TECHNIEK
Cool and Comfort 78 – september 2018
Green Building dankzij globale planning
In de Güntner-gaskoeler Vario FLAT S-GVH worden kernbuizen vervaardigd uit een uiterst sterke koperlegering met kleine buisdiameter gebruikt. Dat leidt tot een aanzienlijke vermindering van het buisvolume van de machines van ongeveer 40 procent tegenover vertrouwde kernbuizen in roestvrij staal.
De CO2-kringloop beweegt zich uitsluitend tussen technische ruimte en de buiten opgestelde componenten zoals de Güntner-gaskoeler.
CO2-verbindingssysteem van de firma Epta met warmteterugwinning in de technische ruimte.
De Rewe-supermarkt in het in Schleswig-Holstein gelegen Norderstedt (Duitsland) wordt CO2-neutraal geëxploiteerd. Voor deze hoge gebouwstandaard en de duurzame omgang met stoffelijke en energetische bronnen werd aan het gebouw in de certificeringsvariant ‘Handelsgebouw’ de DGNB-prijs in de categorie Platina uitgereikt. In het transkritische CO2-koelsysteem van de firma Epta wordt een Güntner-gaskoeler FLAT Vario van de serie S-GVH gebruikt.
De Rewe-groep zet in Duitsland duurzame en energie-efficiënte supermarktconcepten om in de realiteit. Eind 2016 had de onderneming al meer dan 50 Green-Building-supermarkten volgens de standaarden van de DGNB (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen e.V.) gebouwd. Daarvan zijn er nog meer gepland. Het Rewe Green Building-concept voor de duurzame bouw en exploitatie van handelsgebouwen is gebaseerd op een geïntegreerde planning van alle bouwwerken. Voor de huistechniek werd de modernste koel- en airconditioningtechniek, verwarmings-, verluchtings- en verlichtingstechnologie geïnstalleerd.
Het ongeveer vijf miljoen euro dure marktgebouw in Norderstedt heeft een 1.300 m² grote verkoopoppervlakte en bestaat uit milieuvriendelijke bouwmaterialen. Het is bijzonder goed geïsoleerd en de geavanceerde gebouwtechniek is volledig zonder fossiele brandstoffen uitgevoerd. Tot de positieve energiebalans dragen ook de daglichtarchitectuur en het gebruik van plaatselijk geproduceerde, generatieve energie bij (warmteterugwinning, warmtepompen en fotovoltaïsche cellen).
De zonne-energie-installatie op het dak van de markt is voorzien op een 100%-dekking van het eigen stroomverbruik op zondag. Tijdens de openingstijden dekken de zonnecollectoren (over de dag verdeeld) 40 tot 55 procent van de behoefte. De verwarmingsenergie wordt voor ongeveer 70 procent uit de afvalwarmte van de centrale bedrijfskoeling gewonnen en de warmtepiekbelasting dekt de warmtepompenbehoefte.
Transkritische CO2-kringloop
Aangezien de grootste energieverbruikers in supermarkten de koel- en verlichtingsinstallaties zijn, die samen ongeveer driekwart van de totale energievereiste uitmaken, werd bij de koude-opwekking in Norderstedt bijzondere waarde gehecht aan een energie-efficiënt bedrijf en een milieuvriendelijk koelmiddel.
Het vernieuwende koelconcept berust op een centraal transkritisch CO2-proces, dat op zijn beurt via een waterkringloop decentrale koelkringlopen van de individuele koelplaatsen bevoorraadt. Een Güntner S-GVH-gaskoeler FLAT Vario met 119 kW vermogen voert de niet-bruikbare warmte uit de transkritische CO2-kringloop af naar de omgevingslucht.
CO2-verdamper in bufferreservoir
Een andere constructieve bijzonderheid van de transkritische CO2-installatie in Norderstedt is dat de verdamper van het transkritisch CO2-proces omgeven is door een bufferreservoir voor koud water. Als het CO2 verdampt, dan wordt de koude stofdicht rechtstreeks overgebracht op het water van het bufferreservoir.
Aangezien dit koelwater uit het bufferreservoir de condensor van het aangesloten ‘Epta Blue’-koelmeubel voorziet van koel/koud water en daarvoor in voldoende respectievelijk redundante hoeveelheid ter beschikking staat, kan bij een storing in de CO2-kringloop de volledige koeltechniek van de supermarkt uit dit bufferreservoir zonder inboeten van koeling worden voorzien en deze staat indien nodig voldoende wachttijd ter beschikking voor servicebenutting.
De verdamper van de transkritische CO2-verbindingskringloop wordt bij voorrang als warmtepomp benut. Daardoor kan de condensatietemperatuur van de aangesloten koelmeubels en condensatie-installaties van de koelruimten voor rendementsverbetering laag worden gehouden.
Warmteterugwinning
In het warmtepompbedrijf wordt de benutbare warmte van de hogedrukzijde naar de compressoren gevoerd via een platenwarmtewisselaar, die op het verwarmingsnet is aangesloten. Op grond van de hoge drukgastemperatuur kan daardoor ook water voor industriële doeleinden efficiënt worden verwarmd.
Naast de warmtepomp dient de afvalwarmte van de koelmeubels als hoofd-‘energiebron’ voor de verwarming van de markt. Daarvoor zijn de koelmeubels van de firma Epta uitgerust met zogenaamde Blue-Boxen. Daar wordt de volledige afvalwarmte aan een centraal koelwatersysteem afgegeven en kan die op deze manier voor de verwarming worden benut.
Zuinige koelmeubels
Ook de uitrusting van de koelmeubels aan de bedieningszijde werd met het oog op een mogelijk gering energieverbruik geoptimaliseerd. Bijgevolg werden alle koelmeubels (normale koeling en invriezen) in koffer- of rekvorm in het Rewe Green Building gesloten met glazen deuren, om zo koelverliezen van bij aanvang te vermijden.
De ontspiegelde beglazing van de diepvrieskasten is bovendien voorzien van een antimistcoating. Die coating voorkomt dat bij het openen de ruiten beslaan, zodat als tegenzet kan worden afgezien van een elektrische ruitenverwarming.
Foto’s Güntner
Güntner-gaskoeler – technische achtergrond
Om een optimale COP transkritisch aangedreven CO2-koelinstallatie te waarborgen, moet de druk in de gaskoeler door een regelventiel afhankelijk van de uitgangstemperatuur van de gaskoeler op een constante waarde worden geregeld. Op grond van de hoge druksituaties waarbij de transkritische CO2-installaties werken, is de gaskoeler standaard ingesteld op maximaal 120 bar bedrijfsdruk.
Om deze hoge drukwaarden in stand te kunnen houden, worden bij Güntner sinds 2015 kernbuizen uit een heel sterke koperlegering met kleinere buisdiameter toegepast. Dat leidt tot een aanzienlijk verkleind buisvolume van de apparaten van ongeveer 40 procent tegenover vertrouwde kernbuizen in roestvrij staal.
Enerzijds draagt dit bij tot een aanzienlijke vermindering van de vulhoeveelheid van koelmiddel voor de installatie. Anderzijds wordt daardoor het omschakelen tussen subkritisch en transkritisch installatiebedrijf bespoedigd, aangezien minder CO2 in de gaskoeler moet worden opgeslagen. Als positief neveneffect kan onder omstandigheden het middendrukreservoir kleiner worden ontwikkeld, aangezien minder koelmiddel voor dit proces moet worden voorbehouden.
Overzicht
Bedrijfsveld: commercieel
Aanwending: Supermarkt-Cooling
Land/stad: Duitsland/Norderstedt
Koelmiddel: CO2 /water
Product: Güntner-gaskoeler S-GVH