Thermera, gebruik van biologische koudedrager met grote energie-efficiëntie



Thermera, gebruik van een biologische koudedrager mte grote energie-efficiëntie.

Voedingssektor

 Handlingcentre met indirecte koeling

Goes Handlingcentre, gevestigd in De Meern, heeft in 2007 een uitbreiding van de geconditioneerde loodsen gerealiseerd. De loodsen worden hoofdzakelijk gebruikt voor de opslag van overzees fruit en een aantal cellen zijn tevens voorzien van ULO technologie, zodat er Hollands fruit kan worden opgeslagen.

In de planning- en conceptfase moest het beste systeem voor de bestaande eisen gekozen worden. Al snel bleek dat een installatieconcept met direct verdampende F-gassen snel tegen zijn grenzen zou aanlopen.

 

Een installatie met ammoniak behoorde wegens de uitstekende thermodynamische eigenschappen tot de mogelijkheden, maar omwille van de verscherpte veiligheidsmaatregelen en speciaal wegens het verontreinigingsgevaar van de open producten, werd ook dit concept verworpen. Uiteindelijk bleek dat een indirecte koeling duidelijk de beste oplossing is voor de bestaande problematiek wegens het grote totale vermogen, de talrijke koellocaties en de grote afstanden. Eén van de offrerende koelinstallatie partijen stelde een installatie met de op betaïne gebaseerde koudedrager Thermera voor. Hiermee was immers de beste verdraagzaamheid met de te verwerken producten gegarandeerd. Dit bleek voor Goes een passende oplossing.


 

De fundamentele installatiegegevens, die aan het uitvoerende bedrijf IVL Bedrijfskoeling uit Cothen onder bevoegdheid van de projectleiders Henk Onink en Kees Oostrum meegedeeld werden, tonen op indrukwekkende wijze de nagestreefde capaciteiten van het logistieke centrum.

Het totaal benodigde koudevermogen bedraagt 1250 kW, dat in totaal voor 65 verbruikers resp. luchtkoelers voor celtemperaturen tussen -1°C en +7°C moet zorgen.

 

Het temperatuur traject is -6°C / -2°C. Door het relatief hoge niveau van deze temperaturen werden voor de exploitant twee belangrijke effecten bereikt: de verdampingstemperatuur in de vloeistofverdamper kon daardoor met -10°C dichtbij de werktemperatuur van een vergelijkbare direct verdampende installatie gekozen worden, om het energieverbruik laag te houden.

Verder kon door de geringe temperatuurspreiding in de luchtkoelers de in bepaalde ruimten geëiste lage ontvochtiging ingehouden worden, die bij gestockeerde groenten en fruit gedeeltelijk slechts 2,5 liter/ton mag bedragen. De inzetgebieden zijn ongelijksoortig: rijpingskamers met gecontroleerde atmosfeer, stockeerruimten, verwerkingsruimten en commissie- resp. confectioneringsruimten van aparte leveringen moeten vanuit één installatie met koeling voorzien worden.

 

Doelstelling energetische efficiëntie

 

Voor de eigenlijke koudeproductie zijn in totaal vier Bitzer schroefcompressoren van de serie CSH met een aanzuigvolume van elk 910 m³/u verantwoordelijk. In de vier afzonderlijke kringlopen wordt als koudemiddel R 134a gebruikt, in de eerste plaats omwille van de betere prestatiecijfers ten opzichte van R404A/507.

 

Door het gebruik van een elektronisch expansieventiel van Siemens van het type MVL kon de minimale condensatietemperatuur naar +10°C omlaag gebracht worden. Samen met de hoge verdampingstemperatuur en de kleine drukverliezen in de koelmiddelleidingen maakt dit een zeer laag energieverbruik mogelijk veroorzaakt door de zeer hoge prestatiecijfers, vooral in de overgangsperioden en in de winter.

 

 

De beide door DK uit Emsdetten geleverde vloeistofverdampers zijn in de beide buffers geïntegreerd. Door telkens twee WILO-circulatiepompen wordt in de buffers een grote warmteoverdracht tussen koudedrager en verdamper gegarandeerd door de wervelingen en de daardoor ontstane hoge turbulentiegraad. Vernuftig zijn de verdeelknooppunten resp. zuigknooppunten uitgevoerd voor het koelmiddel aan de bovenste einden van de verdamper. Telkens één Helpman-condensor, die eveneens met kleine temperatuurspreiding uitgerust is, rondt de kringloop voor de koudeproductie af.


Door de geringe drukverliezen aan de kant van de koudedrager konden de vier Grundfos hoofdpompen met elk slechts een verbruik van 4 kW gekozen worden. Uit de centrale machinekamer lopen telkens 4 x DN 160 hoofdleidingen uit PE-buizen in de verschillende bedrijfssecties naar de verbruikers, in totaal 65 Helpman Thor-D en Thor-B luchtkoelers. Daardoor ontstaan er ook geen statische problemen, omdat het gewicht van de buisleidingen met DN 160 de draagkracht van de dakconstructie voor geen noemenswaardige problemen stelt. Via de verschillende temperatuurspreidingen worden de bedrijfsvoorwaarden van de luchtkoelers aangepast aan de overeenkomstige eisen van de te koelen goederen.

 

 

Veiligheid in de levensmiddelensector door gebruik van Thermera

 

Als koudedrager wordt Thermera -15°C ingezet. De huidige vulhoeveelheid bedraagt 15 ton. Als de laatste uitbreidingsfase bereikt is wordt het uiteindelijk 22 ton. De koudedrager Thermera werd gebruikt op uitdrukkelijke wens van de klant, omdat Thermera geen scheikundige stof in de eigenlijke zin is. Het is quasi een soort "suikerwater" of "bietensap" omdat de grondstof betaïne uit suikerbieten gewonnen wordt. De producten, die bij Goes gestockeerd worden, zijn grotendeels open, onverpakte levensmiddelen. Daardoor bestaat er geen gevaar voor een onopzettelijke vervuiling met chemicaliën in het ver vertakte systeem.

Dit is voor Goes het doorslaggevende argument om de natuurlijke koudedrager in te zetten. Ook als andere koudedragers, zoals bv. propyleenglycol, toegestaan worden in de levensmiddelensector, dan nog kan een scheikundige stof onopzettelijk in contact komen met de producten.

 

 

Met betrekking tot de vloeibaarheidseigenschappen in koude toestand, viscositeit, drukverliezen en pompprestaties is Thermera gelijkwaardig met ander koudedragers. De warmteoverdrachteigenschappen zijn zelfs lichtjes beter.

 

Auteur : Vilim Mergl