Simuleringer bag energieffektivisering

• Af:
  
• John Nyberg

Termisk topologioptimering og flowsimuleringer har et stort potentiale for at energi-effektivisere processer i den danske industri. Det potentiale afdækker Teknologisk Institut sammen med en række partnere i Easy-E projektet, som er støtte af Energistyrelsens EUDP-program, heriblandt Gram Equipment, som i projektet har undersøgt mulighederne for at effektivisere en køletunnel til nedkøling af is - til gavn for både produktionsomkostningerne og CO2-kontoen. Udfordringen har man søgt at løse ved hjælp af simuleringsprocesser.

"I projektet arbejder vi bredt med forskellige industricases. Blandt andet undersøger vi opvarmning af kagedej og nedfrysning af fløde til is. Derudover arbejder vi også med en generel energioptimering, da vi i nogle cases arbejder med store systemer, hvor en mere klassisk simuleringsfremgang egner sig bedre," lyder det fra Christopher Klingaa, centerprojektleder hos Teknologisk Institut og arbejdspakkeleder i Easy-E projektet.

"For at gøre topologioptimering og simuleringsprocesser bredt tilgængeligt i industrien, er det i projektet helt essentielt at have industripartnerne med, da de repræsenterer de problemstillinger, som danske virksomheder står over for til dagligt," påpeger Christopher Klingaa videre. 

Køletunnellen fra Gram Equipment har været på markedet i en del år, hvorfor det var oplagt at se nærmere på, om det var muligt at optimere den ved hjælp af simuleringsprocesser. Køletunnellen fungerer ved, at halvfrosne flødeis, placeret på et bånd, køres igennem den. Undervejs nedkøles isene af en kold luft, der blæses ind i tunnellen, så de kommer frosne ud i den anden ende med en temperatur på omkring minus 30 grader.

For at opnå den bedst mulige optimering, har man via computerprogrammer og udregninger lavet en computerversion af den virkelige køletunnel. Derved kan man få et præcist billede af luftens cirkulation inde i tunnellen. Simuleringsprocesserne har nu vist gode resultater med en væsentlig beregnet forøget indfrysnings-hastighed.  Disse resultater er opnået ved at optimere luft flowet inde i tunnelen:

"Det betyder, at Grams kunder i princippet kan vælge at fryse isene hurtigere ned med den samme energimængde, som de bruger på nuværende tidspunkt. Alternativt vil man kunne bruge den samme tid på at nedkøle isen - men nedsætte energiforbruget. Man kan også kombinere de to løsninger og stadig opnå et positivt resultat," fastslår Christopher Klingaa.

Resultaterne er blevet bekræftet ved at måle på en frysetunnel i rigtig isproduktion. De gennemførte simuleringer ventes således at få en reel betydning for Gram Equipments kunders produktion og energiforbrug.