Koeling en ventilatie

NIEUWE ENERGIEBESPARENDE OPLOSSING

De noodzaak om goed te ventileren en te koelen wordt steeds duidelijker. De coronacrisis, stijgende energieprijzen en klimaatverandering dwingen de installateur om met betaalbare, energiezuinige en milieuvriendelijke oplossingen te komen. Met de Icecube wil Dutch Climate Systems hier invulling aan geven.

Een warmte terugwin unit (WTW) is de meest energiezuinige manier om te ventileren en wordt dan ook voor ieder gebouw aangeraden. Als je daarnaast wilt koelen, zal er een aparte koelunit aan het systeem moeten worden toegevoegd. Dit vergroot de kosten en het aantal installaties. Er is echter ook een andere manier om te koelen, zonder dat er een extra apparaat nodig is. Dat kan namelijk via indirecte verdampingskoeling: koeling door verdamping van water aan de secundaire zijde van de lucht-lucht wisselaar. Maar dit goed doen, is niet zo gemakkelijk. Dutch Climate Systems uit Nieuwleusen (OV) heeft hun Icecube-klimaatunit zodanig ontworpen, dat deze geoptimaliseerd is voor koeling door de verdamping van water.

Onderscheidend
Met de Icecube kiest Dutch Climate Systems voor een andere aanpak dan concullega’s.
Allereerst wordt in dit nieuwe apparaat een heel specifieke vorm van indirecte verdampingskoeling gebruikt, namelijk dauwpuntkoeling. Bij dauwpuntkoeling wordt een deel van de gekoelde lucht als verdampingslucht gebruikt. Dauwpuntkoeling is de meest geavanceerde vorm van indirecte verdampingskoeling. Met dauwpuntkoeling wordt het maximale koelvermogen uit iedere druppel water gehaald en de laagst mogelijke temperatuur. Voor deze techniek geldt dat hoe heter de lucht is, hoe groter het koelvermogen. Bij buitentemperaturen van 40°C kan met deze techniek alsnog gekoeld worden naar 24°C. Een goede bescherming tegen hittegolven dus. Op een gemiddelde zomerdag zal er gekoeld worden naar zo’n 19-21°C.

Kunststof
Een ander belangrijk onderscheidend punt is dat de Icecube vrijwel volledig gemaakt is van kunststof. Met kunststof is veel meer mogelijk dan met traditioneel staal. De meest voor de hand liggende voordelen zijn natuurlijk dat kunststof veel lichter is dan staal en dat het niet roest. Maar het is vooral de vormvrijheid, die gunstig uitpakt voor de Icecube. De hele vorm van het apparaat is afgestemd op het proces van dauwpuntkoeling. Dat komt onder meer tot uiting in de manier waarop het water over de secundaire zijde van de wisselaar vloeit en ervoor zorgt dat het maximale koelvermogen uit het apparaat gehaald wordt.

Wisselaar
Die wisselaar is overigens helemaal lucht- en waterdicht gemaakt, zonder gebruik te maken van lijm. Traditionele wisselaars zijn niet gemaakt voor indirecte verdampingskoeling. De lucht die zo’n wisselaar in gaat kan je wel besproeien met water, maar daarmee kan nooit een groot koelvermogen behaald worden. Bovendien loop je altijd het risico om de lekkages in zo’n wisselaar te verergeren, omdat water altijd effect gaat hebben op de lijmverbindingen.

Circulair
Voor de productie van de Icecube wordt gebruik gemaakt van gerecycled kunststof. Het apparaat wordt aan het einde van de levensduur (ongeveer 20 jaar) weer ingenomen. Daarmee wil Dutch Climate Systems een circulair product in de markt zetten.

Leveringszekerheid
In een tijd waarin leveringszekerheid sterk onder druk staat, heeft Dutch Climate Systems ervoor gekozen om de Icecube in Nederland te ontwikkelen en te laten produceren. Ook bij verdere opschaling wil men de productie in Nederland houden.

Plafondunit
De Icecube wordt geïnstalleerd als een plafondunit met geringe hoogte, waardoor je het systeem in vrijwel ieder utiliteitsgebouw kwijt kan. Overal waar men nu een WTW-unit plaatst, kan men overwegen een Icecube te plaatsen. Dan krijgt de klant naast ventilatie met warmteterugwinning gelijk ook krachtige koeling tegen de hitte. Het belangrijkste verschil bij de installatie is dat het apparaat op een waterleiding moet worden aangesloten. Deze waterleiding dient voorzien te zijn van een isolatielaag en een door de fabrikant geleverde oscillatiering. Deze ring zorgt er voor dat er geen kalkaanslag ontstaat.

Preventie
Er bestaat sowieso geen gevaar op legionella in het systeem. Het plaatsen van een terugslagklep in de waterleiding zorgt voor een stukje extra zekerheid. Het watergebruik is overigens zo efficiënt, dat een Icecube maar één of twee kuub water nodig heeft per jaar.

Geen F-gassen
De Icecube bevat geen F-gassen en mag dus geïnstalleerd worden door installateurs zonder STEK-certificaat. Qua installatietijd en onderhoudswerkzaamheden is het apparaat te vergelijken met een conventionele WTW-unit zonder koeling.

Andere toepassing
Een hele andere manier waarop hetzelfde apparaat kan worden toegepast, is te vergelijken met een ventilatorconvector. In grote gebouwen zoals kantoren, ziekenhuizen en hotels, is er vaak onvoldoende koeling op bepaalde plekken in het gebouw. Door decentraal een Icecube aan de bestaande luchtkanalen te koppelen, wordt het lokale koelvermogen meer dan verdrievoudigd. Net zoals een ventilatorconvector dus, alleen wordt de koeling energiezuinig opgewekt in de plafondunit zelf. Het energiegebruik van de Icecube ligt tussen de 45 en 100 watt voor 400 m3/h aan gekoelde en geventileerde lucht. Het koelvermogen kan oplopen tot 2 kW tijdens extreme hitte. Voorlopig zijn er alleen apparaten beschikbaar in deze vermogensrange.

Verwarmer
In de inblaaslucht van de Icecube kan een verwarmer worden geplaatst, om ook de verwarming van het gebouw via de lucht te laten plaatsvinden. Deze verwarmer kan bijvoorbeeld worden aangesloten op een monoblock-warmtepomp op propaan. Zo voorzie je in één keer een gebouw van koeling, ventilatie en verwarming.

‘Aircoland’
Veel mensen weten niet dat traditionele airconditioning de allergrootste bijdrage levert aan klimaatverandering. Dat komt door het energiegebruik (al meer dan 10% van alle elektrische energie wereldwijd gaat naar airconditioning) en doordat traditionele airconditioners broeikasgassen bevatten die altijd lekken. Nederland is nu ook heel hard op weg om een airco-land te worden, met het risico dat alle klimaat- en energiedoelstellingen niet gehaald kunnen worden. Mede daarom is er een grote behoefte aan nieuwe meer duurzame oplossingen 

Auteur: Arthur van der Lee, Dutch Climate Systems

Flankerende maatregelen

De eerste stap bij energiebesparing bestaat uit passieve maatregelen. Om gas te besparen is het bijvoorbeeld belangrijk om een gebouw goed te isoleren en warmtelekken door kieren te voorkomen. In de winter gaat er veel energie verloren als koude ventilatielucht direct de ruimte in komt. Daarom worden er nu overal WTW-units geadviseerd. In de zomer is er dan nog risico op oververhitting. Voordat er actieve koeling wordt toegepast in een gebouw, is het verstandig om er eerst voor te zorgen dat de warmtelast van een ruimte zo veel mogelijk op een passieve manier wordt gereduceerd. De belangrijkste maatregel daarvoor is een goede zonwering, bij voorkeur een buitenzonwering.