RCC Koude & luchtbehandeling
1818 FEBRUARI 2013 106e JAARGANG
Koeltechniek en airconditio-
ning zijn van belang voor de
mensheid op gebied van
voedselveiligheid, productiviteit en
comfort. Technologische ontwikke-
lingen dragen voortdurend bij aan
het voldoen aan deze behoeften. In
het begin was het veiligheidsrisico
versus economisch voordeel
aanvaardbaar, maar door lekkage
van brandbare of giftige koudemid-
delen veroorzaakte ongelukken
hebben geleid tot ontwikkeling van
‘veilige’ koudemiddelen.
De invoering van de CFK’s en later
HCFK’s losten weliswaar de veilig-
heidsproblemen op, maar tot in de
jaren zeventig bleven milieurisico’s
buiten beeld. De ernstige gevolgen
van een langdurig gebruik van
CFK’s leidden tot een mondiale
overeenkomst van geleidelijke
uitfasering van de CFK’s. De
oplossing werd gevonden door de
ontwikkeling van HFK’s. Die leveren
echter de grootste bijdrage aan de
opwarming van de aarde, tenzij
nieuwe technologieën kunnen
worden ontwikkeld en toegepast
(zie afbeelding hieronder).
Bij de ontwikkeling en introductie van regelingen en producten die worden toegepast bij nieuwe, duurzame koudemid-delen manifesteert zicht een krachtenbalans.Een analyse vanuit het standpunt van Danfoss, fabrikant van koeltechni-sche componenten.
De vraag is wat de ontwikkeling van
deze nieuwe technologieën beïn-
vloedt en in welk tempo. Het ideale
scenario is een mondiaal regime
met kaders voor nationale wetge-
ving waaraan de industrie een goed
gedefi nieerd werkgebied kan
ontlenen. Hierdoor ontstaat de
motivatie om te investeren in het
ontwikkelen van nieuwe producten.
Montreal ProtocolHet Montreal Protocol is hier een
goed voorbeeld van. Het Kyoto
Protocol ( GWP) is niet zo e' ectief
geweest en leidt tot een groeiend
mozaïek van verboden en voor-
schriften (zie afbeelding bovenaan
de volgende pagina). De industrie
Productontwikkeling voor duurzame koudemiddelen
DUURZAME KOUDEMIDDELEN
zag zich genoodzaakt producten te
ontwikkelen voor vele koudemid-
delen en -toepassingen. In de
toekomst is de beschikbaarheid van
duurzame producten voor gebruik
met lage GWP-koudemiddelen
noodzakelijk. Als fabrikant is
Danfoss in de afgelopen decennia
geconfronteerd met de ontwikke-
ling van componenten voor veel
nieuwe koudemiddelen. Het
scenario is altijd complex. Techniek
en veiligheid staan voorop, maar
het maken van de juiste keuze en
het erbij behorende tijdpad wordt
vaak bemoeilijkt door een ingewik-
kelde en onzekere regelgeving.
Innovatie komt uit nieuwe moge-
lijkheden om waarde te creëren. Als
Zeven verschillende krachten zijn belangrijk voor het besluit om producten te ontwikkelen.
In een volwassen markt zal er een quasi statisch evenwicht ontstaan tussen deze krachten
en de geplande ontwikkeling resultaten. Het evenwicht wordt verbroken door krachten van
de markt zoals milieueisen, resulterend in nieuwe wetgeving waardoor innovatie noodzake-
lijk wordt, en plotseling het spel verandert. Dit is precies wat gebeurt als laag-GWP koude-
middelen vanuit milieuredenen voorgeschreven worden. Normen en wetgeving worden drij-
vende krachten.
Koude & luchtbehandeling RCC
19106e JAARGANG FEBRUARI 2013
DUURZAME KOUDEMIDDELEN
energieprijzen laag zijn, wordt geen
energie-e* ciënte oplossing
gemaakt. Als wetgeving niets
voorschrijft, blijven ontwikkelingen
van nieuwe koudemiddelen en
-systemen uit. De koeltechniek en
airconditioning waren jarenlang
een bedrijfstak met bescheiden
innovatie. Veel producten zijn lange
tijd toegepast en daardoor zijn
productie en logistiek volwassen,
geoptimaliseerd en kostene' ectief.
ElektronicatoepassingenDe meeste innovatie is gerealiseerd
in de elektronicatoepassingen. In
de afgelopen tien jaar zijn echter
door de eisen voor wat betreft
energie-e* ciëntie en koudemidde-
len innovaties gerealiseerd die niet
alleen een kostenbesparende
achtergrond hadden. Drastische
wijzigingen realiseren in producten
voor nieuwe koudemiddelen is
tijdrovend en duur. De markt wordt
beïnvloed door uiteenlopende
lokale wetgeving, waardoor het
moeilijk is vast te stellen hoe
levensvatbaar een project is. In de
afbeelding op de vorige pagina
bovenin is dat geïllustreerd doordat
de hefboom nog niet het levensvat-
baarheidsniveau heeft bereikt. Het
lampje om het ontwikkelproces te
starten brandt nog niet. Dergelijke
projecten worden vaak ingedeeld
als strategisch of risicovol. Maar hoe
ze ook genoemd worden, feit blijft
dat onze industrie dergelijke
baanbrekende projecten nodig
heeft waarbij een zware wissel
wordt getrokken op de ontwikke-
laars binnen het bedrijf. De ontwik-
kelingen van de CO2-kleppen en
-regelaars van Danfoss zijn een
voorbeeld van het uitwerken van
nieuwe ideeën, waarbij samen met
universiteiten en afnemers het
hergebruik van beproefde concep-
ten samen met nieuwe materialen
in de afgelopen tien jaar resulteerde
in nieuwe producten.
Normalisatie en wetgeving (N & W)
is het overheersende mechanisme
voor het duwen van de ontwikke-
ling in een bepaalde richting.
Boetes, belastingen, uitsluitingen
en tot op zekere hoogte vrijwillige
overeenkomsten bleken e' ectief.
Dit geeft de industrie vertrouwen
om te investeren in ontwikkeling.
De afbeelding links bovenaan deze
pagina toont de grote verscheiden-
heid van maatregelen. In Europa
gaat men verder dan de Montreal-
eisen, terwijl de VS en Azië het
precies volgen. Australië heft hoge
belastingen op de HFK-verkoop.
Diverse landen stimuleren groene
technologie door het geven van
subsidies of door belastingmaatre-
gelen op investeringen voor
e* ciencyverbeteringen. Onder-
zoeksprogramma’s aan universitei-
ten zijn een goede kraamkamer
voor nieuwe ideeën die dan door de
industrie verder kunnen worden
uitgewerkt. De groeiende N&W
lappendeken is echter gevaarlijk.
Het initieert lokale suboptimalisatie
en vergroot de complexiteit van de
markt. Kosten zouden worden
opgedreven en technologische
vooruitgang zou vertragen of zelfs
geblokkeerd.
Wetgevende invloedIn 2002 introduceerde de EU de
MAC richtlijn en in 2004 de richtlijn
F-gassen. Terwijl de MAC-richtlijn
koudemiddelen tot het niveau van
een GWP van 150 verbiedt, zorgt het
tegelijkertijd voor een impuls om
nieuwe oplossingen voor R134a in
automotive-airconditioning te
zoeken. In 2003 introduceerde
Denemarken een zeer hoge HFK-
belasting en in 2007 een maxi-
mumhoeveelheid van 10 kg HFK.
Dit dwong het supermarktsegment
te zoeken naar alternatieven voor
HFK’s en startte een ontwikkeling
van CO2-koelsystemen.
Van 2001 tot 2005 werd de eerste
generatie CO2-supermarktsyste-
men voornamelijk gebouwd als een
cascadesysteem met HFK’s of HC in
de eerste trap. Van 2005 tot 2009
zijn driehonderd transkritische
systemen in Europa geplaatst. Van
de Deense supermarkt Fakta (zie
afbeelding rechtsboven) bestaat een
goed onderbouwde studie. Daarin
is aangetoond dat de tweede
generatie transkritische CO2-instal-
latie e* ciënter werkt dan de
voorheen gebruikelijke HFK-versie.
LevenscycluskostenDe gemiddelde geaccumuleerde
levenscycluskosten (LCC) van een
product is een geaccepteerd middel
om technologieën te evalueren en
RCC Koude & luchtbehandeling
2020 FEBRUARI 2013 106e JAARGANG
DUURZAME KOUDEMIDDELEN
om minimumprestatienormen
(MEPS) vast te stellen. De selectie
van koudemiddelen heeft grote
impact op de LCC door de fysieke
eigenschappen zoals viscositeit en
warmteoverdrachteigenschappen.
Ongeacht de keuze van het koude-
middel moet het eindproduct een
levensvatbare LCC hebben. Dure,
groene oplossingen voor een kleine
minderheid is geen optie. De
uitdagende vraag is altijd hoe de
LCC verlaagd kan worden als de
technologie zich verder ontwikkelt.
Ervaring met CO2 als koudemiddel
heeft duidelijk aangeven dat de LCC
zich beter heeft ontwikkeld dan
werd voorspeld.
Technische competentieTechnische expertise bij het
ontwikkelen van nieuwe producten
voor nieuwe koudemiddelen met
verbeterde energie-e* ciëntie is een
basisvoorwaarde. Kennis van
materiaalkunde, testprocedures en
engineeringpraktijk moet aanwezig
zijn. Voor de CO2 transkritische
toepassing heeft de ontwikkeling
van compressoren en regelappara-
tuur gedurende een decennium
een intens proces doorlopen. De
iteraties tussen ontwerp en terug-
koppeling uit de praktijk kost tijd.
Kinderziekten zijn gevaarlijk voor
nieuwe technologieën, vooral
wanneer die moeten concurreren
met volwassen oplossingen.
Thermodynamisch liggen de
eigenschappen van koolwaterstof-
fen dicht bij die van HFK’s of
HCFK’s. Propaan (R290) wordt soms
naar voren geschoven als
een drop-in voor R22
maar dat is een gevaarlijk
misleidend standpunt
omdat vanuit het veilig-
heidsaspect speciale
voorzorgsmaatregelen
genomen moeten worden.
Dit betekent dat met name
servicemonteurs plotse-
ling andere werkmetho-
den moeten hanteren bij
systemen die er op het
oog hetzelfde uitzien als
voorheen. Voordat ver-
koop wordt goedgekeurd, is het
voor een leverancier van de com-
ponenten belangrijk er zeker van te
zijn dat de markt klaar is om
koolwatersto' en veilig te hanteren
en dat fabrikanten kunnen aanto-
nen dat bestaande veiligheidsnor-
men (zie de afbeelding bovenaan
de pagina) worden nageleefd.
De afbeelding onderaan deze
pagina toont het interne Danfoss-
proces om een component vrij te
geven voor gebruik met koolwater-
stof. Een grondige risico-evaluatie
wordt gemaakt en goedgekeurd
door een verzekeringsdeskundige,
wat uiteindelijk resulteert in type-
keur. Regionale normen worden
geëvalueerd, wat dan leidt tot
geografi sche beperkingen.
Belangrijk in de discussie is het
verschil tussen het vermeende en
werkelijke risico. De juiste beslissin-
gen voor het creëren van waarde
voor de samenleving is gebaseerd
op een goed evenwicht tussen deze
risicoaspecten. Nieuwe toepassin-
gen van koudemiddelen worden
altijd met achterdocht bekeken,
maar naar mate de tijd vordert,
komen de werkelijke en vermeende
risico’s samen. Nieuwe systemen
krijgen het vertrouwen in een
bredere markt dankzij bewezen
veiligheid en een goed ingevoerde
service.
MarktbereidheidMarktbereidheid is het vermogen
van de markt om een nieuwe
technologie toe te passen. Deze
factor hangt samen met de wetge-
ving. Geen enkel land blokkeert de
eigen markt wegens gebrek aan
servicemogelijkheden voor nieuwe
technologieën. Onderwijs speelt
hierin een belangrijke rol. Te weinig
opgeleide mensen leidt tot een
hoger risico op ongevallen en de
voorspelde LCC wordt niet bereikt.
Niet voldoen aan de verwachtingen
is funest voor een nieuwe techno-
logie; een tweede kans wordt vaak
niet gegeven.
InnovatiesDe mening van Danfoss over de
toekomstige koudemiddelen
(groene vlakken) voor verschillende
toepassingen wordt weergegeven
in de afbeelding op de volgende
pagina. Intraregionale ontwikkelin-
gen worden niet aangegeven.
Nieuwe koudemiddelen laten op
hun beurt weer andere innovaties
het licht zien.
Veiligheid is een dwingende eis en
is doorslaggevend voor het toe-
komstige gebruik van koolwater-
sto' en. De snelheid naar een brede
marktacceptatie is moeilijk te
voorspellen. Veel hangt af van
politiek, opinie en fabrikanten. In
die zin is een wereldwijde norm
voor de minimale eisen van
systemen en componenten rele-
vant. In ISO 5149 zijn milieu- en
21106e JAARGANG FEBRUARI 2013
Koude & luchtbehandeling RCC
Anders denken in klimaatoplossingen
Scan de QR-code met
uw smartphone of tablet
voor meer informatie!
ADVISERING I ONDERSTEUNING I TOTAALOPLOSSING
Airview Luchtbehandeling BV I 078 - 652 18 00 I www.airview.nl
Bij ons kunt u terecht voor méér dan alleen de levering
van uw apparatuur. Ook advisering en ondersteuning in
alle fases van uw project vormen voor ons een belangrijk
onderdeel van de totaaloplossing.
Wij laten u graag zelf de toegevoegde waarde van dit
concept ervaren en nodigen u uit om contact met ons op te
nemen voor het bespreken van de mogelijkheden.
Met de door ons leverbare WTW-units kan voor
iedere situatie een passende oplossing geboden
worden. Meer informatie over deze apparatuur
vindt u in het productoverzicht hierboven.
Airview Luchtbehandeling is uw totaal-
leverancier in klimaatoplossingen.
Door middel van ons uitgebreid leverings-
programma kunnen wij u de oplossing
bieden voor ieder klimaatprobleem.
Luchtbehandeling
HRU DUO/FAI/HR
HRE / HRE-TOP R-TOP
veiligheidseisen voor koel- en warmtepompsyste-
men vastgelegd. Een nieuwe versie van ISO 5149
inclusief koolwatersto' en is in voorbereiding met
internationale deelname en met verwachte release
in 2013. Als regionale normen de ISO 5149 als
minimumvereiste aannemen, is een basis gelegd
voor bredere acceptatie van koolwatersto' en.
Voor huishoudelijke en kleine commerciële toepas-
singen blijven koolwatersto' en toegepast worden.
De goedkeuring in de VS van EPA SNAP van drie
koolwatersto' en voor deze toepassingen is een
doorbraak. De ervaring heeft aangetoond dat
binnen de grenzen van de toelaatbare vulling de
risico’s klein zijn.
Voor grotere commerciële toepassingen, met name
supermarkten, met gecombineerde koel- en
warmte vraag zal zeker het gebruik van CO2
toenemen, dit als gevolg van de hoge temperatuur
eigenschappen. R290 is al een goed ingevoerd kou-
demiddel, niet alleen voor kleine apparaten maar
ook voor honderden supermarkten in noordelijke
EU. De combinatie van R290 of R717 en CO2 heeft
de potentie in zich om zeer e* ciënte systemen in
elk klimaat te realiseren.
Warmtepompen zijn erg geschikt voor het herge-
bruik van (opgeslagen) energie waardoor zowel
individuele woningwarmtepompen als industriële
(R717) warmtepompen voor stadsverwarming en
warmteterugwinning steeds meer toegepast
worden.
Hoewel R32 een HFK is, heeft het pragmatische
voordelen die niet buiten beschouwing mogen
worden gelaten. Binnen het zevenkrachtenmodel is
R32 een levensvatbare en ecologisch keuze voor
veel ontwikkelingslanden op middellange termijn.
Wel moet R32 moet nog worden ingedeeld als
geschikt koudemiddel, gezien vanuit de normalisa-
tie en de wetgeving. n
Bewerking van een paper van de Gustav Lorent-
zen conferentie 2012 door ing. Kees van Heinin-
gen, lid redactieraad RCC Koude & Luchtbehande-
ling
Top Related