Frequentieregelaars voor industriële koeling

Koeltechnologie is al jaren een drijvende kracht bij onder meer:
* Vleesverwerking
* Fruit rijpkamers
* Op- en overslag – distributiecentra
* Medische processen
* Stadsverwarming en -koeling 

Veel koeling- en klimaatsystemen hebben betrouwbare processen nodig die efficiënt, compact, en milieuvriendelijk zijn. En daarnaast eenvoudig te installeren en onderhouden zijn. De koelingsvereisten variëren tussen dag en nacht, type proces, seizoenen, bezetting en gebruik.

In bijvoorbeeld ziekenhuizen en Data Centers kan het nodig zijn te zorgen voor een stabiele, accurate temperatuur- en vochtigheidscontrole. Bij o.a. scholen, restaurants en kantoorgebouwen is het juist belangrijk dat het koelsysteem is aan te passen aan de grote dagelijkse veranderingen in de belasting.

In proceskoeling zoals fermentatie, kassen en industriële processen zijn minimale temperatuurschommelingen vereist om productiekwaliteit te garanderen.

Dit is te bereiken via een modulerend systeem. Dit is een manier om koelcapaciteit af te stemmen op de koelvraag van het proces. De compressor is ontworpen om te draaien op verschillende motorsnelheden om zo de koelcapaciteit te moduleren. Een frequentieregelaar regelt de snelheid van de motorcompressor om dit te bereiken.

Frequentieregelaars zijn toepasbaar binnen de HVACR voor nauwkeurige proceskoelingstoepassingen. Toepasbaar op pompen, verdampers, condensors en compressoren.

Het gebruik van frequentieregelaars met bijvoorbeeld permanent magneet motoren, maximaliseert de energie-efficiëntie in industriële koelproducten. Installaties kunnen een toename in de prestatiecoëfficiënt (COP) zien van ongeveer 15%. Dit resulteert in enorme energiebesparingen en lagere levenscycluskosten, met een terugverdientijd van vaak minder dan 1 jaar.

De compressor en de frequentieregelaar moeten gekwalificeerd zijn om samen te werken voor deze specifieke toepassingen. De frequentieregelaar regelt de compressorsnelheid en voorkomt dat deze buiten zijn limieten werkt. De frequentieregelaars gebruiken algoritmen die special zijn ontwikkeld voor verwarming, ventilatie en airconditioning (HVAC) of voor koeling. Hierdoor blijft het system werken binnen de ontwerpcondities.

Afbeelding 1: frequentieregelaars voor industriële koeling

Voorbeelden van energiebesparing met frequentieregelaars
De installatie van een frequentieregelaar heeft de temperatuurregeling in de koelcellen van levensmiddelenproducent Henry Denny verbeterd. Bij het Noord-Ierse bedrijf is een vermindering van 50% van het totale stroomverbruik van de fabriek bereikt.

Henry Denny produceert o.a. taarten, saucijzenbroodjes, pasteitjes en cottage pies. In een complex van 20 koelcellen slaan ze een enorme hoeveelheid eigen productie op. Het complex fungeert ook als een regionaal distributiedepot voor Noord-Ierland. Er worden dan ook duizenden kazen en boter, ham en spek van andere bedrijven in de Kerry Group opgeslagen. 

In een supermarkt in Calgary Canada wordt op een koelinstallatie een energiebesparing van 35% behaald. Hier is een nieuw koelsysteem toegepast met twee nieuwe compressoren en condensorkoelers. Eén frequentieregelaar per koeler regelt alle ventilatoren gelijktijdig. De regelaars zijn geïntegreerd in een op maat gemaakt paneel.

Het grootste deel van het jaar draait de condensator op een fractie van zijn volledige capaciteit. In het oude systeem werd de condensorkoeling geregeld met magneetschakelaars om de ventilatoren in paren en op een vaste snelheid aan en uit te zetten. Hierdoor bleven de ventilatoren constant cyclisch draaien en boden ze niet de vereiste temperatuurregelingen.

Door het constant overschrijden van de drukinstelling ontstond overmatige uitzetting en krimp van het koelmiddel. Dit resulteerde in mechanische moeheid van de leidingen. Dit kan, na verloop van tijd, leiden tot defecten bij de leidingen of aansluitingen. Vier motoren die op halve snelheid draaien, gebruiken veel minder energie dan twee motoren die op vol vermogen draaien. Bovendien verbruikt de ventilator minder (aanloop) energie bij gecontroleerde verandering in de ventilatorsnelheid dan bij herhaaldelijk opstarten. In dit door een frequentieregelaar gestuurde systeem wordt energie bespaard en worden de druk en temperatuur ook nauwkeuriger geregeld. Dit vermindert de stress op het hele systeem.

Wetgeving
Standaard Europese wetgeving bestaat uit ISO 50001 (the Energy Management standard) en de Seasonal Performance Part Load Efficiency Legislation (SEER). Voor meer inhoudelijke kennis over deze wetgeving verwijzen we je door naar de respectievelijke websites. In Nederland kennen we ook de Energie-investeringsaftrek (EIA). Daarin zijn bijvoorbeeld hoogrendementsmotoren en frequentieregelaars opgenomen.

Nidec Drives biedt verschillende producten die speciaal zijn toegespitst op de koelmarkt in de breedste zin van het woord.

H300 frequentieregelaar voor HVACR-toepassingen
De Control Techniques H300 frequentieregelaar is speciaal ontwikkeld voor HVACR-toepassingen. Deze frequentieregelaar beschikt zowel over lichte als zware aanloop voor:
* Pompen
* Ventilatoren
* Compressoren
Het brede vermogensbereik van 1,1 kW tot 2,8 MW zorgt ervoor dat er voor deze toepassingen maar één type frequentieregelaar nodig is.


Afbeelding 2: H300 frequentieregelaar in IP20 uitvoering – standaard met gratis 5 jaar garantie

Ook is de Control Techniques H300 frequentieregelaar beschikbaar in de DFS (Drive Freestanding) uitvoering. Deze stand alone frequentieregelaar heeft standaard een hoofdschakelaar en zekeringen en kan optioneel worden geleverd met ingebouwde kWh meter en / of uitschakelspoel.


Afbeelding 3: Drive Freestanding (DFS) regelaar – standaard met gratis 5 jaar garantie

De Control Techniques H300 frequentieregelaar is beschikbaar in een IP20 en een IP65 uitvoering. De IP65 uitvoering is geschikt voor een omgeving waarbij vocht en stof een grotere rol spelen.

 
Afbeelding 4: H300 frequentieregelaar in IP65 uitvoering – standaard met gratis 5 jaar garantie

Heeft u vragen over industriële koeling en aandrijftechniek?
Nidec Netherlands is de Nederlandse vertegenwoordiging van Nidec Drives. Nidec Drives is de producent van Control Techniques frequentie- en servoregelaars. In Sliedrecht hebben wij frequentieregelaars van 0,25 kWtot 2,8 MW op voorraad. Heeft u nog vragen? Neemt u dan contact met ons op. Wij helpen u graag verder!

Bronvermelding: losse vertaling blog Andy Pye