Jak chillery pomagają wychwytywać CO₂ z powietrza: rzeczywisty przypadek zastosowania precyzyjnych instalacji DAC

2 867 000 000 ton CO₂ jest emitowanych do atmosfery każdego roku przez sektor energetyczny krajów MENA. Ponad 6430 zakładów przemysłowych doświadcza przegrzania, szczególnie w sektorach rolnym, spożywczym, przetwórstwa tworzyw sztucznych i logistyki. Z tego 84% używa wody do chłodzenia, ale tylko 12,6% wykorzystuje nowoczesne scentralizowane agregaty wody lodowej. EVROPROM zmienia te statystyki, dostarczając precyzyjne rozwiązania inżynieryjne.

Technologia DAC (Direct Air Capture) polega na przepuszczaniu powietrza przez filtry zawierające adsorbenty pochłaniające CO₂. Następnie dwutlenek węgla jest odseparowywany i albo magazynowany, albo poddawany recyklingowi. Kluczowymi warunkami działania są stabilna temperatura (±0,3 °C), wilgotność (40–60%) i ciągłe chłodzenie.

Dla efektywnej pracy systemów DAC konieczny jest precyzyjny bilans obciążeń cieplnych. Według badań IEA, usunięcie jednej tony CO₂ wymaga od 400 do 800 kWh energii na chłodzenie i osuszanie powietrza — w zależności od klimatu i poziomu wilgotności.

W przypadku instalacji Mammoth, zaprojektowanej do wychwytywania 36 000 ton CO₂ rocznie, całkowite zapotrzebowanie na chłód wynosi od 14,4 do 28,8 MWh dziennie. Odpowiada to pracy dwóch chillerów o łącznej mocy chłodniczej około 230 kW w trybie ciągłym — co potwierdza dobór urządzeń Climaveneta FX-W/H 0551 i FOCS-W/H 0501.

Sprzęt dostarczony przez EVROPROM

Do realizacji zadań chłodzenia w instalacjach DAC wybrano wodne agregaty wody lodowej Climaveneta:

Climaveneta FX-W/H 0551 (2022)

• Wydajność chłodnicza: 124,3 kW przy parametrach wody lodowej 12/7 °C i temperaturze zewnętrznej +35 °C. Parametry zgodne z normą EN 14511, zapewniające niezawodne działanie przy wysokich obciążeniach cieplnych.

• Sprężarka: śrubowa Bitzer CSW6583-40CVY-40P — wyposażona w zoptymalizowany system wtrysku oleju, który pozwala zmniejszyć zużycie energii o 8–12% w porównaniu do poprzednich generacji. Niski poziom wibracji (< 3 mm/s) wydłuża żywotność podzespołów i redukuje hałas.

• Czynnik chłodniczy: R513a o niskim współczynniku GWP (~631), zgodny z rozporządzeniem F-Gaz UE. Czynnik charakteryzuje się wysoką pojemnością cieplną i poprawioną wydajnością termodynamiczną.

• Wymiary i masa: 3,10 × 1,20 × 1,65 m; masa — 1050 kg. Kompaktowa konstrukcja umożliwia instalację w ograniczonych przestrzeniach technicznych.

• Motogodziny i żywotność: 33 motogodziny przy deklarowanej trwałości sprężarki do 100 000 godzin, co odpowiada ponad 11 latom pracy w trybie 8h/dzień. Regularna konserwacja pozwala wydłużyć ten okres.

• Interfejsy sterujące: wsparcie dla protokołów Modbus i BACnet, pełna integracja z systemami SCADA — umożliwia scentralizowaną kontrolę, zbieranie danych telemetrycznych, zdalną diagnostykę i zarządzanie parametrami pracy w czasie rzeczywistym.

• Cechy konstrukcyjne: podwójny wymiennik ciepła typu płaszcz-rurowy z miedzianymi rurkami i aluminiowym ożebrowaniem — zapewnia wysoką wydajność wymiany ciepła i ochronę antykorozyjną; system automatycznej regulacji prędkości wentylatorów z przetwornicami częstotliwości (VFD) zmniejsza zużycie energii.

Climaveneta FOCS-W/H 0501 (2020)

• Wydajność chłodnicza: 106 kW przy standardowych warunkach pracy (woda lodowa 12/7 °C, temperatura zewnętrzna +35 °C). Dokładność potwierdzona protokołami zgodnie z ISO 9614.

• Sprężarka: śrubowa Bitzer CSH6583-50CVY-40P — zoptymalizowany model z udoskonalonym systemem olejowym i ograniczonymi stratami mechanicznymi, zapewniający współczynnik COP do 6,5 przy pełnym obciążeniu.

• Czynnik chłodniczy: R134a — powszechnie stosowany ze względu na sprawdzoną stabilność i bezpieczeństwo eksploatacji, GWP około 1430.

• Wymiary i masa: 2,9 × 1,2 × 1,7 m; masa — 840 kg. Modułowa konstrukcja ułatwia montaż i serwis, skracając czas przestojów.

• Motogodziny i trwałość: 48 motogodzin, z gwarantowaną żywotnością do 100 000 godzin. Zintegrowane systemy diagnostyczne monitorują stan sprężarki i umożliwiają terminowe działania serwisowe.

• Montaż i integracja: konstrukcja modułowa upraszcza integrację z istniejącymi liniami technologicznymi oraz umożliwia łatwą rozbudowę systemu.

• Systemy sterowania: obsługa zdalnego monitoringu, pełna kompatybilność z systemami BMS i SCADA, co pozwala na bieżące śledzenie zużycia energii, reagowanie na zmienne obciążenia i stany awaryjne.

• Wymienniki ciepła: wydajne płaszczowo-rurowe wymienniki ciepła z wewnętrzną powłoką antykorozyjną — zwiększają trwałość i ograniczają straty cieplne.

Kluczowe zalety techniczne obu modeli:

• Wysoki współczynnik efektywności energetycznej (EER) – do 6,5 w warunkach nominalnych, co pozwala znacząco obniżyć koszty eksploatacyjne;

• Elastyczne zarządzanie mocą – wbudowane falowniki (VFD) umożliwiają płynną regulację obciążenia w zakresie od 30% do 100%, co jest szczególnie istotne przy zmiennych obciążeniach cieplnych systemów DAC;

• Niski poziom hałasu – ciśnienie akustyczne w odległości 1 metra nie przekracza 65 dB, co ma kluczowe znaczenie dla instalacji w miastach i strefach przemysłowo-miejskich;

• Ekologiczność – zastosowanie czynników chłodniczych o niskim GWP i zgodność z międzynarodowymi normami F-Gas oraz ISO;

• Niezawodność i trwałość – fabryczny montaż i testowanie, gwarancja producenta do 2 lat, rekomendacje serwisowe od EVROPROM.

Łączna wydajność chłodnicza: około 230 kW, co pozwala na precyzyjne chłodzenie poszczególnych stref modułów technologicznych.

Obliczenie obciążeń cieplnych i efektywność energetyczna

Średnie zużycie energii do wychwycenia jednej tony CO₂ za pomocą technologii DAC wynosi od 400 do 800 kWh, z czego około 30–35% przypada na procesy chłodzenia i osuszania powietrza.
Dla każdego 1000 ton CO₂ rocznie wymagane jest rozproszenie około 1,2 MWh energii cieplnej.
W przypadku dużych instalacji o wydajności na poziomie 36 000 ton CO₂ rocznie, całkowite dzienne obciążenie cieplne wynosi 43–45 MWh.

Zastosowane chillery (agregaty wody lodowej) są w stanie lokalnie kompensować wydzielane ciepło i utrzymywać stabilne parametry chłodzenia w trybie ciągłej pracy.

Techniczne przewagi rozwiązań EVROPROM

Technologia wychwytywania CO₂ bezpośrednio z powietrza (Direct Air Capture – DAC) wymaga superdokładnego chłodzenia i stabilnych warunków klimatycznych – temperatura ±0,3 °C, wilgotność 40–60% oraz praca 24/7.
Firma EVROPROM realizuje kompleksowy cykl inżynieryjny dla takich projektów:

• Precyzyjne obliczenia mocy chłodniczej na podstawie rzeczywistych obciążeń cieplnych systemów DAC – optymalizacja mocy i stabilność parametrów;

• Oszczędność do 40% budżetu dzięki programowi lojalnościowemu i zoptymalizowanym konfiguracjom systemów;

• Zgodność z normami ISO 50001 i F-Gas dla maksymalnej ekologiczności i efektywności środowiskowej;

• Redukcja zużycia energii do 15% dzięki zastosowaniu energooszczędnych sprężarek Bitzer i automatycznemu dostosowywaniu obciążenia;

• Pełna integracja z BMS i SCADA – zdalny monitoring, szybka reakcja na zmiany obciążenia i automatyczna diagnostyka;

• Szybki montaż i uruchomienie w ciągu 5 dni roboczych wraz z gwarancją i opieką serwisową od EVROPROM.

EVROPROM to nie tylko dostawca chillerów — dostarczamy rozwiązania dostosowane do specyfiki projektów DAC, zapewniając niezawodność, precyzję i energooszczędność, kluczowe dla skutecznego wychwytywania CO₂ z atmosfery.

Autor artykułu:
Światosław Owczarenko, Menedżer ds. sprzedaży
30.07.2025