Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

The purpose of the project has been to work out recommendations that reduce the energy-related costs and environmental impact of HPW Fresh & Dry Ltd., a fruit
drying factory in Ghana. The factory produces electricity with diesel and biogas but also purchases electricity from the national electricity company. Heat for the drying
process is produced from biogas, kerosene and solar panels. In the project the energy system was analyzed by measuring production and consumption of heat and electricity.

The project results show that the factory can become self-sufficient on heat if the available energy is used more efficient. The production units for both electricity and heat have low efficiencies. Inadequate insulation and sealing contributes to the poor performance of the heat system. The electricity measurements show that several
electrical loads are unbalanced and that the three phase cooling machines are not fully utilized.

The factory is recommended to invest in a new kerosene boiler and a roaster boiler for combustion of coconut waste. Furthermore, the biogas should be combusted in a
boiler instead of in the now used combined heat and power engine (CHP), for improved utilization of the gas. Unused capacity of the three phase cooling machines could replace the less efficient single-phase cooling machines. Moreover, the electrical loads should be balanced and the usage of motors connected to the biogas plant minimized. By insulating pipings and seal leakages, heat losses and the need of cooling will decrease. Finally, the factory is recommended to install automatic regulation of the boilers to avoid over-heating of the storage tank.

Syftet med projektet har varit att ta fram rekommendationer för hur HPW Fresh & Dry Ltd., en frukttorkningsfabrik i Ghana, kan minska sina energirelaterade kostnader
och sin miljöpåverkan. Fabriken producerar el med diesel och biogas samt köper el från nationella elbolaget. Värme till torkprocessen produceras med biogas, fotogen och solpaneler. I projektet analyserades energisystemet genom att mäta produktion och konsumtion av värme och el.

Resultaten från projektet visar att fabriken kan bli självförsörjande på värme om den tillgängliga energin används mer effektivt. Produktionsenheterna för både el och
värme generellt har låga verkningsgrader. Bristfällig isolering och tätning bidrar till den låga prestandan i värmesystemet. Elmätningarna visar bland annat att flera
elektriska laster är obalanserade samt att det finns outnyttjad kylkapacitet i fabrikens trefasiga kylmaskiner.

Fabriken rekommenderas att investera i en ny fotogenvärmepanna samt en värmepanna för förbränning av kokosnötavfall. Vidare bör biogasen förbrännas i en
värmepanna istället för i den nu använda kraftvärmemotorn, för att bättre utnyttja gasen. Outnyttjad kylkapacitet på de trefasiga kylmaskinerna kan ersätta mindre effektiva enfasiga kylmaskinerna. Dessutom bör de elektriska lasterna balanseras och driften av elmotorer till biogasanläggningen minimeras. Genom att isolera rör och täta värmeläckage kan värmeförluster och kylbehov minskas. Slutligen
rekommenderas fabriken att installera automatisk reglering av värmepannorna för att undvika övervärmning av ackumulatortanken.