Pewne rozwiązania są i zyskowne, i zasadne, a ich przykład stanowią Holistyczne rozwiązania inżynieryjne GEA
20 lipca 2020
Najlepsze rozwiązanie czasami oznacza wykorzystanie tego, co już się ma. To kluczowy element usługi wsparcia GEA dla klientów z branży żywności, napojów i przetwarzania mleka, świadczonej w celu obniżenia poziomu zużycia energii, minimalizowania kosztów roboczych i zmniejszania śladu węglowego.
Według ONZ wydajność energetyczna pozwala ograniczyć emisje na poziomie 40%, co jest wymagane do realizacji celów związanych z globalnym klimatem. Przemysł, pochłaniający bardzo duże zasoby energii, musi mierzyć się z coraz surowszymi regulacjami i jest pod olbrzymią presją, aby ograniczyć ślad CO2 oraz podnieść wydajność. Oto dobra wiadomość: Specjaliści ds. Holistycznych rozwiązań inżynieryjnych GEA (NEXUS) pomagają różnym klientom z całego świata w osiągnięciu właśnie tego celu.
Budujemy na solidnych fundamentach
Urządzenia i całe instalacje GEA słyną z trwałości i wydajności. Jesteśmy z tego dumni, ale wcale nie oznacza to, że spoczywamy na laurach. Stale pracujemy nad zmniejszeniem skali wykorzystania energii i zmaksymalizowaniem wydajności instalacji, urządzenia po urządzeniu, w ramach naszego zobowiązania do tworzenia zrównoważenia ekologicznego oraz zgodnie z naszym motto „engineering for a better world”.
Chłodnictwo — w którym swoją rolę odgrywa zarówno ciepło, jak i chłód — pełni kluczową funkcję w łańcuchu produkcji, zwłaszcza w branży przetwórstwa żywności, przemyśle mleczarskim czy segmencie napojów i alkoholi. Wszystkie rozwiązania chłodnicze GEA, które same w sobie są wydajne energetycznie, bazują na technologii sprężania z wykorzystaniem amoniaku, naturalnego czynnika chłodniczego. W przeciwieństwie do fluorowęglowodórów (HFC) amoniak jest łatwo dostępny, niedrogi, a na środowisko oddziałuje tylko w minimalnym zakresie. W świetle coraz surowszych przepisów dotyczących eliminowania fluorowęglowodorów klienci muszą przechodzić na naturalne czynniki chłodnicze, takie jak amoniak; w UE na przykład wyznaczono w 2019 cel zmniejszenia emisji f-gazów o dwie trzecie do 2030 roku.
Połączona strategia udoskonalenia wydajności energetycznej sprzętu chłodniczego i jednoczesnej eliminacji czynników chłodniczych typu HFC... to dziś jedna z największych szans ograniczenia oddziaływania na środowisko”. — Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych, Międzynarodowa Agencja Energetyczna, 2019 rok
— Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych, Międzynarodowa Agencja Energetyczna, 2019 rok
GEA NEXUS: rozsądne metody z myślą o pozytywnej przyszłości
Gdy udoskonalamy konkretny element wyposażenia albo etap procesu, wydajność instalacji możemy podnieść tylko w pewnym zakresie, na poziomie może 2 do 4 procent, ale największe zyski przynosi kompleksowa analiza instalacji na przestrzeni całego łańcucha procesowego. GEA opracowała uporządkowane i sprawdzone podejście obejmujące precyzyjną analizę wymogów energetycznych klienta, optymalizację oraz uwzględnienie mediów — wprowadzając technologię pomp ciepła do procesu produkcji w celu stworzenia obiegu energii i wyeliminowania strat energetycznych.
W każdym projekcie GEA NEXUS wyznaczamy jedną osobę do kontaktu z klientem, wspieraną przez międzydziałowy zespół inżynieryjny, skupiający ekspertów z branży mleczarskiej, żywności oraz napojów i alkoholi, a także członków zespołu z doświadczeniem w chłodnictwie (ogrzewaniu i chłodzeniu) w różnych przemysłach przetwórczych. Dzięki wsparciu specjalistów GEA ds. sprzedaży i serwisu klienci korzystający z rozwiązań NEXUS otrzymują całościową analizę procesu oraz propozycję bardziej zrównoważonych i zintegrowanych rozwiązań technologicznych opartych na produktach GEA i jej partnerów. W każdym projekcie uwzględniane są parametry biznesowe i plany klienta, sformułowane pod postacią mierzalnych wskaźników KPI, których realizację musi umożliwić instalacja.
Gdy przeanalizujemy technologię wytwarzania żywności, napojów i alkoholi oraz produktów na bazie mleka, okaże się, że wszystkie te artykuły są produkowane wewnątrz wielkiego systemu chłodniczego, a wszystko co do niego trafia generuje niższe lub wyższe ciepło. A ciepło to energia”. — Robert Unsworth, dyrektor sprzedaży technicznej w dziale chłodnictwa GEA Refrigeration w Wielkiej Brytanii
— Robert Unsworth, dyrektor sprzedaży technicznej w dziale chłodnictwa GEA Refrigeration w Wielkiej Brytanii
Zespoły GEA NEXUS pomagają wprowadzać rozwiązania projektowe i udoskonalenia w zależności od tego, czy instalacja jest budowana na terenach niezagospodarowanych czy pod ponowną zabudowę:
- przygotowują graficzny przegląd wszystkich strumieni procesowych wraz z ustaleniem potrzeb chłodzenia i ogrzewania dla danego strumienia,
- obliczają wskaźnik rentowności ROI oraz wszystkie korzyści związane z cyklem życia, a także wskaźnik całkowitego kosztu posiadania TCO oraz stopień redukcji emisji CO2,
- definiują wymagany poziom chłodzenia i ogrzewania, stosując wielotemperaturowe podejście w celu podniesienia wydajności energetycznej,
- identyfikują i integrują odpowiednie rozwiązania pomp ciepła w celu ponownego wykorzystania energii cieplnej.
Ciepło to ciepło, nieważne, czy ma -40 czy +140 stopni Celsjusza.
Chłodzenie i ogrzewanie tradycyjnie odpowiadają za 50 do 90% całego zużycia energii przez instalację. Obejmuje to zazwyczaj zarówno przepływy ciepła odpadowego (np. zużyta woda, gorące wilgotne powietrza, ciepło skraplania pochodzące z systemów chłodniczych), a także elementy pochłaniające ciepło (np. wodę procesową, systemy centralnego ogrzewania, blanszowniki, suszarki itp.). W rezultacie niemal każda instalacja używana w segmencie żywności, napojów i alkoholi lub technologii mleczarskich może skorzystać na zintegrowaniu pomp ciepła GEA, które umożliwiają pobranie ciepła odpadowego w celu podniesienia go (lub schłodzenia) na potrzeby ponownego użycia w procesach produkcji.
Pompy ciepła są używane w domach i w sieciach ciepłowniczych od początku lat osiemdziesiątych dwudziestego wieku, ale dopiero niedawno zaczęły być stosowane przy przetwarzaniu żywności: w dużej mierze dzięki rozwojowi technologii pomp ciepła GEA oraz możliwości wytwarzania temperatur na poziomie do 90 stopni Celsjusza. „To w dużej mierze branże żywności, przemysłu mlecznego oraz napojów i alkoholi inspirują rozwój rynku pomp ciepła, ponieważ procesy przebiegające w tych sektorach wymagają wyższej temperatury” —wyjaśnia Kenneth Hoffmann, kierownik produktowy ds. pomp ciepła w dziale chłodnictwa GEA Refrigeration Technologies. „Praktycznie zawsze — mówi Hoffman — klienci instalujący pompę ciepła GEA mogą zrezygnować z niektórych, a czasami wszystkich, kotłów gazowych, tradycyjnie używanych do podgrzewania wody. Automatycznie zwiększa to oszczędności energetyczne oraz w znaczący sposób obniża emisję CO2, zwłaszcza w wypadku korzystania z ekologicznych źródeł energii”. Chociaż etap ten wymaga wyższych nakładów kapitałowych, czas zwrotu inwestycji jest krótki, biorąc pod uwagę znacznie niższe koszty robocze.
Globalny zasięg zrównoważonych rozwiązań energetycznych GEA NEXUS
Unikatowa oferta GEA z zakresu NEXUS powstała w wyniku połączenia naszego szerokiego portfolio z wiedzą branżową oraz umiejętnością praktycznego wykorzystania doświadczenia w segmencie chłodnictwa. GEA od wielu lat pomaga klientom poprawiać wydajność instalacji, a teraz ułatwiamy to klientom w jeszcze większym stopniu, oferując zintegrowane rozwiązanie polegające na wyznaczaniu jednej osoby do kontaktu.
Przetwarzanie płynnych produktów mleczarskich, Irlandia
Drugi co do wielkości przetwórca mleka w Irlandii, Aurivo, postanowił w 2019 roku zmodernizować swój zakład Killygordon, aby podnieść marże oraz produkcję, a jednocześnie poprawić wskaźniki ekologiczne. Zintegrowana modernizacja obejmuje dwa nowe systemy przetwarzania płynów, a także nowoczesne i oszczędne energetycznie systemy chłodnicze oraz pompy ciepła GEA do odzysku ciepła procesowego. W efekcie firma Aurivo obniżyła emisje CO2 w swoim zakładzie o 80%, podnosząc godzinną wydajność przetwarzania mleka o około 80% i generując oszczędności operacyjne na poziomie ponad 347 000 euro rocznie. Ekologiczne systemy dopływu elektryczności już działały, ale projekt pomógł Aurivo dodatkowo zmniejszyć całkowite zużycie energii, przede wszystkim minimalizując zależność firmy od bojlerów zasilanych paliwami kopalnymi. Było to możliwe dzięki integracji systemu pomp ciepła GEA, który pozwala odzyskiwać i kierować nadmiar ciepła z nowej instalacji chłodzenia w celu podgrzania wody na potrzeby pasteryzacji mleka.
„Nie tylko dostarczyliśmy pompę ciepła” — wyjaśnia Hoffmann — dostosowaliśmy też pasteryzator do pompy ciepła w zakładzie Aurivo. Ponadto skupiliśmy się na dostarczeniu kompletnego rozwiązania, nie tylko indywidualnych części, aby nasze technologie pomogły zmniejszyć odpady, zużycie energii oraz paliw kopalnych przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności. Obecnie zakład jest jedną z najbardziej ekologicznych instalacji w Irlandii — projekt otrzymał prestiżowy certyfikat energetyczny o nazwie „Excellence in Energy Efficiency Design (EXEED) Certification” od irlandzkiego organu ds. zrównoważonej energii — mówi Hoffmann.
Przetwórstwo mleka — Holandia
Na zamówienie europejskiej ekologicznego zakładu produkcji sera mozarella nasz zespół GEA NEXUS przeprowadził doskonałą analizę oraz opracował projekt nowej instalacji do produkcji wolnej od gazu. Na podstawie analizy całego procesu — od składników po wyprodukowany ser — która objęła stworzenie wykresu zużycia energii w ujęciu dobowym, a także schematu ogrzewania i chłodzenia na wejściu i wyjściu, GEA opracowała propozycję bardziej zrównoważonego i zintegrowanego rozwiązania procesowego, wykorzystując technologię pomp ciepła GEA. W efekcie ciepło odpadowe z instalacji chłodzenia jest używane ponownie i podnoszone na potrzeby ciepłej i gorącej wody procesowej. W ten sposób 80% popytu na ciepło zaspokaja właśnie wzbogacone ciepło odpadowe. Ślad węglowy zakładu został zmniejszony o około 2700 ton rocznie, a wydatki operacyjne na media zmniejszyły się o 500 tysięcy euro rocznie.
Klienci wszystkich rozmiarów wybierają współpracę z GEA, ponieważ wspólnie możemy myśleć o ambitnych projektach. Dzięki nam mogą realizować cele związane z ograniczeniem zużycia wody i energii oraz eliminować straty w instalacji — a nawet prowadzić produkcję neutralną pod względem emisji dwutlenku węgla”. — Colm O’Gorman, technologie napojów bezalkoholowych, GEA
— Colm O’Gorman, technologie napojów bezalkoholowych, GEA
