Na potrzeby tego artykułu wykonałem obliczenia teoretyczne oraz skonsultowałem się z producentami wtryskarek. Powinienem podkreślić, że wymagana moc chłodnicza będzie znacząco się różnić w zależności od materiału, temperatur produkcji oraz wielu czynników, które czytelnik zapewne zna bardzo dobrze. Dalsze dane proszę więc potraktować bardziej jako opis konkretnego przypadku niż uniwersalną wiedzę.
Jako dobrą praktykę przyjmuje się, że w produkcji wykorzystującej chłodzone formy chiller powinien mieć 50% mocy elektrycznej wtryskarki i to od tej wartości wyszedłem do dalszych obliczeń. Produkując 4 szczotki o masie 90 gramów na minutę, w ciągu godziny przetworzone zostanie 21,6 kilograma materiału. Maszyna taka wymaga chillera o mocy 20 kW. Daje to 0,926 kWh chłodu/kg lub 0,083 kWh chłodu na jedną szczotkę. Ostateczny koszt chłodzenia w rozmaitych konfiguracjach przedstawia tabela 2.
Tabela 2
Podsumowując: średnioroczne schłodzenie tytułowej szczotki kosztuje między 0,8 a 1,5 grosza na każdą sztukę gotowego produktu. W lato będzie to bliżej 2 do 4 groszy, z kolei zimą koszt ten wyniesie mniej niż podane wyżej wartości. Biorąc pod uwagę koszt jednostkowy, wspomniana wartość nie jest duża, jednak warto zwrócić uwagę na wykres przedstawiający pracę wymienionych urządzeń w skali 15 lat – a tyle (przynajmniej) powinien pracować chiller. Mówimy więc o potencjale oszczędności (lub niepotrzebnie wydanych pieniądzach) na poziomie ponad 6,1 mln złotych zakładając, że cena energii nie wzrośnie. Wartość ta przekracza wielokrotnie dodatkowy koszt lepszych technologii chłodniczych.
Niezagospodarowany potencjał chłodu - ciepło
Pod względem termodynamicznym chłodzenie polega na odbieraniu ciepła. Poprzez obieg chłodniczy chillera ciepło to ostatecznie jest usuwane do otoczenia, czyli jest traktowane jako odpad. A jak pokażę niżej – jest to bardzo wartościowy odpad.
Rozważany chiller o mocy 500 kW będzie wyrzucał do otoczenia przynajmniej 600 kW ciepła (w warunkach maksymalnego obciążenia), co w skali roku daje 5,25 mln kWh. Ciepło to pozyskane z gazu przy stawce 0,25 zł/kWh będzie warte 1 314 000 złotych co roku. Z punktu widzenia „strony ciepłej” będzie to pompa ciepła, która może zaspokoić potrzeby nawet 120 domów.
Istotna różnica pomiędzy wymienionymi chillerami kryje się także w zagadnieniach ekologicznych. Jest to jednak temat bardzo szeroki i pozostawię go na kolejny artykuł.
Podsumowując, każdy chiller to jednocześnie koszt i potencjał. Koszt po stronie chłodzenia, który składa się z kosztu inwestycyjnego i eksploatacyjnego oraz wymaga daleko idącej optymalizacji. Dopiero suma kosztów realnie odzwierciedla przeznaczone na chiller fundusze oraz potencjalny zysk po stronie ogrzewania. To, jaki system należy zastosować, zależy od indywidualnych potrzeb każdego klienta.
Uważam, że w branży przetwórstwa tworzyw sztucznych czas superefektywnych chillerów zbliża się wielkimi krokami. A może już nastał?
Maurycy Szwajkajzer
CEO w SZE Sp. z o. o.
