Liquid Desiccants for Minimum Refrigerant Charge in Breweries
MBAA TQ doi:10.1094/TQ-47-3-0729-01 |
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Phil Rowland (1) and Bill Griffiths (2). 1. Niagara
Blower Company, “No-Frost” Division, Buffalo, NY. 2. Humidity Control
Consulting.
Abstract
Traditionally, process air-conditioning systems in breweries and other
food and beverage facilities have used distributed refrigeration systems
to maintain production areas at design set points. These systems
inherently have large refrigerant charges that cause environmental and
regulatory concerns. In addition, the maintenance costs associated with
refrigeration replenishment and leak control are relatively high.
Applications in food and beverage facilities often require refrigerant to
be delivered at or below freezing, which results in additional equipment
and maintenance costs related to coil defrost cycles and increased energy
usage due to additional heat load in the conditioned space. Liquid
desiccants such as glycol and halide salt can act as a secondary coolant
for these refrigeration systems, resulting in substantially less
refrigerant charge onsite and possible elimination of it from the
conditioned space altogether. With this approach, the refrigerant charge
remains in the powerhouse, and the desiccant or secondary coolant is piped
to and from the process areas. With the use of plate heat exchangers for
the evaporator and condenser, the refrigerant charge in these systems can
be readily reduced to <5 lb/t of cooling. In most cases, this can reduce
the refrigerant charge below the threshold for onerous reporting and
regulatory requirements.
Keywords: air conditioning, ammonia, cooling, energy, liquid
desiccant, refrigerant
Síntesis
Los sistemas de aire condicionado para los procesos en
cervecerías y otras industrias alimenticias y de bebidas han usado
tradicionalmente sistemas de refrigeración distribuidos para mantener
determinadas temperaturas en las áreas de producción. Estos sistemas
inherentemente tienen grandes cargas refrigerantes que ocasionan
problemas ecológicos y regulatorios, además de tener altos costos de
mantenimiento para control de fugas y reposición de medio refrigerante.
Estos sistemas frecuentemente requieren que el refrigerante sea entregado
a temperaturas debajo de, o cerca de, 0°C, resultando en la necesidad de
equipo adicional y mayores costos de mantenimiento para descongelar las
serpentinas, además de requerir más energía para compensar la carga de
calor en el espacio acondicionado. Desecantes líquidos,
tales como glicol y un haluro (halógeno + elemento menos electronegativo,
como LiCl) pueden servir de medio refrigerante en estos sistemas de
refrigeración, resultando en notablemente menos carga de refrigerante en
el sitio con la posibilidad de eliminar el medio refrigerante principal
del área acondicionado. En este caso, el refrigerante principal se queda
en la sala de máquinas y el desecante o refrigerante secundario se
transportan a y de el área acondicionado. Con el uso de intercambiadores
de calor tipo plato para el evaporador y el condensador, la carga de
refrigerante en estos sistemas pueden ser reducido a <5 lb/t de
refrigeración. En la mayoría de los casos, esto puede reducir la carga
refrigerante a menos del límite donde se tiene que reportarlo para
cumplir con las regulaciones ecológicas.
Palabras
claves: aire acondicionado, amonio, desecante
líquido, energía, refrigeración, refrigerante
