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Liquid Desiccants for Minimum Refrigerant Charge in Breweries

MBAA TQ doi:10.1094/TQ-47-3-0729-01  |  VIEW ARTICLE

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 

S�ntesis
Los sistemas de aire condicionado para los procesos en cervecer�as y otras industrias alimenticias y de bebidas han usado tradicionalmente sistemas de refrigeraci�n distribuidos para mantener determinadas temperaturas en las �reas de producci�n. Estos sistemas inherentemente tienen grandes cargas refrigerantes que ocasionan problemas ecol�gicos y regulatorios, adem�s de tener altos costos de mantenimiento para control de fugas y reposici�n 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, adem�s de requerir m�s energ�a para compensar la carga de calor en el espacio acondicionado. Desecantes l�quidos, tales como glicol y un haluro (hal�geno + elemento menos electronegativo, como LiCl) pueden servir de medio refrigerante en estos sistemas de refrigeraci�n, resultando en notablemente menos carga de refrigerante en el sitio con la posibilidad de eliminar el medio refrigerante principal del �rea acondicionado. En este caso, el refrigerante principal se queda en la sala de m�quinas y el desecante o refrigerante secundario se transportan a y de el �rea 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 refrigeraci�n. En la mayor�a de los casos, esto puede reducir la carga refrigerante a menos del l�mite donde se tiene que reportarlo para cumplir con las regulaciones ecol�gicas.

Palabras claves: aire acondicionado, amonio, desecante l�quido, energ�a, refrigeraci�n, refrigerante

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