Industrie en technologie

ACB (Dendermonde)

Het Belgische ACB, voluit Advanced Circuit Boards, is uitgegroeid tot marktleider in het ontwerp en de productie van hoogtechnologische printplaten. Zo worden de printplaten onder meer gebruikt voor MRI scanners, motoren van vliegtuigen, draadloze netwerken en satellieten. ACB is vooral gespecialiseerd in meerlagige of multilayer boards. Dat betekent dat tijdens de productie zowel mechanische als chemische processen centraal staan.

Om die processen te koelen, heeft ACB koud water nodig: water van zo’n 10 à 15°C. Omdat het Oost-Vlaamse bedrijf erg op duurzaamheid en efficiëntie is gesteld, vroeg het aan Axima Refrigeration om een energie-audit van de huidige koelinstallatie te maken. Wouter De Munck, projectingenieur van het DESS-team (Development & Energy Saving Solutions) vergeleek het energieverbruik van de installatie met een ‘standaard’ commerciële chiller, met een hoogerendementschiller en met een ammoniakchiller met free-cooling. Enerzijds bepaalde het team met een ultrasone debietmeter het debiet van de pompen. Anderzijds mat het met een infraroodcamera de temperatuur. Zo kon DESS momentopnames maken van het gevraagde koelvermogen. Op basis van die gegevens en de huidige belasting werd de capaciteit bepaald op 410 kW.

Dankzij de ammoniaktoepassing en de lage condensatietemperatuur kwam de ammoniakijswatermachine als winnaar uit de studie. We dreven het rendement van de installatie nog verder op met onder meer toerentalregelingen en WEG IE3-motoren. Zo bereiken we een gemiddelde COP van 15 (zonder de free cooling). Of anders uitgedrukt, een rendement dat drie keer hoger ligt dan een ‘standaard’ commerciële chiller. Of nog: ACB zal jaarlijks ongeveer 40 000 euro op zijn energiefactuur besparen. Op die manier worden de investeringskosten in minder dan drie jaar terugbetaald. Bovendien zal de COP nog kolossaal stijgen als we met free cooling werken. Dat kan van zodra de buitentemperatuur kleiner of gelijk is aan 8°C, afhankelijk van de belasting. In de nacht van 9 op 10 november daalde de nachttemperatuur en kon de installatie voor de eerste keer sinds de start-up begin november in free-cooling draaien. We haalden toen een COP van 100 en meer. Voor de free cooling werken we niet met een standaard drycooler maar met een ‘bypass’. Zo worden de ammoniakdampen rechtstreeks in de condensor gecondenseerd en schakelen we de compressor uit.

De ammoniakijswatermachine bestaat uit twee Bitzer zuigercompressoren, waarvan er één frequentiegestuurd is. De verdamper is een badverdamper: dunne buisjes met water lopen door een groot bad ammoniak. In deellast en tijdens de winter (aangepast setpunt) zullen we de verdampingstemperatuur laten stijgen. De condensor werd extra groot gedimensioneerd, ongeveer 1,5 keer groter dan normaal, zodat we met minimale ΔT’s kunnen werken. Want hoe lager de condensatietemperatuur, hoe lager het opgenomen vermogen van de compressor. De condensor werd bovendien uitgerust met grote energiezuinige EC-fans die traag draaien. Omdat de componenten dicht bij de perceelsgrens staan opgesteld, zorgen we er ook voor dat het geluidsvermogen volgens de Vlarem-wetgeving onder de 55dB(A) blijft. Frequentiegestuurde pompen regelen dankzij ingebouwde druksensoren ten slotte voortdurend het debiet van het watercircuit. In deellast wordt dus enkel de hoeveelheid water rondgepompt die nodig is, wat weer extra energiewinst oplevert. De hele installatie bevat plc-sturing en visualisatiesoftware met een touch screen. De afdeling Automatisering monitort en programmeert het systeem via Remote Control.

Zowel de ammoniakchillerunit als de pompunit werden in onze werkplek in Antwerpen gebouwd. De omschakeling ter plaatse (vaten en pompen afbreken, oude leidingen afkoppelen en nieuwe leggen, en de units plaatsen en aansluiten) gebeurde in niet minder dan drie dagen tijd.

 Key Figures  
 koudemiddel  NH3 
 capaciteit  450 kW (+10°C /+21°C)
 410 kW (+8°C/ +40°C)
 systeem  chiller met free cooling
 looptijd project  5 maanden

IVC Group (Avelgem)

Axima Refrigeration bundelt zijn innovatieve technologie in een nieuwe koelinstallatie voor IVC Group. Met een buitentemperatuur van 8°C of lager haalt de nieuwe installatie een COP van 200 en meer, wat in ons land ongeveer de helft van het jaar betekent (van november tot april). Dankzij het buitengewone rendement kunnen we bovendien de afgegeven energie terugwinnen om (via een warmtepomp) binnenkort een deel van de productiehal te gaan verwarmen.

Vanwaar die hoge COP-waarden?

Het koelsysteem dat Axima ontwierp werkt met natuurlijke circulatie. Volgens de wetten van de fysica dus. Natuurlijke circulatie ontstaat als een koudemiddel zonder pomp of externe energie door een warmtewisselaar stroomt. Bij IVC betekent dit dat proceswater dat van 22°C naar 17°C gekoeld moet worden, door de Alfa Laval warmtewisselaar stroomt. Het proceswater geeft zijn warmte af en doet zo de ammoniak verdampen. Die ammoniakdampen condenseren rechtstreeks in de condensor met EC-fans die op het dak staat. Vervolgens vloeit de ammoniak opnieuw door de verdamper. De frequentiegeregelde Grasso compressoren schakelen enkel bij als we niet met free cooling werken. Zowat de helft van het jaar verbruiken dus alleen de condensorventilatoren energie. Als we de COP dan op jaarbasis bekijken, krijgen we een gemiddelde van 25. IVC Group bespaart tot 40 % energie en verkleint zo zijn ecologische voetafdruk. Behalve een automatische olieretour is de installatie uitgerust met een nieuw type filter. Die werkt in tegenstelling tot het klassieke model volgens een ‘cycloontechnologie’ die je met een Dyson stofzuiger kan vergelijken. Vuil- en stofdeeltjes worden als het ware uit het proceswater geslingerd. Een PLC stuurt de filter aan zodat die enkel functioneert wanneer het nodig is en we extra energie besparen. En om dezelfde reden zijn ook de pompen frequentiegestuurd. Een zelf ontworpen visualisatie logt ten slotte alle data (temperatuur, COP, energieverbruik,…) die in real time in grafieken worden weergegeven. Monitoring, analyse en bijsturing zijn dus voortdurend mogelijk. Onnodig om te zeggen dat de hele installatie redundant werd uitgevoerd.

Met de nieuwe koelinstallatie maakt IVC zijn groene missie helemaal waar. De producent investeerde in een ecologische vinylfabriek in thuisbasis Avelgem om een nieuw innovatief product te lanceren: MODULEO of ‘modulair vinyl’ wordt gemaakt op basis van PVC en gerecycleerd materiaal. De tegels en stroken zijn uitermate sterk, slijt- en watervast en geven vloeren een designtintje. Bij IVC werken 580 werknemers. Het bedrijf haalt een omzet van € 250 miljoen en heeft vestigingen in onder andere Rusland, Luxemburg en de Verenigde Staten.

 Key Figures  
 koudemiddel  NH3 
 capaciteit  3000 kW op 22°C en 910 kW op 11°C/6°C
 systeem  thermosifon met free cooling
   

Xella (Burcht)

Koeling vind je praktisch overal. Ook waar je het totaal niet verwacht. Zo zocht bouwproducent Xella naar een partner om de productkwaliteit van de bekende Ytong-blokken te helpen verbeteren. Ytong is een duurzaam en ecologisch bouwmateriaal. De cellenbeton wordt gemaakt met natuurlijke materialen zoals zand, lucht en water. De stilstaande lucht in de vele poriën van de lichte blokken houdt de geleiding van koude en warmte tegen, waardoor het een erg goede isolator is. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld beton of metaal. Om de blokken te kunnen maken, heeft Xella het hele jaar door water met een constante temperatuur van 8°C nodig. Het bedrijf pompt per uur tot 7000 liter proceswater op dat in een tank wordt opgeslagen.

Daarom bedacht Axima Refrigeration een systeem om het vijverwater dat op de site in Burcht aanwezig is te koelen. Dat is natuurlijk vooral tijdens de warme zomermaanden nodig wanneer het water tot 25°C kan opwarmen.

Een gesloten luchtgekoelde chiller die opgebouwd is uit 2 semi-hermetische schroefcompressoren, een verdamper, een buffervat en 4 axiaalventilatoren koelt 1300 liter mono-ethyleen glycol van 10°C naar 5°C. Een circulatiepomp voert de mono-ethyleen glycol van 5°C vervolgens naar een open platenkoeler, waar ze de warmte opneemt van het vijverwater dat over de batterij stroomt. Het waterverdeelsysteem van de batterij is via de verwijderbare omkasting eenvoudig toegankelijk voor onderhoud. Want het vijverwater kan bladeren, algen of andere vuildeeltjes bevatten. Wij kozen daarom een falling film koeler met AISI304 inoxen koelplaten die ver genoeg uit elkaar staan, vorstvrij zijn en met een hogedrukreiniger kunnen worden schoongemaakt. Op die manier garanderen we een grote bedrijfszekerheid. Xella en Axima dragen zo letterlijk hun steentje bij tot een groenere leefomgeving.

 Key Figures  
 koudemiddel  R134a
 capaciteit  198 kW
 systeem  luchtgekoelde chiller