высоким ПГП, такого как R134a, также позволит сократить выбросы на 6 метрических тонн в эквиваленте CO2 ежегодно или на 336 метрических тонн за весь срок эксплуатации системы.

"Решение об установке аммиачных тепловых насосов на ледовых аренах возникло после принятия городом в 2019 году стратегии достижения углеродной нейтральности к 2030 году. С тех пор Halton Hills «обязалась предпринять конкретные действия для достижения своей амбициозной цели»", — сообщает CIMCO.

"После рассмотрения существующего оборудования и обсуждения целей муниципалитета, установка тепловых насосов с малой заправкой была определена как идеальное решение для максимального сокращения выбросов." - уточняется в сообщении.

В прошлом году CIMCO взяла на себя обязательство производить холодильные установки для ледовых арен, используя только природные хладагенты: аммиак и CO2 (R744).

Единый источник

До начала реализации проекта CIMCO в спортивных комплексах в Халтон-Хиллз использовались две независимые системы аммиачного охлаждения для обслуживания четырех ледовых катков на каждой площадке. Для отопления помещений и производства горячей воды применялся природный газ.

"Благодаря использованию тепловых насосов для сбора отработанного тепла из системы аммиачного холодоснабжения, общая система будет обеспечивать как охлаждение, так и обогрев из одного источника." - пояснили в CIMCO.
В свою очередь, это уменьшит выбросы парниковых газов на аренах и расходы на коммунальные услуги.

Каждая система с тепловым насосом будет содержать от 14 до 23 кг  аммиака в зависимости от конечной длины трубопровода, которая, по мнению подрядчика, будет относительно короткой.

Для обеспечения более высокого уровня эффективности и контроля производительности компрессоры тепловых насосов оснащены частотно-регулируемыми приводами.

Согласно заявлению CIMCO, аммиак не был первым выбором для проекта; первоначальные планы предусматривали использование R134a. Однако анализ показал, что аммиачная система будет иметь вдвое большую эффективность, чем альтернатива на ГФУ.

Аммиак не только снизит потребление энергии, но и упростит эксплуатацию и техническое обслуживание систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на каждом объекте, что еще больше увеличит экономию.

"Аммиак действительно идеально подходит для этого проекта, потому что на обеих аренах уже были необходимые операторы класса B для обслуживания аммиачных систем, а также необходимое машинное отделение класса C. Таким образом, не было необходимости нанимать дополнительных операторов для тепловых насосов или нести дополнительные затраты на модернизацию машинного отделения для соответствия требованиям по аммиаку." - пояснили в CIMCO.

По оценкам подрядчика, срок окупаемости новых систем составляет 1,5 года, исходя из 2000 – 3 000 часов работы на каждом объекте. Это соответствует 68% возврату инвестиций (ROI). Если бы тепловые насосы работали в течение 4000 часов, система окупилась бы всего за 10,5 месяцев с рентабельностью инвестиций 109%.

«Аммиак в качестве хладагента действительно соответствует целям муниципалитета», — сказал Девин Гиллис, руководитель проектных продаж в CIMCO. «Эта технология уже отработана и хорошо изучена. В системе используются стандартные компоненты, которые легко доступны, и благодаря компактному дизайну устраняется необходимость в индивидуальном проектировании».

Правительственные гранты

Правительство Канады взяло на себя обязательство сократить выбросы на 50% к 2030 году и свести выбросы к нулю к 2050 году.

Чтобы поддержать этот переход, небольшим компаниям были предоставлены различные гранты и фонды. Средства могут быть использованы либо для модернизации существующих объектов, либо для строительства новых.

Благодаря технико-экономическому обоснованию, проведенному Mayors’ Megawatt Challenge при поддержке Федерации муниципалитетов Канады (FCM), Halton Hills смогла получить доступ к финансированию для модернизации двух своих ледовых арен.

В ходе этого исследования для девяти муниципальных ледовых катков были проведены отдельные исследования дорожной карты по сокращению выбросов парниковых газов, чтобы с течением времени привести их к «нулевому выбросу углерода».

После завершения технико-экономических обоснований FCM опубликовала отчет под названием «Приведение вашего крытого катка к нулю выбросов», чтобы поделиться своими выводами и рекомендациями.

Согласно исследованию, катки могут сократить выбросы парниковых газов на 85% за счет модернизации оборудования HVAC&R. Рекуперация тепла была определена как наиболее эффективный способ добиться значительного сокращения за счет устранения необходимости в системах отопления, работающих на ископаемом топливе.

"Зная, что в ближайшие годы потребуется заменить большинство систем охлаждения на аренах, имеет смысл инвестировать только в проверенные технологии, которые могут снизить ваши выбросы [парниковых газов] и в конечном итоге окупятся за счет экономии на коммунальных услугах." - пояснила Сара Хаббл, менеджер по работе с клиентами в CIMCO.

В сентябре издательство ATMOsphere выпустило «Североамериканский справочник по природным хладагентам на ледовых аренах». 92-страничное руководство предоставляет владельцам и менеджерам арен информацию о том, почему холодильные системы, использующие природные хладагенты, являются лучшим долгосрочным выбором с точки зрения бизнеса и защиты окружающей среды, чем системы, использующие ГФУ или смеси ГФО.