Toekomstbestendige klimaatinstallaties

DUBOBegin juni verzorgde Coolmark, groothandel op het gebied van koudetechniek, klimaattechniek en watersystemen, een Klimaat Event over de rol van natuurlijke koudemiddelen in de klimaatmarkt. Er lijkt een zonnige toekomst weggelegd voor natuurlijke koudemiddelen, met name door het zeer geringe broeikaseffect.

Het Klimaat Event werd georganiseerd naar aanleiding van de VSK beurs en Building Holland. Coolmark zegt op deze beurzen veel belangstelling te hebben ondervonden voor duurzame innovaties op gebied van natuurlijke koudemiddelen. Het Event vond plaats in het Innovatie Centrum Duurzaam Bouwen in Rotterdam.

GWP-factor

Met uitzondering van ammoniak zijn koudemiddelen in gasvorm ‘broeikasgassen’. Een broeikasgas kan in belangrijke mate bijdragen aan de opwarming van de aarde. Het aardopwarmingsvermogen van een broeikasgas wordt uitgedrukt in GWP, wat staat voor ‘global warming potential’. De GWP is een relatieve waarde die aangeeft hoeveel keer groter de invloed (het broeikaseffect) is ten opzichte van CO2, dat als referentiekader dient en een GWP van 1 heeft meegekregen.
De opwarmingsfactor van populaire synthetische koudemiddelen is indrukwekkend, zegt Technisch Adviseur Koudetechniek Arnout Filé. “R410A, bijvoorbeeld, heeft een GWP van 2088. Het broeikaseffect van R410A is dus ruim tweeduizend keer zo groot als dat van CO2. R134A heeft een GWP van 1430. Ter vergelijking: propaan, dat we kennen onder de handelsnaam R290, heeft een GWP van 3.” De wereldwijde HFK-consumptie in 2010 kwam overeen met 1.100 miljoen ton CO2-equivalent per jaar. Niets doen is dan ook geen optie, meent Filé: “Je moet je realiseren dat al die koudemiddelen die we in installaties stoppen, daar niet eeuwig in blijven zitten. Volgens voorzichtige schattingen bevindt de helft van alle ooit wereldwijd geproduceerde koudemiddelen zich nu in de atmosfeer.”

Toekomstbestendig

De Europese wetgeving wil de productie en het gebruik van synthetische koudemiddelen aan banden leggen. Vanaf dit jaar wordt de productie stapsgewijze teruggebracht van 100 procent nu naar 21 procent in 2030. Wat het gebruik betreft, zijn er al beperkingen voor koel- en vrieskasten met HFK’s. Later gaan er strengere regels gelden voor het gebruik van synthetische koudemiddelen in koel/vriesinstallaties, commerciële installaties en single split airconditioningsystemen. Daarnaast komen er strengere regels voor bijvullen en lekcontroles.
“Waarom zou je kiezen voor een natuurlijk koudemiddel?”, oppert Filé, met een blik op de zaal. “Misschien onder invloed van maatschappelijke ontwikkelingen, de publieke opinie. Of je wilt je onderscheiden van de concurrentie. Je kunt het ook als een morele verplichting zien. De wettelijke verplichting is intussen het belangrijkst geworden. Die dwingt ons een bepaalde richting op. Een van de belangrijkste redenen vind ik zelf: zekerheid. Denk maar eens aan uitfaseren. Natuurlijke koudemiddelen zijn toekomstbestendig.”

Productgamma

Coolmark heeft in haar productgamma een belangrijke plaats ingeruimd voor installaties met natuurlijke koudemiddelen. Zo is een uitgebreide range luchtgekoelde propaan chillers in het programma opgenomen. Deze bestaat uit een complete serie met capaciteiten van 36 tot 720 kW en is geschikt voor zowel koel- als klimaattoepassingen in de utiliteit. In eerste instantie is de propaan chiller ontwikkeld voor de koeltechniek, omdat er ook in de koeltechniek steeds meer vraag is naar koudwatersystemen.
Propaan (R290) is niet onomstreden, althans in de beleving van veel mensen. “Als je erover begint te praten, reageert men vaak schrikachtig”, zegt Gert van Vugt, Hoofd Techniek & Projecten Utiliteit. En terwijl hij een afbeelding van een lieflijk vakantietafereel toont: “Maar het gekke is dat op deze camping zich helemaal niemand zorgen lijkt te maken. In de caravan staat een gasfles van 10 kilogram, en buiten nog eentje van 5 kilo. We praten dan wel over 100 en 50 kW aan koelcapaciteit. Dus met kleine hoeveelheden kunnen we grote resultaten bereiken.” Van Vugt wil de veiligheidsrisico’s van het toepassen van propaan, dat zeer licht ontvlambaar is, niet bagatelliseren maar wel tot de juiste proporties terugbrengen. “Installaties met propaan moeten voldoen aan zeer strenge veiligheidseisen. Mits ze voldoen aan de regels, zijn installaties met R290 volkomen veilig. En dat geldt al helemaal voor buitenopstellingen.”

Klimaatsysteem

Besparing stookkosten

Dak-studentenhuisAfhankelijk van de condities kan de Q-ton met één unit van 30 kW ongeveer 8.000 liter warm tapwater per dag maken. Bij een studentenaccommodatie van verhuurder DUWO in Leiden draaien twee Q-ton CO2-lucht/water warmtepompsystemen van Coolmark. Het warmwaterverbruik in het complex bedraagt ongeveer 10.000 liter per dag.
Voorafgaand aan de plaatsing van de tweede Q-ton werd een vergelijkend onderzoek gedaan. Om een goede vergelijking te kunnen maken tussen een gasgestookte boiler en de elektrische gevoede Q-ton werd de locatie in twee gelijke stukken verdeeld. Eén helft van de bewoners kreeg hun warme tapwater via de Q-ton en de andere helft kreeg zijn warme tapwater via een hoogrendement gasgestookte installatie. Eind februari 2016 werd de balans opgemaakt. Met de Q-ton werd gemiddeld per dag 38% aan stookkosten bespaard (van €24,39 met de boiler naar € 15,21 met de Q-ton). De CO2-reductie bedroeg 32%. De gemiddelde COP van de Q-ton was 3,01.

“De laatste tien jaar is propaan volop in de aandacht”, vervolgt Van Vugt, “onder meer onder druk van de F-gassen regelgeving. Propaan is een eenvoudig koudemiddel. De drukken zijn beperkt. Het is niet giftig en niet kritisch met metalen. Dat is fijn, want dat betekent dat we gewoon kunnen blijven werken met de componenten waaraan we gewend zijn.”

Medio maart 2015 introduceerde Coolmark het klimaatsysteem , dat eveneens het natuurlijke koudemiddel propaan gebruikt. Triple Aqua is beschikbaar van 65 tot 203 kW, in koeling en verwarming, en werkt bij buitentemperaturen van +35 oC tot -10 oC.
De warmtepomp heeft 2 circuits met Bitzer compressoren. In de centrale warmtepomp voor buitenopstelling fungeert het propaan als koelgas, terwijl binnen gewoon water door het systeem stroomt; in drie leidingen, waarvan één voor de centrale terugvoer. Het systeem kan gelijktijdig verwarmen en koelen. Daarnaast beschikt de Triple Aqua over interne temperatuurbuffers (PCM’s), waarin overtollige warmte of koude tijdelijk opgeslagen wordt om deze later in te zetten. Zo kan het systeem een gebouw dat overdag gekoeld wordt, tijdens een koude nacht duurzaam op temperatuur houden met restwarmte.

Warm tapwater

In 2014 kwam de Q-ton lucht/water warmtepomp van Misubishi Heavy Industries op de markt. De Q-ton gebruikt CO2 (R744) als koudemiddel en is speciaal ontwikkeld voor het leveren van grote(re) hoeveelheden warm tapwater. “Mede door duurzame opwekking wordt het steeds gunstiger om gebruik te maken van elektriciteit in plaats van gas”, zegt Bart Tabbers, Sales Engineer Klimaattechniek bij Coolmark. “De Q-ton is honderd procent elektrisch, dus geen naverwarmers en dergelijke. Puur en alleen op de compressor maak je tapwater van maximaal 90 graden.” En de door Mitsubishi ontwikkelde compressor is iets bijzonders, benadrukt Tabbers: “Het is een tweetraps compressor in één. Het onderste deel is rotary, dat heb je nodig voor de lage aanzuigdrukken van CO2, en vervolgens pakt hij de volgende trap en dat doet hij met scroll. Hij is ook voorzien van tusseninspuiting om bij lage buitentemperaturen het rendement zo hoog mogelijk te houden. Dit is de eerste compressor voor CO2 warmtepompen die zo werkt.”
De Q-ton is er in modulaire units van elk 30 kW. Maximaal 16 units kunnen aan elkaar gekoppeld worden. Dit resulteert in een unit met een maximaal vermogen van 480 kW, en die met één bediening aangestuurd kan worden •

 

Download dit artikel:Toekomst bestendige klimaatinstallaties