Energooszczędny i przyjazny dla środowiska zakład browarniczy Carlsberg Okocim Polska

Browar Okocim w Brzesku to jeden z trzech, a przy tym największy zakład spółki Carlsberg Polska. Jego historia zaczęła się w 1845 roku, kiedy Jan Ewangelista Goetz w porozumieniu z Josephem Neumannem otworzyli browar we wsi Okocim. Gdy Goetz został jedynym właścicielem zakładu, skoncentrował się na rozbudowie, m.in. o słodownię oraz na ulepszaniu metod produkcyjnych.

Od 2001 roku browar należy do grupy piwowarskiej Carlsberg Polska i kontynuuje podejście pierwszego właściciela do wprowadzania usprawnień. Jeszcze nieco ponad dekadę temu w zakładzie wykorzystywano instalację doprowadzającą wodę, którą cechowały nieregularne włączenia i wyłączenia pomp, a także ciśnienie nierzadko przekraczające zapotrzebowanie.

Zmianę zaproponowała firma Control-Service z Krakowa. Jednak zamiast standardowego układu, w którym jedna przetwornica częstotliwości obsługuje wszystkie pompy i kolejno je uruchamia, zdecydowano się na bardziej rozbudowane rozwiązanie złożone z 2 przetwornic częstotliwości AQUA Drive, 3 pomp i softstartu o mocach 55 kW, czyli systemu zapewniającego stałe, adekwatne do zapotrzebowania ciśnienie wody, a także ograniczającego zjawisko udaru prądowego i zużycie energii.

„Zastosowanie 2 falowników przełożyło się na wzrost efektywności systemu, ponieważ dwie pompy działające równocześnie nie muszą pracować ze 100% wydajnością. Co więcej – zaledwie przy 50% prędkości znamionowej osiągają sprawność lepszą o ok. 17% od pojedynczej pompy pracującej z pełną wydajnością. To przekłada się na oszczędności energii elektrycznej. Zakup dodatkowej przetwornicy częstotliwości zwrócił się w zaledwie siedem miesięcy” – mówi Jaromir Turlej, prezes Control-Service.

Instalacja nie wymaga przełączania się przetwornicy pomiędzy pompami, system zapewnia ich równomierne zużycie i jest niezawodny. Układ ma zabezpieczenia na kilku poziomach. Wdrożone rozwiązanie oszczędza około 50% energii elektrycznej w porównaniu z instalacją pracującą przed modernizacją.

„System jest tak zaprojektowany, że w razie awarii falownika pełniącego rolę nadrzędną, jego funkcję przejmuje drugi falownik, który sam steruje pompą i softstartem. Co więcej, gdyby awarii uległa także druga przetwornica częstotliwości, presostat utrzyma zadane ciśnienie . To zapewnia niezawodność instalacji, która obok oszczędności wody i prądu, jest kluczową cechą układu. Z poziomem niezawodności wiąże się również bezpieczeństwo produkcji i pewność wypełnienia planów produkcyjnych, że wytworzymy zgodną z założeniami ilość piwa. W tym kontekście kluczowa jest wiedza na temat stanu napędów i prewencyjne podejście do konserwacji urządzeń. Jeśli chodzi o dotychczasową pracę systemu bardzo istotnym aspektem jest bezawaryjne działanie od 2012 roku” – tłumaczy Krzysztof Grodny, Kierownik ds. Elektroautomatyki w Browarze Okocim.

Zespół UR zajmuje się weryfikacją poprawności działania instalacji przy wsparciu firmy Control-Service. Jeżeli zaistnieje taka potrzeba, krakowskie przedsiębiorstwo może w niespełna godzinę dostarczyć i uruchomić zamienniki uszkodzonych przetwornic częstotliwości Carlsberg podjął decyzję o zainstalowaniu podobnego układu w Browarze Kasztelan w Sierpcu.

Wdrożenie systemu hydroforowego to jeden z etapów współpracy obu przedsiębiorstw. Następnym projektem zrealizowanym w zakładzie były systemy sterowania klimatyzacją i wentylacją wykorzystujące przetwornice częstotliwości. Instalacje musiały sprostać specyficznym wymogom browaru, dalece wykraczającym poza podstawową regulację temperatury.

„Zastosowanie przetwornic częstotliwości Danfoss FC 102 umożliwiło wykorzystanie funkcji opracowanych specjalnie z myślą o instalacjach HVAC, jak inteligentna centrala klimatyzacyjna pozwalająca kontrolować różne tryby pracy czy sterownik Smart Logic Controller, przejmujący zadania PLC w zakresie sterowania pracą zaworów, wentylatorów i przepustnic” – mówi Jacek Janiszewski, koordynator współpracy z branżą spożywczą, Danfoss Drives.

Wśród wymagań browaru była recyrkulacja powietrza, która zmniejszyła potrzeby w zakresie ogrzewania. To szczególnie istotne w przypadku dużych pomieszczeń, gdzie nie ma ludzi lub jest ich mało. Odpowiednie poziomy dwutlenku węgla są utrzymywane dzięki czujnikowi CO2. Instalacja umożliwia programowanie trybów pracy wentylatorów, w zależności od potrzeb, dzięki czemu najczęściej nie muszą pracować ze 100% wydajnością.

„Na przykład w weekendy, poza sezonem lub kiedy po prostu obciążenie linii jest mniejsze i wystarczy 20% wydajności urządzeń, zużycie energii maleje. Obroty wentylatorów są niższe również wtedy, kiedy jest zimniej. Dodatkową funkcjonalnością systemu była kontrola punktu rosy, czyli temperatury, w której rozpoczyna się proces skraplania pary wodnej” – mówi Jaromir Turlej, prezes Control-Service.

Istotną zaletą wdrożonego systemu klimatyzacji i wentylacji jest możliwość przygotowywania zaawansowanych raportów. Standardowe rozwiązania dostępne na rynku nie mają takiej funkcjonalności.

Zapisywanie kluczowych parametrów procesu i możliwość odtworzenia ich w dowolnej chwili pozwala utrzymywać korzystne warunki dla produkcji i magazynowania piwa. Warto zwrócić uwagę też na kwestię diagnostyki – w systemie wizualizacji widoczne są alarmy i ostrzeżenia związane np. z przerwami w pracy wentylatorów czy koniecznością wymiany filtrów, gdy temperatura przetwornicy częstotliwości wzrasta. Całość jest zintegrowana z systemem produkcyjnym, działaniem urządzeń można zarządzać zdalnie.

Rozwiązanie uwzględnia potrzeby zespołu utrzymania ruchu, ponieważ podzespoły układu są typowo przemysłowe, używane zwykle w liniach technologicznych. To sprawia, że klimatyzacja i wentylacja nie wymagają organizowania osobnego magazynu części zamiennych. Poza tym używanie komponentów znanych pracownikom z linii produkcyjnych sprawiło, że nie trzeba było poświęcać dodatkowego czasu i pieniędzy na organizację szkoleń.

„Systemy zasilania w wodę, a także instalacje klimatyzacji i wentylacji, które wdrożyliśmy w Brzesku, zużywają o około 50% energii elektrycznej mniej w porównaniu ze standardowymi rozwiązaniami. Długotrwałe, bezawaryjne działanie obu rozwiązań sprawiło, że klient zdecydował się na bardzo podobne układy w nowej hali, która powstała w Sierpcu. W sumie w browarach grupy Carlsberg Polska wdrożyliśmy 4 systemy hydroforowe i 9 systemów HVAC” – dodaje Jaromir Turlej.

Control-Service przedłuża życie urządzeniom napędowym i systemom sterowania wdrożonym w browarach dzięki proaktywnej akcji serwisowej, polegającej na prowadzeniu przeglądu prewencyjnego urządzeń. Gdy w zakładzie produkcyjnym trwa zaplanowany przestój, eksperci Control-Service czyszczą przetwornice częstotliwości i softstarty (przede wszystkim z kurzu i słodu, którego obecność podwyższa poziom awaryjności), a także wymieniają zużyte kondensatory, wentylatory i uszkodzone podzespoły elektroniczne. Krakowskie przedsiębiorstwo, w ramach usług serwisowych oferuje zarówno naprawę urządzeń, jak i regenerację zapewniającą długie i bezawaryjne działanie podzespołów. Firma prowadzi również wypożyczalnię urządzeń napędowych, będącą efektywnym wsparciem dla klientów, w przypadku oczekiwania na dostawę lub naprawę uszkodzonych urządzeń.

W instalacji hydroforowej działają dwie przetwornice częstotliwości Danfoss AQUA Drive o mocy 55 kW, 3 pompy o mocy 55 kW, a także softstart 55kW i presostat. Sterowanie układu jest bezawaryjne, całość działa od 2012 roku. Kluczową funkcjonalnością jest utrzymywanie stałego, zadanego i uzależnionego od chwilowego zapotrzebowania, ciśnienia w instalacji. Oszczędność energii w porównaniu z poprzednim rozwiązaniem to 50%, a w zestawieniu z typowym, kaskadowym podłączeniem – około 17%. Z kolei systemy sterowania klimatyzacją i wentylacją wykorzystują sterownik Siemens S7 3152DP, system SCADA Win CC oraz 16 przetwornic częstotliwości Danfoss FC 102 kontrolujących pracę wentylatorów nawiewnych i wywiewnych. Zakres mocy przetwornic wynosi od 4 do 18,5 kW. System recyrkuluje powietrze, umożliwia programowanie różnych trybów pracy, a także kontroluje temperaturę punktu rosy. Dodatkowo jest zintegrowany ze sterowaniem produkcji, zbiera dane o pracy podzespołów i generuje raporty. Oszczędność energii w porównaniu z poprzednim rozwiązaniem to również 50%.

W sumie w browarach Grupy Carlsberg przedsiębiorstwo Control-Service wdrożyło 4 instalacje hydroforowe i 9 systemów sterowania klimatyzacją i wentylacją, wykorzystujących łącznie 203 przetwornice częstotliwości Danfoss.

Krakowska firma zajmuje się również serwisem instalacji. W tym zakresie prowadzi działania proaktywne, polegające na przykład na predykcyjnej konserwacji urządzeń, jak i reaktywne – w razie awarii naprawia lub regeneruje urządzenia, ale także wypożycza tymczasowy sprzęt, dzięki czemu partnerzy nie muszą obawiać się przestojów w produkcji.