Energiebesparing in vriescel realiseren
Hoe kouder het klimaat, hoe belangrijker het wordt om vocht goed onder controle te houden licht Kris van de Rijt, directeur van Air In Motion B.V., toe. Zijn bedrijf ontwikkelt sinds jaar en dag oplossingen voor het beheersen van de vochtlast richting koel- en vriescellen.
Vaak komen wij bij situaties uit waar klanten al jaren "vechten" om de grote hoeveelheden vocht af te voeren via de verdampers. Wanneer vocht vanuit een warmer klimaat via deurbewegingen de vriescel binnen treedt, is de enige manier om dit vocht nog weg te krijgen via de afvoer van de verdampers. Gedurende dit proces dient het vocht neer te slaan op het koelblok van de verdampers, om vervolgens via het ontdooiproces (ontdooiactie) te worden afgevoerd als vloeibaar water met een temperatuur van > 0ºC.
Veelal en met name bij kleine en middelgrote koelinstallaties gebeurt het ontdooiproces door middel van elektrische gloeispiralen welke het volledige koelblok van de verdampers dienen te verwarmen tot boven het vriespunt. Tijdens dit ontdooiproces gaat er veel warmte verloren naar de vriesomgeving waardoor de temperatuur in het vriesklimaat gaat stijgen. Daarnaast loopt de efficiëntie van de verdamper hard achteruit wanneer er ijsvorming ontstaat op het koelblok in de verdamper. Deze efficiëntie kan teruglopen tot wel 70% van de normale capaciteit. Er kan immers minder lucht door de verdamper en de warmte kan niet meer zo efficiënt worden overgebracht naar het koelblok van de verdamper door het aanwezige ijs. Dit alles heeft tot gevolg dat de energiekosten, voor het behouden van de temperatuur, gaan stijgen.
Luchtdroger vóór of in de vriescel
Een veel gemaakte fout is het plaatsen van een additionele adsorptie luchtdroger in de vriescel om dit probleem te verhelpen. Echter, het drogen van de lucht in een vriescel is een kostbare aangelegenheid. Om dit nader te verklaren is het van belang om de werking van een adsorptiedroger te begrijpen, de werking is hier terug te lezen.
Door deze unieke eigenschappen van een adsorptie luchtdroger is het mogelijk om zelf bij lage temperaturen de lucht nog zeer efficiënt te kunnen ontvochtigen. Dit neemt echter niet weg dat de hoeveelheid energie welke nodig is om 1 kg water per uur uit de lucht te halen, aanzienlijk stijgt naarmate de temperatuur verder zakt.
Vergelijking efficiëntie & energiekosten
Als vergelijk nemen we twee identieke adsorptie luchtdrogers welke beiden een proceslucht hoeveelheid hebben 1.500 m3/uur:
1. Luchtdroger in de vriescel:
In een klimaat van -18ºC bij 80% RV is het mogelijk om circa 1 kg/uur uit de lucht te halen. Dit betekent dus een ontvochtigingscapaciteit van 24 kg/dag. Hiervoor is een regeneratievermogen van 13,5 kW benodigd. De efficiëntie is: 13,5 kW / kg water.
2. Luchtdroger vóór de vriescel:
In een klimaat van 20ºC bij 60% RV is het mogelijk om circa 10 kg/uur uit de lucht te halen. Dit betekent dus een ontvochtigingscapaciteit van 240 kg/dag. Hiervoor is een regeneratievermogen van 13,5 kW benodigd. De efficiëntie is: 1,35 kW / kg water.
Duidelijk is het verschil met factor 10 aan energiebehoefte voor het ontvochtigen van 1 kg/uur wanneer een luchtdroger in of juist vóór de vriescel wordt opgesteld. De vraag blijft dan echter hoeveel vocht er in de praktijk bij bijvoorbeeld een gemiddelde openingstijd van 1 uur per dag naar binnen treedt.
| Vergelijking | Drogen vóór de vriescel | Drogen in de vriescel |
|---|---|---|
| Energiekosten per jaar: | € 2.300,- | € 9.505,- |
| Procentuele energiekosten per jaar: | 24% | 100% |
| Kans op defecten bij spanningsuitval: | Nee | Ja |
| (Kostbaar) ruimteverlies in de vriescel: | Nee | Ja, ten minste 1 palletplaats |
| Voegt (ongewenste) warmte toe aan het vriesklimaat: | Nee | Ja |
| Maakt een onderdruk* in naastgelegen ruimte: | Nee | Ja, geschatte extra energiekosten door onderdruk: € 2.000,- / jaar |
*Een onderdruk ontstaat wanneer er lucht wordt afgezogen uit een ruimte. Wanneer deze ruimte gekoeld is, zal er in de zomerperiode warme en vochtige lucht voor in de plaats komen. Bij het drogen in de vriescel wordt veelal gebruik gemaakt van een gekoelde voorruimte voor het aanzuigen van de regeneratieluchtstroom. Hierdoor worden interne vochtproblemen in de luchtdroger voorkomen, echter zal dit een onzichtbare extra warmte- en vochtlast richting de voorruimte veroorzaken. Deze onzichtbare warmte- en vochtlast kost al snel enkele duizenden Euro’s per jaar aan koelcapaciteit.
Vochtlast richting de vriescel
Wanneer een doorgang van 3x3 meter (BxH) gedurende de werkdag (8 uur) totaal 1 uur geopend is naar een klimaat va 20ºC bij 60% RV, dan zal de vochtlast per dag op circa 200 kg liggen.
Bij een juiste scheidingstechniek bij de ingang naar de vriescel in combinatie met een luchtdroger welke is gepositioneerd in het klimaat vóór de vriescel, zal er een scheidingsefficiëntie van >90% plaatsvinden, zie voor meer informatie onze website over afim luchtdeuren. De vochtlast richting de vriescel wordt hiermee beperkt tot slechts 20 kg per dag. Na werktijd, dus zo’n 16 uur per dag, kan een luchtdroger vóór de vriescel automatisch worden uitgeschakeld ter besparing van energie. Air In Motion adviseert u graag over de beste oplossing voor iedere specifieke situatie.
Wanneer de luchtdroger echter is geplaatst in de vriescel, dient deze 24/7 geactiveerd te blijven om geen invriesverschijnselen te vertonen. Daarnaast is de capaciteit van 24 kg / dag slechts een slordige 10% van de vochtlast gedurende de werkdag.
Zowel de 10x zo efficiënte ontvochtiging als ook de mogelijkheid om de luchtdroger (automatisch) uit te laten schakelen buiten werktijd, maakt dat het drogen vóór de vriescel de enige juiste oplossing is om vochtproblemen in de vriescel te voorkomen.
Samenvatting
Met regelmaat komen situaties tegen waarbij luchtdrogers zijn gepositioneerd in de vriescel en welke de lucht van zo’n -18ºC (of kouder) drogen in de vriescel. In dit artikel laten wij zien dat deze methode van ontvochtiging allesbehalve rendabel is. De energiekosten zijn ruim 4x hoger dan noodzakelijk en met een slechter resultaat tot gevolg.
Door middel van onze oplossingen wordt niet alleen bespaart op energie, maar worden tevens gladheid op de werkvloer en gevaarlijke situaties rondom de doorgang naar de vriescel voorkomen, aldus Van de Rijt. De oplossingen van Air In Motion worden inmiddels wereldwijd in tientallen landen succesvol toegepast.
