TECHNIEK
Cool and Comfort 71 – november 2016

Tips om commerciële koelinstallaties energie-efficiënter te maken

De toenemende focus op het milieu zorgt ervoor dat energie-efficiëntie hoog op de agenda staat van producenten, installateurs en gebruikers van commerciële koelsystemen. Stuart Corr, technisch-commercieel directeur van Mexichem, producent en leverancier van koelmiddelen, bespreekt hier vier factoren die een invloed hebben op de energie-efficiëntie van hedendaagse koelapparatuur.

Het energieverbruik van een koelsysteem is verantwoordelijk voor 75 tot 80% van zijn ecologische voetafdruk. Dit percentage loopt nog op als het systeem gebruikmaakt van koelmiddelen met een lage GPW-waarde en als het goed onderhouden is, zodat lekkages en verliezen tot een minimum worden beperkt.

Energie-efficiëntie is een complex probleem, maar voor koelsystemen geldt in de regel dat een eerste stap erin bestaat de koelingsbehoefte te verminderen. Dit kan door zo goed mogelijk te isoleren en warmtetoevoer te vermijden. Het integreren van de lucht- en warmtestroom kan voor aanzienlijke verbeteringen zorgen in airconditioning- en koelsystemen. Net zoals in een woning een slechte isolatie kan leiden tot een boiler die tot 30% groter wordt gedimensioneerd en tot 30% meer verbruikt, ervaren commerciële omgevingen aanzienlijke verliezen als ze de behoefte aan verwarming en koeling niet verminderen.

Eens de warmtetoevoer tot een minimum is beperkt, kan het best worden bekeken hoe het toestel optimaal rendeert en is het aangewezen om elk verlies van warme of koude lucht te recupereren en opnieuw te gebruiken.

Het juiste koelmiddel

Door de uitfasering van HFK’s, zoals bepaald in het Europese F-gassenbesluit, loont het de moeite stil te staan bij de keuze van het koelmiddel en op zoek te gaan naar alternatieven met een lage GWP-waarde.

Dit geldt in het bijzonder voor systemen die gebruikmaken van koelmiddelen met een hoge GWP-waarde, zoals R404A, die naar alle waarschijnlijkheid steeds moeilijker te krijgen zullen zijn naarmate de regelgeving strenger wordt. Dat betekent dat er moet worden nagedacht over andere opties. Van R407A is bewezen dat het een energie-efficiënt alternatief is voor R404A, met het dubbele voordeel van een lagere GWP-waarde en het potentieel om behoorlijk wat minder energie te verbruiken.

R407A is compatibel met de meeste componenten die met R404A worden gebruikt, zoals compressoren, smeersystemen, smeermiddelen, leidingen, warmtewisselaars en ventielen. Het gemak waarmee op R407A kan worden overgeschakeld, is in de praktijk bewezen. Tegelijk bestaat er heel wat documentatie over zijn potentieel om energie-efficiënter te zijn, wat zowel in laboratoria als in praktijkstudies werd bevestigd.

Nauwgezette dimensionering

Om de efficiëntie van een koelsysteem te garanderen, moet de gebruiker ervoor zorgen dat het systeem correct gedimensioneerd is en zich er niet toe laten verleiden een te groot of te klein systeem te nemen. Traditioneel was het in industriële omgevingen de gewoonte om wat marge in te calculeren, maar een beter beheer van lekkages van koelvloeistof en van de warmtetoevoer, zorgt ervoor dat er meer zekerheid is omtrent de concrete behoefte, met een juistere dimensionering tot gevolg.

Terwijl in de meeste gevallen een kant-en-klaar systeem perfect bruikbaar en door het schaalvoordeel meestal goedkoper is, moet de eindgebruiker zich ervan bewust zijn dat een op maat gemaakt systeem in veel gevallen een meer op het lijf geschreven en efficiëntere oplossing zal bieden. Ontwerpers van koelsystemen kunnen hierbij adviseren over het meest geschikte koelmiddel, de juiste ventielen, compressortechnologie, maatregelen om de capaciteit op te volgen, het type condensatie, en strategieën voor systeemcontrole.

Preventief onderhoud

Eens het systeem werkt, is een correct onderhoud de beste bondgenoot tegen inefficiëntie en storingen. Samenwerken met een goedgeïnformeerde installateur kan de eindgebruiker veel onderhoudskosten besparen, en zo vermijdt hij ook de financiële en logistieke problemen die gepaard gaan met een systeemstoring.

Alleen speciaal daartoe opgeleide technici kunnen herstellingen uitvoeren aan apparatuur die F-gassen bevat. Om lekken en verliezen te voorkomen, en om er zeker van te zijn dat het systeem zo efficiënt mogelijk werkt, zouden managers hun apparatuur om de drie maanden of minstens twee keer per jaar moeten laten nazien. De EU-regelgeving omtrent F-gassen bevat gedetailleerde richtlijnen rond hoe vaak onderhoud nodig is, afhankelijk van de specificaties van het systeem en van het koelmiddel dat wordt gebruikt.

Regelmatig preventief onderhoud is ook belangrijk voor het algemene functioneren van het systeem en het optimale rendement ervan. Zo kunnen gebruikers het stroomverbruik beperken, de levensduur van de apparatuur en de gevoeligste onderdelen verlengen, en storingen vermijden.

De beste manier om met preventief onderhoud om te gaan, is om een checklist te maken voor elk specifiek systeem. Dit kan van alles zijn: het schoonmaken van de condensor, het checken van de afsluitrubbers van de deuren, het monitoren en afregelen van de thermostaat en de temperatuur, het checken van het koelmiddel, het nazicht van scharnieren en sloten, enz. Zelfs eenvoudige ingrepen, zoals het vervangen van de afdichting van deuren, hebben een positieve impact, zeker bij grote systemen.

Slimme technologie

Technologiegedreven oplossingen kunnen ervoor zorgen dat de werking van het systeem is afgestemd op de warmtetoevoer. Door gebruik te maken van bijvoorbeeld omvormers, kunnen supermarkten hun koelbehoefte in balans brengen met de kosten om het systeem draaiende te houden. Hoewel controlesystemen in kleine tot middelgrote installaties nog in hun kinderschoenen staan, zijn er al een aantal systemen op de markt die ervoor zorgen dat de koelinstallatie op elk moment efficiënt werkt en snel kan beantwoorden aan de veranderingen in de omgeving, zoals een grote toestroom van klanten in een supermarkt of hoge omgevingstemperaturen.

Een andere manier om de efficiëntie te verhogen, is door een teveel aan warme of koude lucht, dat normaal verloren zou gaan, opnieuw te gebruiken. Warmterecuperatie van koelsystemen is gangbaar in veel landen waar de warmte die door de condensor wordt afgegeven, gerecupereerd wordt voor warm water of warme lucht voor andere ruimtes in een gebouw. Het wordt gebruikt in veel airconditioningsystemen voor woningen en supermarkten in de VS en wordt ook in Europa steeds populairder.

Meestal is warmterecuperatie gebaseerd op passieve warmtewisseltechnologie en is er relatief weinig bijkomende energieverbruikende apparatuur voor nodig. Anderzijds zijn warmtepompen nog efficiënter om warmte te recupereren. Deze technologie wordt vaak gebruikt om de kwaliteit van de gerecupereerde warmte te verbeteren, maar door de bijkomende investeringskosten, in vergelijking met passieve recuperatie, zijn ze vaak geschikter voor grotere energieverbruikers dan voor particulieren.

Kortom, eindgebruikers kunnen veel maatregelen nemen om hun installaties efficiënter te maken. Door nauwgezette dimensionering, preventief onderhoud en slimme technologie te combineren, kunnen producenten van koelsystemen, installateurs en eindgebruikers hun systemen efficiënter, duurzamer en operationeel goedkoper maken. Dit alles samen betekent dat gebruikers op beide oren kunnen slapen, wetende dat ze het risico op een defect tot een minimum hebben beperkt.

Door Stuart Corr, technisch-commercieel directeur van Mexichem