Värmeväxling i kommersiella kök: Energieffektivitet och kostnadsbesparingar

Enligt Energimyndigheten skulle Sveriges kommuner kunna spara nästan 60 000 euro per dag om de förbättrade effektiviteten i sina storkök. Ventilationen utgör en stor del av ett storköks energianvändning och även om den kan minskas genom värmeåtervinning från frånluften, har det varit svårt att implementera ett värmeväxlingssystem i en tuff miljö där det finns stora mängder fett, sot och rök och att göra det på ett kostnadseffektivt sätt - fram till nu: Det svenska miljöteknikföretaget Enjay har utvecklat en kraftig värmeväxlare som är konstruerad för att klara de tuffaste miljöerna, återvinna energin från frånluften i köksventilationssystemet och återföra energin till byggnaden för flera användningsområden och med betydande kostnadsbesparingar. Eller som Enjays VD Jesper Wirén säger:

"Idag betraktas den inneboende energin i köksventilationen som avfall - vår teknik omvandlar detta avfall till en ny, förnybar värmekälla för din byggnad och sparar upp till 90% av din restaurangs uppvärmningskostnader för ventilation."

Wirén fortsätter: "Tunga miljöer kräver tunga lösningar. Ditt vanliga värmeväxlingssystem kommer inte att räcka till i ett tufft kommersiellt kök eller tvätteri - du behöver något som är lika tufft som din miljö."

Redan på 1990-talet bildade Enjays medgrundare Jesper Wirén och Nils Lekeberg UVtech, som utvecklade ett ventilationsreningssystem specifikt för storkök med hjälp av UV-filter. Denna lösning är nu mer eller mindre standard i de flesta kommersiella köksfläktar. År 2006 hade de två männen sålt företaget och gått vidare till andra satsningar, men trots det fortsatte kunder att kontakta Wirén och Lekeberg och fråga om det filter de hade utvecklat kunde användas för att skydda traditionella värmeväxlare.

"Alla vi träffade sa samma sak: vi vet att vi slösar bort all denna energi i den omgivande luften eftersom fett täpper till den tekniska utrustningen - kan vi använda ert filter för att skydda traditionella värmeväxlare?" förklarar Jesper Wirén, medgrundare och VD, Enjay. "Vi var tvungna att säga nej till alla dessa kunder, eftersom våra tester hade visat att UV-filter - eller något annat filter för den delen - inte tar bort tillräckligt med fett för att hålla värmeväxlarna rena och möjliggöra robust och lönsam energiåtervinning."

"Nils och jag har arbetat med restaurangventilation i 30 år, så vi bestämde oss för att det var dags att lösa det här problemet", säger Wirén. "För att göra en lång historia, där vi tillbringade många dagar framför en grill i en testrigg, kort; en dag hade vi ett eureka-moment"

"Vi insåg att alla befintliga standardvärmeväxlare på marknaden hade ett inbyggt stort problem med förorenad luft: för att optimera energiåtervinningen i allmän ventilation utnyttjar alla standardvärmeväxlare Coanda-effekten för att se till att luftflödet strömmar mot de energiöverförande ytorna. Tyvärr innebär detta att alla föroreningar också strömmar mot dessa ytor. Detta skapar ett enormt problem eftersom föroreningarna, till skillnad från luften, tenderar att fastna på ytan, och om det är något som är katastrofalt för en värmeväxlare så är det att få en uppbyggnad av en beläggning på de energiöverförande ytorna. Vårt Heureka-moment var att vi insåg att standardvärmeväxlare arbetar mot de naturliga krafterna, och under testperioden hade vi upptäckt hur vi kunde undvika detta."

Lepidos värmeväxlingssystem arbetar med naturens krafter tack vare sin unika interna partikelavvisande geometri, PRG. Lepido bygger på flera patentfamiljer som gör det möjligt för det tunga återvinningsbatteriet att återvinna energi i utmanande miljöer. De patenterade lösningarna håller återvinningsbatteriets spolar i drift och minimerar behovet av underhåll.

"Det första vi insåg var att det här inte bara var en hållbarhetslösning, det var också en lösning för att spara pengar", säger Wirén. "De flesta företag gör bra ifrån sig i sitt miljöarbete och de är positiva till det, men det är pengarna som avgör. Och för hållbarhetschefer är Lepidosystemet ett vapen som de kan ta till sina chefer och säga att det här kommer att spara pengar åt er, samtidigt som vi kan visa mycket bra siffror på vad vi gör för att skydda miljön.

Bevis på koncept

Enjay byggde sin första prototyp i en gammal skola i södra Sverige. När de hade bevisat konceptet i den miljön visste de att de var tvungna att testa det under "verkliga" förhållanden.

"Vi sa att om vi ska göra det här måste vi se till att vi kan ta oss an alla restauranger", säger Wirén. "Det värsta tänkbara fallet är en Burger King, eftersom det är mycket värme, mycket fett och mycket sot. Kombinationen av de tre skapar något som ser ut som asfalt och det förstör allt i sin väg inom sex veckor. Så vi sa att vi skulle satsa på det, för om vi är framgångsrika på en Burger King kan vi göra det på vilken restaurang som helst."

Problemet var att hitta en Burger King som ville låta dem testa i sin restaurang. 99 % av alla Burger Kings är franchiseföretag och byggnaderna de ligger i ägs av moderbolaget RBI, så det är inte många franchisetagare som är villiga att satsa sina egna pengar på en ännu obeprövad teknik.

"Vi hittade till slut en franchisetagare i Malmö och tjatade på honom tills han gick med på att låta oss prova. Vi sa till honom att vi inte kommer att störa dig - vi vill bara prova det. Om det inte fungerar så ställer vi tillbaka allt som det var - och om det fungerar så får ni behålla det gratis. Vi gav honom ett erbjudande som han inte kunde tacka nej till och till slut sa han ja", skrattar Wirén.

"Detta gav oss ett konceptbevis inte bara för tekniken - vi kunde också visa det kommersiella konceptbeviset, eftersom kunden faktiskt sparade mer pengar än förväntat", säger Wirén. "Vi hade räknat lite lågt för att inte lova för mycket, och de var så nöjda med resultatet att de beställde ytterligare tre enheter. Då blev franchisemästaren uppmärksam, eftersom en franchisetagare sällan spenderar pengar om de inte tvingas till det, så franchisemästaren var mycket nyfiken på vad som pågick."

När franchisemästaren förstod vad som hände började Burger Kings moderbolag titta närmare på systemet, först genom en teknisk kontroll och sedan genom en visuell granskning. De övervakade det under flera år och beslutade så småningom att Lepido-systemet skulle ingå i alla nybyggda Burger King-restauranger i Skandinavien.

"I Sverige har vi verkligen grön energi, så du tar den mängd energi du sparar mot motsvarande, men det är olika i varje land. Så i Sverige är det 0,05, medan det i Polen, där man har mycket kol, är 0,5. I reella termer innebär detta att en restaurang i Sverige sparar cirka 4 ton fossilt bränsle C02 per år. Samma restaurang i Polen skulle spara 40 ton", säger Wirén.

Hur IoT passar in

Genom att koppla ihop Lepidosystemet med IoT-enheter kan Enjay inte bara lova sina kunder besparingar utan också visa dem. Med den data som genereras kan Enjay visa hårda siffror på hur mycket som sparas en dag, under den senaste månaden eller jämfört med januari förra året.

"Teoretiskt sett kan man också lagra energin", säger Wirén. "En av våra lösningar är med en värmepump - du kan lagra energin i en tank. Det är också här som IoT är viktigt, eftersom vi vill bygga ett AI-system kring det. Vi börjar närma oss en tid där vi kommer att debiteras efter maximal strömförbrukning under en viss tidsperiod. AI kan läsa av när topparna är varje dag, så att vi kan hjälpa kunderna att "kapa" topparna och på så sätt sänka sina energikostnader ytterligare."

Enjay går också från produkter till tjänster. Medan Burger King installerar Lepido-systemet i alla nybyggda Burger Kings i Skandinavien, tittar man också på eftermontering av befintliga restauranger, där Enjay kommer att äga enheterna och ta betalt för tjänsten.

Wirén säger: "Med Burger King Scandinavias ord: 'För nybyggen är det en no-brainer', eftersom alternativkostnaden för att inkludera Lepido när de bygger en ny anläggning i allmänhet är mindre än 15 000 USD, vilket innebär mycket snabb avkastning på investeringen. Men när vi började titta på eftermontering av befintliga Burger King-restauranger insåg vi att installationskostnaden ofta är dubbelt så hög som för nybyggnationer. När franchisetagaren bygger nytt ingår dessutom alla kostnader i hyran. Vid en eftermontering måste de hitta de pengarna själva, så de kan behöva hitta 30-40 tusen dollar för att göra installationen."

Enjay började titta på hur man skulle kunna finansiera ombyggnationerna för de restauranger som ville ha och behövde dem. Idag erbjuder de ett tolvårigt avtal utan initial investering, så franchisetagaren behöver inte hitta den där stora summan pengar för att kunna uppleva fördelarna med Lepidos lösning. Enheterna är anslutna till IoT-enheter, vilket gör att Enjay kan övervaka systemet, och om något går fel skickas en tidig varning och de kan snabbt ta itu med eventuella utmaningar.

Enjay mäter saker som tryckfall och energi för kunden, samtidigt som de möjliggör mer än 50 andra datapunkter så att de i framtiden kan erbjuda kunden ytterligare produkter, ungefär som Tesla gör.

"Tekniken utvecklas och kundernas behov likaså, så vi förbereder oss för vad som kommer att behövas i morgon, inte bara i dag", säger Wirén. "Naturligtvis är det första jobbet att se till att systemet fungerar, så samtidigt som vi framtidssäkrar håller vi också koll på kundernas nuvarande behov.

"Det finns en stor potential i vad vi kan göra med en IoT-lösning och hur bra det kan bli. IoT skapar affärsmöjligheter för oss, men det skapar också fördelar för kunden på ett antal olika sätt, bland annat sinnesro, eftersom de kan kvantifiera energibesparingarna i kWhs och sedan översätta det till andra besparingar, som fossila_{CO2-ekvivalenter}- perfekt funktionalitet för att uppfylla till exempel de nya EU Taxonomy-lagstiftningskraven på hållbarhet. Vi kan generera rapporter genom Tele2 IoT:s system 2CONTROL, vilket gör att de kan bevisa att de uppfyller kraven. Det är en stor fördel eftersom de riskerar böter om de inte uppfyller vissa krav."

Framtiden

Lepidos system lanseras för kommersiella kök - snabbmat, hotell, köpcentra, sjukhus, skolor, till och med maritima sevärdheter som fartyg - där det finns ett behov av energi och där de redan har mycket energi som kan utnyttjas. Men det finns fortfarande många områden med tung drift där värmeåtervinning är en utmaning och där det behövs ett system.

"Vi tittar på och lägger till nya segment. Vi börjar med tvätterier, där ludd är ett stort problem i ventilationen", säger Wirén. "Vi befinner oss i FoU-stadiet tillsammans med ett franskt företag - för att se vad som händer när ludd kommer in och förstå hur vi behöver justera saker och ting för att hantera dessa nya förhållanden - och det kommer att ta minst 18 månader innan det introduceras på marknaden. I grund och botten arbetar vi segment för segment och finslipar tekniken för varje segment innan vi går vidare till nästa."

Tvätterier kan vara nästa segment för Enjay, men de vänder på varje sten för att se var deras lösning kan vara till nytta och var det finns ett stort värde i att spara energi, nå hållbarhetsmålen och även spara pengar.

"Energipriserna stiger överallt, så folk letar efter nya och innovativa sätt att inte bara spara energi, utan också återanvända den och spara pengar", säger Jesper Wirén. "Vi har företag från många olika branscher som vänder sig till oss i Norden, men också i Europa och andra delar av världen. Problemet är globalt och lösningen beror inte på vilket land du befinner dig i - den fungerar överallt, oavsett vad."

Enjay samarbetar också med olika aktörer inom energisektorn som vet var problemen finns.

"Vi arbetar inom mycket specialiserade områden, så genom att samarbeta och bilda ekosystem kan vi ta oss an problem och utmaningar på ett framgångsrikt sätt eftersom vi alla bidrar med olika kunskaper. När det gäller IoT-delen kan vi dela data och titta djupare på saker och ting, vilket är mycket effektivare och hjälper alla när vi går vidare med lösningar."

Om du vill veta mer om hur IoT kan hjälpa ditt företag är du välkommen att kontakta oss.