Energiebesparing aan de hogedrukzijde

RCC KOUDE & LUCHTBEHANDELING B

Energiebesparing aan de hogedrukzijde Peter Roth Güntner AG & Co. KG

D

e volledige energie-inhoud van de planeet aarde is praktisch gesproken onuitputtelijk, temeer omdat de planeet een enorme ononderbroken energiestroom van de zon ontvangt. De werkelijke moeilijkheden rijzen door de voorwaarden en de gevolgen van de omzetting van een willekeurige energiedrager in technisch bruikbare energie. Daarom moeten we eigenlijk in plaats van ‘energiebesparing’ spreken van ‘energieomzetting met de geringst mogelijke inspanning’. Dat betekent enerzijds dat we zoeken naar een zo economisch mogelijke (lees: zo goedkoop mogelijke) lediging van onze ‘thermische noden’. Anderzijds willen wij onze eerste levensbehoeften, zoals een schone leefomgeving, gezonde en voldoende levensmiddelen en een stabiel sociaal systeem, zo min mogelijk door de processen van energieomzetting laten aantasten. Juist het laatste onderwerp, het niet-financiële aspect, wordt in het tweede deel van de Vierde VN-rapport over de Klimaatverandering van maart 2007 behandeld en heeft grote belangstelling gewekt. Ook Güntner AG & Co. KG heeft zich aan deze waarden verplicht en heeft deze daarom enige jaren geleden in de bedrijfsstrategie verankerd. Juist bij warmtewisselaars ligt het voor de hand na te denken over deze energiestromen. 101e Jaargang nr. 2 - februari 2008

Bij de meeste koude-installaties waar de omgevingslucht zowel als warmtebron als warmteput wordt gebruikt, worden lamellenwarmtewisselaars toegepast. De constructie en thermografische werking van deze warmtewisselaars heeft een wezenlijke invloed op het energiegebruik van een koude-installatie. In dit artikel worden de thermodynamische samenhang van de hogedrukzijde – dat is de warmteafgevende zijde van een koude-installatie – theoretische en praktisch behandeld.

Invloed op COP Om het rendement van een technisch proces te omschrijven beschouwt men de verhouding van de opbrengst jegens de geïnvesteerde arbeid. Bij een koudeinstallatie is de aan goederen of koelcel onttrokken warmte, het koelvermogen en de te investeren arbeid, de stroom die nodig is voor de compressor.

TECHNIEK

Energiebesparing is een onderwerp waarover al jaar en dag in brede kring gesproken wordt. Ooit begonnen als een louter theoretische verhandeling bij academische instituten is het zelfs een onderwerp bij praatprogramma’s op de televisie waarbij jan-en-alleman zijn zegje kan doen. Maar moet men in feite wel energie wel ‘besparen?’

Bij een koude-installaties spreken we over de COP: COP = Qo/W Waarbij COP = (Coefficient of Performance) Qo = Koudecapaciteit in Watt W = Compressorcapaciteit in Watt We beschouwen hierna uitsluitend het eentrapsproces om koude te ontwikkelen omdat dit proces het meest verbreid is. Hierbij wordt een warmtebron, bijvoorbeeld aan een koelcel, warmte onttrokken die. als verdampingswarmte voor het vloeibare koudemiddel opgenomen wordt. De koudemiddeldamp 29 29


wordt onder verhoging van de enthalpie in de compressor samengeperst, waarna het gas in de condensor onder afgifte van warmte wederom vloeibaar wordt. De verhoudingen tussen de opgenomen en afgegeven warmtehoeveelheid en gebruikte elektrische arbeid zijn afhankelijk van zowel het toegepaste koudemiddel als van de temperatuurniveaus. Deze samenhang kan aanschouwlijk in het log(p)-h-diagram van het betreffende koudemiddel gemaakt worden (afbeelding 1). In afbeelding 2 is te zien dat bij een verlaging van de condensatietempertuur de koudecapaciteit toeneemt en tegelijkertijd dat het opgenomen compressorvermogen afneemt. Beide effecten dragen bij aan het toenemen van de COP. De samenhang is in tabel 1 voor enige koudemiddelen bij verschillende temperatuurcondities berekend

Dat betekent dat bij R404A het verlagen van de condensatietemperatuur van 43 °C naar 41 °C bij een constant gehouden verdampingstemperatuur van 10 °C de COP> met 2 × 3,8 procent, dat is bijna 8 procent verbetert. Het gevolg is nu dat men acht procent minder compressorarbeid nodig heeft en daardoor ook circa acht procent elektriciteit bespaart. Hier is een groot potentieel van energiebesparing Het niveau van

Afbeelding 1: Koudemiddelkringloop in één trap

Parameters Het is bijzonder belangrijker te weten welke maatregelen en welke parameters de condensatietemperatuur kunnen beïnvloeden. Het is nuttig om hiervoor eens te kijken naar twee basisvergelijkingen voor het berekenen van warmtewisselaars:

Tabel 1 – COP van enige koudemiddelkringlopen: Entropische efficiëntie van de compressor: ),7; Dtoh = 10K voor to = 0, -10 °C; Dtoh = 20 K voor to = -40 °C; Dtu = 3K

Tabel 2 – Gemiddelde verbetering van de C.O.P. in procenten door het verlagen van de condensatietempertuur van 1 K

Formule 3

Waar m hc pie k A t L

= Koudemiddelmassastroom = Specifieke condensatie-enthal= Warmtegeleidingscoëfficiënt = Warmtewisselaaroppervlakte = luchtinlaattemperatuur

In de omkaderde formule (3) bevat alle thermodynamische parameters die van invloed zijn op de condensatietemperatuur. In detail betekent dit: hoe groter de hoeveelheidkoudemiddel is die condenseert hoe hoger, bij gelijkblijvende overige conditites, de condensatietempertuur moet worden gekozen. Anders gezegd: de koellast en de daartoe

benodigde hoeveelheid koudemiddel moet zo klein mogelijk worden gehouden teneinde lage condensatietemperaturen te kunnen handhaven. Het enthalpie verschil voor condensatie is een gegeven onderdeel van het koudeproces en kan niet – of hoogstens door de keuze van het koudemiddel – worden beïnvloed. Omdat de specifieke condensatie-enthalpie aan de rechterzijde gelimiteerd wordt door de compressoruittredetemperatuur moet er voor gezorgd worden dat de inlaattemperatuur van het hete gas niet onnodig hoog is door een mogelijk slecht werkende compressor. Ook moet ervoor gewaakt worden dat de oververhitting tijdens de verdamping niet onnodig hoog wordt want dit kan eveneens leiden tot een duidelijke verhoging van de condensatie-enthalpie.

TECHNIEK

In tabel 2 wordt voor twee temperatuurbereiken de gemiddelde procentuele verbetering van de COP. door het verlagen van de condensatietempertuur met 1 K weergegeven.

de verdampingstemperatuur heeft een grote invloed op het energiegebruik van een koude-installatie. Daarom moet grote aandacht besteed worden aan het zo laag mogelijk houden van de condensatietemperatuur

Afbeelding 2: Drie koudemiddelenkringlopen bij gelijke verdampingstemperaturen en verschillende condensatietemperaturen

101e Jaargang nr. 2 - februari 2008

31


De warmteoverdrachtcoëfficiënt moet zo hoog mogelijk zijn. Dit is een eigenschap van de betreffende warmtewisselaar. Güntner, als warmtewisselaarfabrikant, pleegt daarom voortdurend onderzoek naar geoptimaliseerde lamellenprofielen en leidinggeometrieën teneinde steeds doelmatiger warmtewisselaars te produceren. Hoe groter het warmtewisselend oppervlak is, hoe lager de condensatietemperatuur – bij overigens gelijkblijvende omstandigheden – kan worden gekozen.

Bovendien moet het gehele warmtewisselend oppervlak schoon zijn en vrije doorgang bieden aan de warmte-uitwisseling. Het ligt voor de hand dat de condensortemperatuur in directe relatie staat tot de luchtintredetemperatuur, dat is dus de omgevingstemperatuur. Dat betekent wel dat de warmtewisselaar zo veel mogelijk over verse buitenlucht moet kunnen beschikken. Daarom moet installatie in nauwe of slecht geventileerde ruimtes vermeden worden opdat de af-

gevoerde warme lucht niet opnieuw de condensor binnentreedt (recirculatie). De veelgehoorde opvatting dat de verdampinstemperatuur van het vermogen of de grootte van de compressor afhangt, is niet zonder meer correct. Weliswaar zorgt het grotere debiet van de compressor voor een verhoging van de condensatietemperatuur, maar niet ‘omdat hij een hogere druk opbouwen kan’, zoals duidelijk blijkt uit bovenstaande formule.

Grenzen

TECHNIEK

Afbeelding 3 - Koudecapaciteit van drie thermostatische expansieventielen van verschillende grootte.

Druckdifferenz deltap [bar] = drukverschil p [bar]; Verdampfungsleistung [kW] = verdampingsvermogen [kW]; Düse 7 / 8 / 9 = Doorlaat 7 / 8 / 9

Afbeelding 4 - Ontwerp van een thermostatisch expansieventiel met het minimaal toelaatbare drukverschil

Druckdifferenz deltap [bar] = drukverschil p [bar]; Verdampfungsleistung [kW] = verdampingsvermogen [kW]; Düse 7 / 8 / 9 = Doorlaat 7 / 8 / 9; Auslegungspunkt = Ontwerpconditie

32

101e Jaargang nr. 2 - februari 2008

Zoals bovenstaand uiteengezet is, kan door verlaging van de condensatietemperatuur de efficiënte van de installatie verhoogd worden en daardoor in een verlaging van het energiegebruik resulteren. Dit leidt tot de vraag: hoever kan men gaan met het verlagen van de condensatietemperatuur? Wat is de technische limiet van de temperatuursverlaging? In afbeelding 1 is te zien dat de twee drukniveaus verbonden zijn door zowel de expansievoorziening en bij de drukverhogende voorziening (de compressor). Beide kunnen op het vaststellen van de minimum condensatietemperatuur invloed uitoefenen. Een kort onderzoek bij de compressorfabrikanten heeft uitgewezen dat er geen serieuze technische of thermodynamische beperkingen zijn vanwege de compressor om een lage condensatietemperatuur te bereiken. Bij twee gesprekspartners was de eerste reactie op de vraag naar de laagste mogelijke druk: die begrenzing bestaat niet. Toch kan de ene compressorserie beter voor lage condensatietemperaturen geëigend zijn dan de andere. Op verzoek kan bij schroefcompressors een externe oliepomp gemonteerd worden en er moet te allen tijde een minimale olietemperatuur gehandhaafd worden. Bij zuigercompressoren stelt een zekere overdruk om de uitlaatventielen tegen de veerdruk te openen en de resulterende verlaging van de COP een grens aan de minimumcondensatiedruk. Toch hebben deze technische begrenzingen slechts een minimale invloed op het vastleggen van de minimale condensatietemperatuur vergeleken met een andere belangrijke factor: het expansieventiel. Met uitzondering van expansiemachines – die zeer zeldzaam zijn en nooit in de


koudetechniek zijn toegepast – bestaan expansieorganen of uit ventielen of uit een capillair. Bij haast alle expansieventielen vormt de drukval de belangrijkste invloed op de doorgelaten volumestroom. In afbeelding 3 worden de koudecapaciteiten getoond van een thermostatisch expansieventiel met drie verschillende groottes van de doorlaatopeningen in relatie tot de ingestelde drukval.

Berekeningsmethode

Afbeelding 5 - GPC ontwerpmodule voor thermostatische expansieventielen

wordt door ontwerpsoftware GPC berekend. De drukval in leidingen en armaturen moet door de ontwerper zelf berekend worden. Langs deze weg kan het heersende drukverschil over het expansieventiel nauwkeurig vastgesteld worden. Met de aanvullende gegevens, zoals het soort koudemiddel en de gewenste koudecapaciteit kan nu een passend thermostatisch expansieventiel gekozen worden uit de specificatielijst van de leverancier. Het selectieproces is in afbeelding 4 beschreven.

Ventielopening De condensatie- en de verdampingstemperatuur in de eerste stap worden als bekend verondersteld. De interne drukval in de condensator en de verdamper worden door het Güntner ontwerpprogramma GPC berekend en aangegeven. Normaliter zijn ze echter zo klein dat ze verwaarloosd kunnen worden. Ook de drukval in de koudemiddelverdeler

TECHNIEK

Bij het ontwerpen van condensatoren en verdampers worden de drukken aan beide zijden van de compressor altijd beschouwd als de relevante drukken voor het omrekenen in de bijbehorende evenwichtstemperaturen. Dat houdt in dat bij de condensor de condensatietemperatuur bij de intrede van de condensor als nominale waarde aangegeven wordt; voor de verdamper geldt dit voor de uittredetemperatuur. Deze definities zijn zinvol omdat de drukval bij de fasewisseling afhankelijk van de warmtewisselaar is en niet als het grootst mogelijke drukverschil vermeld moet worden. Ook alle relevante standaarden houden zich aan deze conventie. Van de intrede in de condensator tot aan de uittrede uit de verdamper ondergaat het koudemiddel diverse keren een drukval.

De ontwerpcondities in afbeelding 4 is vastgesteld aan de hand van de originele setpoints, bijvoorbeeld een drukval van 6 bar over het expansieventiel en een vereiste nominale verdampercapaciteit van 5 kW. Nozzle 8 wordt nu als kleinste mogelijke sproeier gekozen. Onder deze omstandigheden zal de nominale capaciteit circa 6 kW bedragen. Omdat de verdamper maximaal 5 kW 101e Jaargang nr. 2 - februari 2008

kan afvoeren zal het expansieventiel op circa 85 procent afgesteld worden. Het expansieventiel kan de normale koelcapaciteit bereiken met slechts een drukverschil van 3,5 bar. Onder deze omstandigheden is het expansieventiel dan geheel geopend (honderd procent), hetgeen tevens inhoudt dat de condensatiedruk vermindert met 2,5 bar zonder dat de capaciteit beneden het nominale vermogen komt. De koude-installatie kan nu efficiënter presteren. Als nu een ventiel met de volgende grootte was gekoze zou de condensatiedruk zelfs met 5 bar kunnen afnemen. Dat betekent wel dat de ventielopening slechts vijftig procent van de ontwerpconditie ( = 6 bar) zal bedragen. Dit is dicht bij de minimumgrenswaarde voor thermostatische expansieventielen, omdat de besturingsnauwkeurigheid afneemt met het verkleinen van het ventielopeningspercentage. De keuze van een expansieventiel is dus altijd een optimalisatieaangelegenheid, 33


Afbeelding 6 – Temperatuurfrequentieverdeling in een jaar voor Madrid, Londen en München (meteonorm 5.0; 2003)

Einzeljahresstunden [h] = Enkele jaaruren [h]; Temperatur [°C] = Temperatuur [°C]

TECHNIEK

waarbij gekozen moet worden tussen een goed regelbaar ventiel enerzijds en het geringst mogelijke drukverschil over het ventiel anderzijds. Zelfs de belastingscurve van de te koelen ruimte moet in beschouwing worden genomen. Indien er namelijk snelle en aanzienlijke belastingsvariaties gedurende het koelproces te verwachten zijn, heeft de kleinere sproeier met de betere regelbaarheid de voorkeur, terwijl een grotere sproeier op zijn plaats is bij vrieshuizen met weinig variatie in de koellast. Omdat thans alle Güntner-verdampers voor de koudemiddelen R134a en R404A/R507 nu besteld kunnen worden inclusief een thermostatisch expansieventiel is de Güntner GPC ontwerpsoftware nu opgewaardeerd met een TEV-module. Deze module stelt de gebruiker in staat de thermostatische expansie onder de heersende voorwaarden nauwkeurig te berekenen, waarvoor verder geen andere software nodig is, zoals die van de fabrikant van expansieventielen waarbij alle voorwaarden opnieuw moeten worden ingebracht. De module berekent en toont ook de minimumcendensatietemperatuur en het ventielopeningspercentage onder ontwerpcondities. Bij een koelinstallatie met verscheidene apart gekoelde ruimtes of met verscheidene verdampers is de minimumcondensatietemperatuur voor alle verdampers gelijk vastgesteld. Dus zal de verdamper met de hoogste minimumcondensatietemperatuur de condensatietemperatuur van de gehele installatie bepalen. Zelfs als er maar één expansieventiel verkeerd is geselecteerd bestaat het risico dat daardoor de condensatietemperatuur van de gehele installatie te hoog wordt hetgeen resulteert in een onnodige hoog energiegebruik.

Afbeelding 7 – Cumulatieve temperatuurfrequentieverdeling in een jaar voor Madrid, Londen en München

Außentemperatur [°C] = Omgevingstemperatuur [°C] Jahresstunden [h] = Jaaruren [h]

Omgevingstemperatuur Zoals in hierboven reeds vermeld heeft de omgevingstemperatuur, die gelijk is aan de luchtinlaattemperatuur van de condensor, een significante invloed op de condensatietemperatuur. Afbeeldingen 6 en 7 tonen twee verschillende manieren de uurlijkse gemiddelde temperatuur over de periode van een jaar van drie Europese steden. Afbeelding 6 toont voor elke temperatuurtrap (in stappen van 1K) het aantal uren waarop die temperatuur heerst

in een zeker jaar en dat voor de drie steden Londen, Madrid en München. Het blijkt nu dat het aantal uren met zeer lage of zeer hoge temperaturen voor Londen aanzienlijk geringer is dan bij de andere steden. Londen heeft een tamelijk gematigd klimaat zonder extreme temperatuurvariaties. De (gemiddelde) jaartemperatuur is het 101e Jaargang nr. 2 - februari 2008

laagste in München en het hoogst in Madrid. Al deze eigenschappen hebben invloed op het energiegebruik van een koude-installatie. Afbeelding 7 toont het totale aantal uren waarvan de heersende temperatuur boven een zekere omgevingstemperatuur was. Deze weergave wordt wel genoemd de “cumulatieve tempera35 35


TECHNIEK 36

temperatuurverschilwaarde afwijkingen van de oorspronkelijk aangenomen constante vertonen. Deze afwijkingen zijn echter zo gering dat zij geen invloed hebben op de relevantie van deze veralgemeende situatie. In het geval van een verminderde koellast vanwege het dalen van de omgevingstemperatuur, zoals dit van toepassing is op bijvoorbeeld airconditioninginstallaties, kan formule [3] toegepast worden om een kleiner temperatuurverschil vast te stellen. Vanwege de duidelijkheid wordt deze optie niet verder verklaard in de volgende tekst. De gele en lichtblauwe lijn stellen Afbeelding 8 - Energie-efficiëntieklasse volgens Eurovent, catalogusspecificatie. thermostatisch expansieventielen van Temperatur [°C] = Temperatuur [°C]; Jahresstunden [h] = Jaaruren [h]; Verflüssigungstemperatur tc, geregelt = condensatietemperatuur tc, geregeld; Verflüssigungstemperatur tc, geregelt auf tc.min = 25 °C = condensatietemperatuur verschillende afmetingen voor omdat de minimumcondensatietemperatuur aftc, geregeld op tc.min = 25 °C; Theoretische mögliche Verflüssigungstemperatur tc [°C] = Theoretisch mogelijk condensatietemperatuur tc [°C]; Außentemperatur [°C] = Omgevingstemperatuur [°C] hangt van het gebruikte thermostatisch expansieventiel. Voor een klein expansieventiel werd een minimumcondensatietemperatuur van 40 °C vastgesteld (gele lijn). Dat betekent dat de condensorventilatoren slechts gedurende enkele, bijzonder warme uren, op vol vermogen kunnen draaien. Na 200 ‘warmste uren’ moet de snelheid al worden teruggenomen om de minimumcondensatietemperatuur van 40 °C te kunnen handhaven. Daardoor draait de installatie onafhankelijk van de omgevingstemperatuur met een COP van 2,7. Door grotere expansieventielen te gebruiken kan de minimumcondensatietemperatuur verlaagd worden tot 25 °C. Dit betekent dat de condensatorventilatoren met vol Afbeelding 9 - Percentage van de C.O.P.-afname vanwege de ventilatorcapaciteit, afhankelijk van de energie-efficiëntieklasse van een vermogen kunnen draaien gedurende condensor ongeveer 4000 per jaar. Met elke uur COP (incl. Vent)/COP [%] = COP (incl. Ventilatorcap.)/COP [%] dat de ventilatoren in vergelijken met de eerstgenoemde situatie op vol vermogen kunnen draaien wordt de totale efficiëntie van de installatie verbeterd. De maximum COP die nu bereikt wordt is 4,2. Dit resulteert in een enorme energiebesparing die in dit voorbeeld tot 25 en de luchtintredetemperatuur voortuurfrequentieverdeling”. Ze is speciaal procent kan oplopen. namelijk beïnvloed door het warmtegeschikt om het effect van het verminHelaas kunnen vele koelinstallaties in overdrachtsgedrag van de condensor deren van de condensatietemperatuur de praktijk worden gevonden waarvoor (zie formule [3]). In de situatie volgens aan te tonen. de minimumcondensatietemperatuur afbeelding 8 is het temperatuurverschil Afbeelding 8 verklaart het effect van nooit is berekend. Maar al te vaak 15 K. De theoretisch vereiste condeneen verlaagde condensatietemperatuur worden de lokale condensordrukventiesatietemperatuur is gekoppeld aan de gebaseerd op de omgevingstemperalen ingesteld op een zeer hoge standaard luchttemperatuur waarbij dezelfde temtuurverdeling voor München (blauwe om ‘aan de veilige kant’ te blijven. Zulperatuurverschilwaarde gehandhaafd curve). ke koelinstallaties draaien met een lage blijft gedurende de gehele periode. Als we aannemen dat een constante efficiëntie zonder dat er iets bij gewonVanwege de werkelijk optredende koelcapaciteit gehandhaafd moet nen wordt. Een eenvoudige eenmalige worden gedurende het gehele jaar, dat is temperatuurafhankelijke warmteoveringreep aan de verstelbare potentiemedrachtcoëfficiënten en andere tech8760 uren, wordt het temperatuurverter van de condensotordrukventielen nisch gerelateerde neveneffecten zal de schil tussen de condensatietemperatuur 101e Jaargang nr. 2 - februari 2008


kan vaak helpen om geld te besparen zonder enige negatieve bijwerkingen (zie tabel II). Echter, er moet wel voor elke gekoelde ruimte gecontroleerd worden of deze ingreep een daling van de condensatietemperatuur beneden de voor de relevante verdamper toegestane minimumwaarde tot gevolg heeft, waardoor de volledige nominale koelcapaciteit voor de bewuste koelruimte niet langer beschikbaar is. Zulke situaties zouden zich slechts in het ventilatorregelgebied kunnen voordoen, bijvoorbeeld bij lagere omgevingstemperaturen dan die welke tijdens het ontwerp werden aangenomen. In sommige gevallen wordt de koellast dan ook minder zodat de verminderde koelcapaciteit toch nog voldoende kan blijken. Is dit niet het geval dan kan een verwisseling van de sproeier van het thermostatisch expansieventiel voor de bewuste te koelen ruimte overwogen worden.

oorspronkelijke eenvoudige C.O.P. De volgende twee uitspraken kunnen aan de hand van het diagram gedaan worden: Het gebruik van ventilatoren met een hoog energiegebruik kan resulteren in een aanmerkelijke afname van de totale COP (tot wel 20 procent). Hoe hoger de COP van een koelinstallatie is, hoe belangrijker de negatieve invloed van het ventilatorvermogen op de totale efficiëntie is.

Als men een energiezuinige koudeinstallatie wil ontwerpen, dan is het gebruik van energiezuinige ventilatoren van groot belang. Vanwege het feit dat energiezuinige ventilatoren een lagere luchtstroomsnelheid hebben, moeten warmtewisssellars met een groter wartewisselend oppervlak gekozen worden. Bovendien wordt door deze keuze als positief neveneffect een aanzienlijke afname van het geluid bereikt.

Alle voorgaande voorbeelden inzake de COP van een koude-installatie betrekken alleen het energiegebruik van de compressor in rekening. Elke condensor echter is voorzien van elektrisch aangedreven ventilatoren om de warmteoverdracht te bevorderen en om het warmtewisselend oppervlak zo klein mogelijk te houden. De aandrijfenergie van deze ventilatoren kan in rekening gebracht worden voor de totale COP van de koude-installatie. Sinds 2006 zijn de leden van het Eurovent Certificatieprogramma verplicht om de energie-efficiëntieklasse van hun warmtewisselaars kenbaar te maken in hun catalogi. De energie-efficiëntieklasse is een aanwijzing voor de verhouding tussen het elektrische energiegebruik en de nominale condensorcapaciteit (zie tabel III). Krachtige ventilatoren met hoge toerentallen en luchtdebieten vereisen veel elektriciteit en worden daarom geclassificeerd als apparatuur met een hoge energieconsumptie. Minder krachtige ventilatoren met een lager toerental vereisen minder elektriciteit en hebben dus een kleiner luchtdebiet; zij behoren tot de klasse van apparaten met een ‘lage energieconsumptie’. Afbeelding 8 laat zien hoe de eerder toegepaste simpele C.O.P. instort wanneer het energiegebruik van de ventilator in rekening wordt gebracht. Het ‘instorten’ is zelf weer afhankelijk van de

Summary The condensing temperature has a significant influence on the efficiency of a refrigerating plant. The lower the technically achievable condensing temperature is, the lower the required operating energy input for compression, resulting automatically in lower operating costs for the refrigerating plant. Several different measures can be taken to decrease the condensing temperature. The size of the heat exchanger surface and the type and control of condenser fans have the greatest inl uence. In practice many refrigerating plants are still operated with unnecessarily high condensing temperatures, because the interrelation between the expansion valve selection and the condensing temperature is not calculated in detail so that values with fairly high tolerances need to be set for security reasons. Accurate calculations can now be done easily with the new TEV module integrated in the Güntner design software GPC. The correct condenser fan selection also helps to save energy. The energy efi ciency classii cation of condensers as stated in the catalogues is a useful indicator for the heat exchanger selection. The environment benei ts from the selection of highly efficient condensers not only due to savings in energy and operating costs, but also due to the related reduction in noise emissions.

TECHNIEK

Invloed

Samenvatting De condensatietemperatuur heeft een significante invloed op de efficiëntie van een koude-installatie. Hoe lager de technisch haalbare condensatietemperatuur is, hoe lager het energiegebruik van de compressor, automatisch resulterend in lagere totale kosten. Er kunnen diverse maatregelen getroffen worden om de condensatietemperatuur te verminderen. De afmeting van het warmtewisselend oppervlak, het type en de besturing van de condensorventilatoren hebben de meeste invloed. In het praktijk bestaan er nog vele koude-installaties die werken met onnodig hoge condensatietemperaturen, omdat de wisselwerking tussen de keuze van het thermostatisch expansieventiel en de condensatietemperatuur nooit in detail is berekend zodat de waardes tamelijke hoge toleranties moeten hebben om betrouwbaar te kunnen werken. Nauwkeurige berekeneingen kunen thans eenvoudig gemaakt worden met de nieuw thermostatisch-expansieventielmodule die geïntegreerd is in de Güntner ontwerpsoftware GPC. De juiste condensatorventilatorkeuze helpt ook bij het besparen van energie. De energie-efficiëntieklasse van condensors zoals vermeld in de catalogi is een bruikbare hulp bij de keuze van een warmtewisselaar. Het milieu is ook gebaat bij een juiste keuze van condensors met een hoge efficiëntie, niet alleen vanwege de besparing op energie en kosten maar ook door de vermindering van de geluidproductie. 101e Jaargang nr. 2 - februari 2008

37 37

Energiebesparing aan de hogedrukzijde

Recommend Documents