Lihan jalostamoiden energian kulutus

Marko Kukka ja Petri Lähde, Satakunnan ammattikorkeakoulu

Lihateollisuudessa eri laitosten yhdistäviksi tekijöiksi nousi tilojen ja tuotteiden suuri jäähdytystarve, tilojen puhdistukseen vaadittava suuri kuuman veden määrä ja tuotteiden kypsentämiseen tarvittava energia. Tuotteiden pakkaamiseen käytettävät koneet käyttävät myös paljon paineilmaa, jonka valmistaminen vie sähköä ja tuottaa lämpöä.

Tilojen jäähdytys

Tilojen ja tuotteiden jäähdytys vie suurimman osan laitosten sähköstä. Lähes kaikki tuotantotilat ja kylmiöt ovat jäähdytettyjä +4 – +12°C ja lisäksi on vielä pakastushuoneita. Jäähdytinlaitteiden uusiminen energiatehokkaammaksi on suuri investointi, joten jos käyttöikää on vielä jäljellä, kannattaa keskittyä laitteiden ylläpitoon pitämällä sisä- ja ulkoyksiköt puhtaana ja tarkastaa, että ilma pääsee vapaasti virtaamaan laitteen ympärillä.

Kylmälaitteiden sähkön kulutusta kannattaa seurata lisäämällä erillisiä energiamittareita kylmälaitteille. Esimerkiksi sähkökaappien DIN-kiskoon laitettavat mittarit ovat helppo tapa mitata kompressorin ja puhaltimien sähkönkulutusta. Mittarit voidaan kytkeä myös automaatioon tai tietokoneeseen ja kerätä mittaustiedot talteen automaattisesti. Kulutustiedoista saadaan selville mahdollisia laitteistovikoja ja käyttötapojen muutosten tuomia säästöjä on helppo seurata. Toinen mahdollinen säästökohde on oikeiden lämpötilojen tarkastaminen kulkemalla tilat läpi lämpömittarin kanssa ja tekemällä tarvittavat lämpötilan säädöt laitteisiin.

Erilämpöisten kylmätilojen rajaaminen ovilla vähentää jäähdyttämisen tarvetta kylmemmissä tiloissa. Usein kuitenkin tiloista toiseen liikkuminen hankaloituu ovien johdosta, joten ne jätetään monesti auki ja sähköä kuluu hukkaan jäähdytystarpeen lisääntyessä. Perinteisten ovien tilalle voidaan vaihtaa pikanosto-ovia tai pikarullaovia, joita saa myös eristettynä. Nämä ovet aukeavat erittäin nopeasti joko liiketunnistimella tai muulla avausmekanismilla ja voidaan ajastaa sulkeutumaan.

Oman sähkön tuottaminen aurinkosähköjärjestelmällä on käsitelty tarkemmin omassa kappaleessa, mutta se soveltuu erinomaisesti kohteisiin, joissa tuotetaan kylmää. Kylmän tarve kasvaa kesällä lämpötilojen noustessa ja samoin aurinkosähkön tuotanto nousee silloin. Aurinkosähkölaitteet eivät vaadi juuri lainkaan ylläpitoa ja tuottavat ekologista energiaa ja säästöjä heti järjestelmän käynnistämisestä lähtien.

Jäähdytysjärjestelmien hukkalämmön hyödyntäminen

Pääosin kaikki jäähdytysjärjestelmien hukkalämpö ajetaan lauhduttimilla taivaalle, eikä mitään talteenottoa ole. Lämpöä voidaan ottaa talteen yksinkertaisesti lisäämällä kylmäkoneikon lauhdutuspiiriin erillinen piiri, jossa on säädettävä pumppu ja lämmönvaihdin, jolla esilämmitetään esimerkiksi käyttövettä tai varaajan alaosaa. Lainsäädäntö kieltää suoran lauhdutuksen käyttöveden lämmitykseen ja siksi tarvitaan ylimääräinen piiri (Hakala. P. Kaappola. E. 2013).

Perinteisesti lauhdutuslämpöä on käytetty ilmanvaihdon ilman esilämmitykseen. Lauhdutuspiirin lämpötila on yleensä 32-42 asteen välillä (Laine. M. 2016) riippuen järjestelmästä, joten esilämmityskäyttöön tämä on riittävä lämpötila, mutta suuremman hyödyn tästä saisi käyttämällä lisäksi lämpöpumppua. Lämpöpumpulla voidaan nostaa lämpötilatasoa useita kymmeniä asteita ja varastoida kuuma vesi varaajaan jolloin lämmityskattilan käyttö vähenee oleellisesti. Kotimainen Calefa on tuonut markkinoille uuden kuumalämpöpumpun, jolla päästään yli 100°C lämpötiloihin ja hyötysuhde eli COP on jopa 7.

Myös kylmälaitteiden tulistuslämpöä voidaan hyödyntää, jolloin päästään lämpötiloissa 40-70 asteen haarukkaan. Tulistuslämmön osuus koko lauhdutuslämmöstä on kuitenkin vain noin 10-20%, joten hyöty jää pienemmäksi. Suurissa koneikoissa tämä on kuitenkin kannattavaa, jos käyttöä on vain korkealämpöiselle energialle.

Tilojen pesu

Lihatuotteita käsiteltäessä puhtaus on tärkeässä osassa ja tuotantolinjojen pesu on jokapäiväinen toimenpide, jossa kuluu valtava määrä kuumaa noin 55 asteista vettä. Veden lämmitys vaatii runsaasti energiaa ja maksaa paljon. Riittävällä varaajatilavuudella ja hukkalämpöjen talteenotolla pesuvesien lämmitysenergian hukkaa saadaan laskettua merkittävästi. Tärkeimpänä ja edullisimpana keinona on pesuja suorittavan henkilökunnan koulutus tehokkaaseen ja järjestelmälliseen pesuun vettä tuhlaamatta.

Projektin aikana tehdyissä kyselyissä kävi ilmi, että pääosin pesut suorittaa ulkopuolinen yritys, joka kuitenkin käyttää tilojen käyttäjän vettä ja energiaa. Näin ollen kulutuksen kustannukset eivät kohdistu pesufirmaan, eikä motivaatiota säätöön ole. Lattialla olevia roskia liikutellaan kuumalla vesisuihkulla eikä suihkua sammuteta, kun käydään siirtelemässä tavaroita, jolloin veden ja energian hukka on suurta. Koulutuksella ja valistuksella saataisiin paljon säästöjä aikaan. Mahdollisesti pesussa käytettävän veden ja lämmön kulutuksen voisi siirtää pesufirman maksettavaksi, joka motivoisi säästötoimenpiteisiin.

Viemäriin menevästä kuumasta vedestä voidaan ottaa helposti lämpö talteen lämpöpumpuilla ja varastoida se seuraavan päivän käyttöä varten varaajissa. Lämmöntalteenottoratkaisuja löytyy jo useilta valmistajilta valmiina.

Esimerkki jäteveden lämmöntalteenoton säästöstä

Yrityksen vedenkulutus on 10 000 m3 vuodessa ja yritys on arvioinut, että lämpimän veden osuus tästä on noin 50 %. Kiinteistöön tulevan kylmän veden keskimääräinen lämpötila on 8 astetta. Jäteveden lämmön talteenotolla voitaisiin esilämmittää käyttövettä keskimäärin 10 °C. Tällä hetkellä lämmin vesi tuotetaan öljyllä, jonka hinta on 100 €/MWh.

Lämmön talteenotolla säästetään vuositasolla noin 59 MWh, jolloin rahallinen säästö öljyn käytön pienenemisellä olisi tässä tapauksessa 5 900 € vuodessa. Mitä suurempi viemäriin menevän veden lämpötila sitä suurempi on saavutettava säästö, kun laitteisto on oikein suunniteltu mitoitettu.

Lähteet: Hakala. P. Kaappola. E. Kylmälaitoksen suunnittelu. s.218. 2013. Juvenes Print. Tampere. MARKUS LAINE ILMASTOINNIN VESIKIERTOISEN JÄÄHDYTYSJÄRJESTELMÄN OPTIMOINTI Diplomityö 2016 s2.