This master thesis is a part of a project initiated by the energy technology department at KTH. The project aims to provide useful insights on the Swedish cold chain for food and evaluate the potential of refrigeration systems using carbon dioxide in a food processing and storage facility. This thesis includes a detailed description of the main parts necessary to sustain a typical cold chain and an analysis of a facility that employs CO2 as its only refrigerant. The facility has the complete instrumentations necessary to measure temperatures, pressures, and the energy consumed by the compressors and the fans in the storage rooms. The instruments have been installed at the beginning of 2018, but only the first semester of 2020 is thoroughly analyzed in this thesis. The measurements collected throughout this period were good enough for the evaluation of such a system. Because of the multi-functionality of the units, different performances were calculated, thus providing the tools for a meaningful and complete analysis. Particular attention was directed towards the overall COP and the heat recovery COP to better understand the improvements that the units can undergo. The potential to recover “free” heat from the desuperheater and the intercooler is demonstrated and discussed in the final chapters of this paper. The experimental and theoretical studies reported in this thesis prove that CO2 based systems can be employed as efficient solutions in food processing and storage facilities. However, comparison with other systems is needed and this work will be presented in publications that follow the ongoing project. / Detta examensarbete är en del av ett projekt initierat av KTH:s energitekniska avdelning. Projektet syftar till att ge användbar insikt i den svenska kylkedjan för livsmedel, och utvärdera potentialen i kylsystem som använder koldioxid i en livsmedelstillverknings- och lagringsanläggning. Avhandling innehåller en detaljerad beskrivning av de viktigaste delarna som är nödvändiga för att upprätthålla en typisk kylkedja och en analys av en anläggning som använder CO2 som enda köldmedium. Anläggningen har kompletta instrument som krävs för att mäta temperaturer och tryck samt energiförbrukningen av kompressorerna och fläktarna i förrådsutrymmena. Instrumenten installerades i början av 2018, men endast den första terminen av 2020 analyseras noggrant i denna avhandling. Mätningarna som samlats in under denna period var tillräckligt bra för utvärderingen av ett sådant system. Tack vare enheternas multifunktionalitet kunde olika prestationer beräknas, vilket gav verktygen för en meningsfull och fullständig analys. Särskild uppmärksamhet riktades mot den totala prestandakoefficienten (COP) och COP-talet för värmeåtervinning för att bättre förstå de förbättringar som enheterna kan genomgå. Potentialen för att återvinna ”fri” värme från överhettaren (desuperheater) och laddluftkylaren (intercooler) demonstreras och diskuteras i de sista kapitlen i denna uppsats. De experimentella och teoretiska studier som rapporterats i denna avhandling visar att CO2-baserade system kan användas som effektiva lösningar i livsmedelstillverknings- och lagringsanläggningar. Jämförelse med andra system behövs dock och detta arbete kommer att presenteras i publikationer som följer det pågående projektet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-284545 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Zeggio, Francesco |
| Publisher | KTH, Energiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2020:561 |
Page generated in 0.0017 seconds