REPORTAGE
Cool and Comfort 71 – november 2016
Veilig koelen met ammoniak
Naast de vele voordelen die ammoniak biedt, dient er ook rekening mee gehouden te worden dat het een product is dat zekere risico’s inhoudt.
Het is bekend dat de EU het gebruik van gassen die het milieu schaden, wil reduceren. De hiervoor uitgevaardigde F-gassenverordening heeft een grote impact op de koelings- en airconditioningsindustrie, omdat duurzame en economisch haalbare alternatieven voor koelmiddelen met een hoog GWP ontwikkeld moeten worden. Een van deze alternatieve koelmiddelen is ammoniak. Engie Axima België ontwerpt, bouwt, installeert en onderhoudt koelsystemen en heeft ondertussen een expertise van meer dan 50 jaar opgebouwd in koelinstallaties met ammoniak. Een gesprek met Dirk Hermans, afdeling duurzame koel- en vriesoplossingen bij Engie Axima.
Wat zijn de voordelen van ammoniak als koelmiddel?
Dirk Hermans: “Ammoniak (NH3) is een van de weinige koelmiddelen die een neutraal effect hebben op het klimaat. Met een ODP en GWP gelijk aan nul beschadigt het noch de ozonlaag , noch heeft het een invloed op het broeikaseffect. Daarnaast biedt dit koelmiddel nog tal van andere voordelen, waaronder een lage kostprijs, hoge beschikbaarheid en hoog koelvermogen. Ammoniak (R717) wordt dan ook al 125 jaar als koelmiddel ingezet.”
Waar wordt ammoniak vandaag het meest gebruikt?
Dirk Hermans: “Koelinstallaties die gebruikmaken van ammoniak zijn wijd verspreid over de hele wereld. Ze worden gebruikt in industriële en commerciële koeling, bijvoorbeeld in slachthuizen, in de chemische industrie, in brouwerijen, in zuivelfabrieken, in logistieke centra en voor schaatsbanen. Ze worden uitgerust met ofwel een direct systeem, namelijk directe verdamping (afscheidersysteem en pomp) en een pomp voor het koelmiddel, ofwel als een indirect systeem, via een secundair circuit met warmtewisselaar. Hierbij wordt ammoniak in het primaire circuit gebruikt, terwijl het secundaire circuit gebruikmaakt van bijvoorbeeld water of glycol.”
“Met een ODP en GWP gelijk aan nul beschadigt ammoniak noch de ozonlaag, noch heeft het een invloed op het broeikaseffect. Daarnaast biedt dit koelmiddel nog tal van andere voordelen.”
Als ammoniak zo natuurvriendelijk en goedkoop is, waarom wordt het dan niet veel meer toegepast?
Dirk Hermans: “Naast de vele voordelen die ammoniak biedt, dient er ook rekening mee gehouden te worden dat het een product is dat zekere risico’s inhoudt. Ammoniak wordt bijvoorbeeld gecatalogeerd in klasse 2 en vertegenwoordigt een zeker risico voor de directe omgeving bij lekkage. Daarom moeten machinekamers, installatieruimtes en veiligheidsuitrustingen voor ammoniaksystemen voldoen aan de voorschriften van de lokale overheden. Bijkomend mogen deze systemen alleen worden bediend door bevoegd en getraind personeel. De meeste NH3-koelinstallaties vereisen dus monitoring en specifieke competenties bij de operatoren. Bij iedere opstart van de installatie moet ze worden getest volgens strikte procedures. Om een correcte uitbating mogelijk te maken, is een goed technisch en operationeel dossier, met alle nodige certificaten, risicoanalyses, tekeningen en berekeningen, zeer belangrijk. Op regelmatige tijdstippen moet de installatie ook gecontroleerd worden. Dat mag niet gebeuren door de eigen operatoren, maar moet worden uitbesteed aan externe gecertificeerde ondernemingen die beschikken over gespecialiseerd personeel. Daarbij worden lektesten uitgevoerd, veiligheidsventielen gecontroleerd en gasdetectie- en waarschuwingssystemen getest. Door deze strikte EU-regelgeving is een veilige en betrouwbare werking gegarandeerd.”
“De koelsector heeft jaren gewerkt aan ijswatermachines die de voordelen van ammoniak combineren met maximale efficiëntie en veiligheid.”
Zijn er daarnaast nog andere aandachtspunten?
Dirk Hermans: “Omgaan met ammoniak mag niet onderschat worden. Daarom zijn er ook zeer duidelijke regels voor de machinekamer waarin een NH3-installatie wordt geplaatst. Zo moet de ruimte afgesloten zijn en mag alleen geautoriseerd personeel het lokaal betreden. Daarnaast moeten er specifieke nood- en veiligheidssystemen aanwezig zijn, inclusief noodverlichting, noodventilatie met een onafhankelijke elektrische voeding, en een noodstop op afstand. Ook zeer belangrijk is een gasdetectie- en waarschuwingssysteem met de gepaste detectoren en noodvoeding.”
Al deze maatregelen in acht genomen, heeft het nut een NH3-koelsysteem te plaatsen wanneer het koelvermogen niet zo groot is?
Dirk Hermans: “Zeker! De koelsector heeft jaren gewerkt aan ijswatermachines die de voordelen van ammoniak combineren met maximale efficiëntie en veiligheid. Historisch werd NH3 hoofdzakelijk gebruikt voor industriële koeling. Sinds geruime tijd biedt Engie Axima ook de mogelijkheid deze technologie toe te passen voor koelvermogens van 50 tot 250 kW.”
En wat met de verplichtingen van de exploitant?
Dirk Hermans: “In het veiligheidsconcept dat Engie hanteert, wordt rekening gehouden met alle verplichtingen. Zo wordt een gasmeldingsinstallatie ingebouwd in de behuizing om het kleinste lek in het circuit te kunnen detecteren. Dit zorgt ervoor dat het systeem ook kan worden opgezet in een machinekamer. Een andere optie bestaat erin het systeem buiten op te stellen, dankzij de IP54-behuizing. Een alternatieve oplossing bestaat erin de volledige installatie te monteren in een container die beantwoordt aan alle veiligheidsvereisten en gecertificeerd is als één geheel. Met deze aanpak voldoet het NH3-koelsysteem aan de veiligheidsregels. Bijkomend voordeel is dat de installatie- en opstarttijd op deze manier sterk ingekort kunnen worden.”
Foto’s: Engie Axima