Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

I denna studie utvärderas möjligheterna att energieffektivisera allmän- och processventilationen i en ATEX-klassad biokemisk processindustri. Syftet är att minska el- och fjärrvärmeförbrukningen utan att kompromissa med säkerhetskraven i riskfyllda miljöer.

Tre primära åtgärder har analyserats: sänkning av luftomsättningstal, tidsstyrd ventilation och byte av ventilationskomponenter. För den förstnämnda åtgärden simulerades en sänkning av omsättningstalet till 10 omsättningar per timme i processhallar med sluten kemikaliehantering samt 20 omsättningar per timme i en processhall med öppen kemikaliehantering. Detta gav en årlig besparing på 233 MWh och cirka 193 000 kr, vilket motsvarar en sänkning på cirka 12% för de berörda systemen. Ytterligare utredning med LEL-kalkyler krävs dock för att säkerställa risknivåerna vid läckage. En implementering av tidsreglerad ventilation i processhallarna beräknas ge en årlig besparing på 655 MWh och 548 000 kr, motsvarande en minskning på 33 %. Reglerad tidsstyrning uppskattas spara cirka 428 MWh och 355 000 kr årligen vid halverad drift (en besparing på närmare 20% lokalt för de reglerade aggregaten), förutsatt att ATEX-kraven medger tillfällig nedklassning av specifika ytor under obemannad tid. Den sista åtgärden med installation av moderna fläktar och djupare värme återvinningsbatterier beräknas spara cirka 980 MWh och 789 000 kr årligen. Detta sänker elbehovet för berörda fläktar med 30% och uppvärmningsbehovet med närmare 38 %, vilket utgör en väl avvägd kompromiss mellan värmebesparing och aggregatens fysiska begränsningar.

This study evaluates the possibilities of improving the energy efficiency of general and process ventilation in an ATEX-rated biochemical process industry. The aim is to reduce electricity and district heating consumption without compromising safety requirements in hazardous environments.

Three primary measures have been analyzed: reduction of air exchange rates, timecontrolled ventilation, and replacement of ventilation components. For the first measure, a reduction of the air exchange rate to 10 air changes per hour in process halls with closed chemical handling, and 20 air changes per hour in a process hall with open chemical handling, was simulated. This resulted in an annual saving of 233 MWh and approximately 193 000 SEK, corresponding to a reduction of about 12% for the affected systems. However, further investigation using LEL calculations is required to ensure acceptable risk levels in the event of a leak. An implementation of time-regulated ventilation in the process halls is calculated to yield an annual saving of 655 MWh and 548 000 SEK, corresponding to a reduction of 33 %. Regulated time control is estimated to save approximately 428 MWh and 355 000 SEK annually at half-capacity operation (a saving of nearly 20% locally for the regulated units), provided that ATEX requirements allow for temporary declassification of specific areas during unmanned hours. The final measure, involving the installation of modern fans and deeper heat recovery coils, is estimated to save approximately 980 MWh and 789 000 SEK annually. This reduces the electricity demand for the affected fans by 30% and the heating demand by nearly 38 %, representing a well-balanced compromise between heat recovery and the physical limitations of the air handling units.