Basisvoorschriften huisstijl Rapport extern - LNE.be

lne.be

Basisvoorschriften huisstijl Rapport extern - LNE.be

Beperkte verspreiding

(Contract 031622)

Onderzoeken en inventariseren van oorzaken

van lekkage van ozonafbrekende stoffen en

gefluoreerde broeikasgassen uit koelinstallaties

en voorstellen van emissiereducerende

maatregelen

Vito: Els Hooyberghs, Hendrik Van Rompaey

Coolconsult: Wilfried De Smet

Studie uitgevoerd in opdracht van Aminal

2005/IMS/R/

Vito i.s.m. Coolconsult

Januari 2005


VERSPREIDINGSLIJST

Aminal: 15 exemplaren

Coolconsult: 5 exemplaren

Vito: 10 exemplaren

1


2

INHOUDSTABEL

0 MANAGEMENT SAMENVATTING ................................................................................................... 9

1 HOOFDSTUK 1: BESCHRIJVING BESTAANDE TOESTAND .................................................... 15

1.1 Doelstelling..................................................................................................................................... 15

1.2 Indeling koelinstallaties.................................................................................................................. 15

1.2.1 Industriële en commerciële koeling ........................................................................................... 17

1.2.2 Uitvoeringsvormen industriële en commerciële koelinstallatie................................................. 18

1.2.3 Gekoeld transport....................................................................................................................... 19

1.2.4 Stationaire airconditioning......................................................................................................... 21

1.2.5 Mobiele airconditioning............................................................................................................. 23

1.3 Afbakening koelinstallaties............................................................................................................. 24

1.3.1 Op basis van capaciteiten........................................................................................................... 24

1.3.2 Op basis van lekrisico’s ............................................................................................................. 24

1.4 Overzicht van de verschillende koudemiddelen per uitvoeringstype.............................................. 25

1.5 Belangrijke fysische eigenschappen van de koudemiddelen........................................................... 27

1.6 De benaming van de koudemiddelen.............................................................................................. 28

1.7 Onderdelen van een koelinstallatie ................................................................................................ 29

1.7.1 Verdampers................................................................................................................................ 29

1.7.2 Compressoren ............................................................................................................................ 30

1.7.3 Condensors ................................................................................................................................ 37

1.7.4 Expansieapparaten ..................................................................................................................... 39

1.7.5 Regelingen, regelapparaten en regelsystemen ........................................................................... 40

1.7.6 Koelleidingen............................................................................................................................. 41

1.7.7 Koppelingen en verbindingen.................................................................................................... 41

1.7.8 Appendages ............................................................................................................................... 43

1.7.9 Hulp(rand)apparatuur ................................................................................................................ 46

1.8 Soorten lekken en structurele oorzaken van lekkages .................................................................... 47

1.8.1 Soorten lekken ........................................................................................................................... 47

1.8.2 Structurele oorzaken van lekkages ............................................................................................ 50

1.8.3 Risico voor lekverliezen in een koelinstallatie .......................................................................... 55

1.8.4 Algemene beschouwingen over onderhoud............................................................................... 56

1.9 Casuïstiek: Verslagen van incidenten aan koelinstallaties met koudemiddelverlies tot gevolg ..... 57

1.9.1 Algemeen................................................................................................................................... 57

1.9.2 Lijst incidenten .......................................................................................................................... 58

1.10 Overleg met experten uit binnen- en buitenland............................................................................. 60

1.10.1 Overleg met TNO (Nederland) ............................................................................................. 60

1.10.2 Informatie van STEK............................................................................................................ 62

1.10.3 De Regeling Lekdichheidsvoorschriften Koelinstallaties (RLK) ......................................... 63

1.10.4 Bedrijfsbezoek BASF ........................................................................................................... 64

1.10.5 Bezoek aan koelinstallaties van grootwarenhuizen............................................................... 65

1.10.6 Deelname aan conferentie over natuurlijke koudemiddelen te Glasgow .............................. 66

1.10.7 Bezoek aan een grootwarenhuis in het Groot Hertogdom Luxemburg................................. 67

2 HOOFDSTUK 2: UITVOERING METINGEN AAN KOELINSTALLATIES .............................. 69

2.1 Doelstelling..................................................................................................................................... 69

2.2 Onderhoudsvoorschrift voor koelinstallaties ................................................................................. 69


2.2.1 Regels in acht te nemen door de gebruiker ................................................................................ 69

2.2.2 Onderhoud uit te voeren door de koeltechnieker ....................................................................... 70

2.3 Procedures voor handelingen uit te voeren door koeltechnici ....................................................... 73

2.3.1 Lijst van de uit te voeren handelingen ....................................................................................... 73

2.3.2 Procedure per handeling............................................................................................................. 74

2.4 Keuze van het koudemiddel en gevolgen op het energieverbruik ................................................... 87

2.5 Het concept TEWI........................................................................................................................... 89

2.6 Handelingen en metingen aan koelinstallaties ............................................................................... 92

2.6.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 92

2.6.2 Beschrijving van de testen ......................................................................................................... 93

2.6.3 Resultaten van de testen ........................................................................................................... 100

2.6.4 Besluit ...................................................................................................................................... 108

2.7 Inventaris vereist gereedschap ..................................................................................................... 108

3 HOOFDSTUK 3: VERBETERDE EMISSIEFACTOREN.............................................................. 109

3.1 Doelstelling................................................................................................................................... 109

3.2 Evaluatie en conclusie .................................................................................................................. 109

4 HOOFDSTUK 4: EVALUATIE EN VOORSTELLEN VAN EMISSIEREDUCERENDE

MAATREGELEN.......................................................................................................................................... 110

4.1 Doelstelling................................................................................................................................... 110

4.2 Evaluatie van de huidige situatie.................................................................................................. 110

4.2.1 Algemeen ................................................................................................................................. 110

4.2.2 Milieubewustzijn...................................................................................................................... 110

4.2.3 Lekkende installaties................................................................................................................ 110

4.2.4 Waarom is een ammoniakinstallatie wel lekdicht? .................................................................. 111

4.2.5 Technische problemen ............................................................................................................. 111

4.2.6 Prijs van gefluoreerde koudemiddelen..................................................................................... 112

4.2.7 Alternatieve koudemiddelen .................................................................................................... 112

4.3 Beleidsvoorstellen......................................................................................................................... 113

4.3.1 Verhogen van het milieubewustzijn t.o.v. gefluoreerde koudemiddelen ................................. 113

4.3.2 Het verkrijgen van lekvrije installaties..................................................................................... 113

4.3.3 Andere mogelijke technische aanbevelingen ........................................................................... 114

4.3.4 Prijs van gefluoreerde koudemiddelen..................................................................................... 115

4.3.5 Alternatieve koudemiddelen .................................................................................................... 115

4.4 Evaluatie van de Belgische norm NBN EN 378............................................................................ 115

4.4.1 Ontwerp, constructie, beproeven, merken en documentatie van koelsystemen en

warmtepompen ....................................................................................................................................... 116

4.4.2 Bediening, onderhoud, reparatie en herstelling van koelsystemen en warmtepompen............ 117

4.4.3 Evaluatie van de norm EN 378 ................................................................................................ 117

4.5 Het verkrijgen van ecologiepremie............................................................................................... 118

4.5.1 Inleiding ................................................................................................................................... 118

4.5.2 Welke soorten van koelinstallaties komen in aanmerking voor subsidie? ............................... 118

4.5.3 Hoeveel bedraagt de premie? ................................................................................................... 119

4.5.4 Hoe een aanvraag in te dienen?................................................................................................ 120

5 Bibliografie............................................................................................................................................ 121

6 Bijlagen.................................................................................................................................................. 123

3


4

LIJST MET FIGUREN

Figuur 1: Schets van een open compressor....................................................................................................... 31

Figuur 2: Asafdichting ...................................................................................................................................... 32

Figuur 3: Schets van een semi-hermetische compressor................................................................................... 33

Figuur 4: Schets van een hermetische compressor ........................................................................................... 34

Figuur 5: Zuigercompressor ............................................................................................................................. 35

Figuur 6: Schroefcompressor............................................................................................................................ 36

Figuur 7: Werking scrollcompressor ................................................................................................................ 37

Figuur 8: Flareverbinding................................................................................................................................. 42

Figuur 9: Flare-apparaat voor het maken van een flare .................................................................................. 42

Figuur 10: Maken van trompetvormig uiteinde aan een leiding bij flareverbinding ........................................ 94

Figuur 11: Trompetvormig uiteinde van een leiding bij flareverbinding.......................................................... 94

Figuur 12: Aandraaien van de flareverbinding ................................................................................................ 95

Figuur 13: Proefstuk met flareverbindingen ..................................................................................................... 95

Figuur 14: Aantal en benaming flareverbindingen........................................................................................... 96

Figuur 15: Testen van de flareverbindingen onder stikstofdruk in water (groot lek aan flare rechts) ............. 96

Figuur 16: Stikstoflassen................................................................................................................................... 97

Figuur 17: Proefstuk met gebraseerde verbindingen........................................................................................ 98

Figuur 18: Eerste koelinstallatie....................................................................................................................... 99

Figuur 19: Koelinstallatie Coolconsult............................................................................................................. 99

Figuur 20: Normaalverdeling van alle lekken zonder gebruik ringetje (1 e en 2 e pogingen)........................... 101

Figuur 21: Verdeling volgens de grootte van de lekken.................................................................................. 102

Figuur 22: Verdeling flarelekken volgens de ervaring van de koeltechnieker................................................ 103

Figuur 23: Normaalverdeling van alle lekken bij gebruik ringetje (1 e en 2 e poging) ..................................... 104

Figuur 24: Normaalverdeling van de lekken aan gebraseerde verbindingen ................................................. 105

Figuur 25: Normaalverdeling van de hoeveelheid gelekt koudemiddel tijdens het vullen en vacuüm trekken

van de installaties............................................................................................................................. 107


LIJST MET AFKORTINGEN

bv. bijvoorbeeld

BVK Belgische Vereniging voor Koeltechniek

(Belgische Antenne van IIF = Institut International du Froid / IIR =

International Institute of Refrigeration)

ca. circa

CECOMAF Comité Européen des Constructeurs de Matériel Frigorifique

CFK chloorfluorkoolstof

CO2

koolstofdioxide

COP coefficient of performance (Qc/W)

DX directe expansie

DT of ΔT delta temperatuur (temperatuurverschil)

EIA energie-investeringsaftrek

EN Europese norm

GPG Good Practice Guidances

HCFK chloorfluorkoolwaterstof

HFK fluorkoolwaterstof

hd hogedruk

K Kelvin

kg kilogram

kJ kilojoule

kW kilowatt

ld lagedruk

lt staal lage temperatuur staal

md middendruk

MIA milieu-investeringsaftrek

NOKS Nationaal Onderzoek Koudemiddelstromen

Pa Pascal

PFK perfluorkoolstof

pH zuurtegraad

PED Pressure Equipment Directive

R (407c) refrigerant (koudemiddel)

RLK Regeling Lekdichtheidsvoorschriften Koelinstallaties

ROB Reductie Overige Broeikasgassen

Qc

warmte afgegeven aan de condensor

Qo

warmte opgenomen aan de verdamper

Qc/W COP (zie eerder)

Qo/W koudefactor

STEK Stichting Erkenning Koeltechnisch Installateur

tc

condensatietemperatuur

to

verdampingstemperatuur

TEV thermostatisch expansieventiel

TEWI Total Equivalent Warming Impact

t.o.v. ten opzichte van

5


6

UBF Unie der Belgische Frigoristen (groepering van de Koninklijke

Belgische Vereniging voor Koude en Luchtbehandeling)

VAMIL willekeurige afschrijving milieu-investeringen

W arbeid opgenomen door de koelmachine


VERKLARENDE WOORDENLIJST

Eutectische platen zijn platte containers die een oplossing bevatten die bij een bepaalde

temperatuur, afhankelijk van de oplossing, bevriest. Men vriest

deze platen in met behulp van een koelcel of van een ander geschikt

toestel, waarna deze gedurende het ontdooien gedurende lange tijd

warmte opnemen bij hun smelttemperatuur. Dikwijls worden

koeltoestel en platen gemonteerd op een kleine vrachtwagen

waarmee koel of diepvriesproducten worden vervoerd. Het opladen

gebeurt dan 's avonds in de garage.

Koudemiddel–

koudedrager

Koudemiddel: vloeistof die wordt gebruikt voor warmteoverdracht

in een koelsysteem, en die warmte bij lage temperatuur en lage druk

opneemt en bij hoge temperatuur en hoge druk afgeeft, hetgeen

doorgaans gepaard gaat met een faseverandering van het

koudemiddel.

Koudedrager: vloeistof voor warmteoverdracht waarbij de fasetoestand

van het medium niet verandert.

Zo is koud water een koudedrager en R407c een koudemiddel.

Koudefactor verhouding tussen het opgenomen vermogen van de koelmachine en

de aan de verdamper nuttig onttrokken warmte (met verkeerd

woordgebruik: de geproduceerde nuttige koude). Staat tegenover

de COP (coefficient of performance) van een warmtepomp waar

gesproken wordt over de verhouding tussen de aan de condensor

afgegeven warmte en de door de machine opgenomen elektrische

energie.

Capaciteit van een

koelinstallatie

is de hoeveelheid warmte die de koelinstallatie aan de verdamper

kan onttrekken

Open compressor een compressor waarbij de aandrijfas naar buiten is gevoerd en die

dus met gelijk welke type motor kan worden aangedreven

Semi-hermetische

compressor

Hermetische

compressor

is een volledig gesloten compressor, met ingebouwde motor, maar

waarvan de onderdelen kunnen vervangen worden door het

openschroeven van toegangsluiken

is een volledig gesloten compressor die niet kan geopend worden

zonder de omkapseling door te slijpen. Deze compressor is niet

bedoeld om hersteld te worden.

Scroll compressoren zijn hermetische compressoren waarbij de compressie gebeurt door

twee in elkaar draaiende slakkenhuisvormige delen. Dit actueel

type compressor is vooral populair in klima toepassingen voor een

capaciteit per compressor tot 30 kW.

7


8

Schroefcompressoren deze compressoren voor grotere capaciteiten tot 1000 kW werken

door het in elkaar draaien van twee schroefvormen. Zij zijn zeer

dikwijls van het open type.

Centrifugale

compressoren

zijn compressoren voor zeer grote capaciteiten, tot 4 MW per

eenheid, die werken op het principe van de centrifugaalkracht; de

enige elementen tussen de stilstaande en de bewegende delen zijn de

lagers.


0 MANAGEMENT SAMENVATTING

Bepaalde ozonafbrekende stoffen (HCFK’s) en gefluoreerde broeikasgassen (HFK’s en

PFK’s) worden in Vlaanderen veelvuldig gebruikt als koudemiddel in koel- en

luchtbehandelingsinstallaties.

Uit de emissie-inventarisatie 1 blijkt dat in 2003 de emissies van ozonafbrekende stoffen en

gefluoreerde broeikasgassen uit koel- en luchtbehandelingsinstallaties het grootste aandeel

hebben in de totale uitstoot van deze stoffen. Daarnaast geven emissieprognoses voor

ozonafbrekende stoffen en gefluoreerde broeikasgassen 2 aan dat de emissies van

gefluoreerde broeikasgassen uit koel- en luchtbehandelingsinstallaties nog sterk zullen

toenemen.

In kader van internationale afspraken zoals het Protocol van Montreal betreffende stoffen

die de ozonlaag afbreken en het Kyotoprotocol inzake klimaatsverandering heeft het

Vlaams gewest zich ertoe geëngageerd om een trendbreuk in deze emissies te

verwezenlijken en de emissies van deze polluenten terug te dringen.

Doordat er momenteel van beleidszijde onvoldoende inzichten bestaan omtrent de

werkelijke oorzaken van de grote lekverliezen werd deze studie opgezet.

Het onderzoek van deze studie moet leiden tot een grondige analyse van lekkage-oorzaken

uit koel- en luchtbehandelingsinstallaties en de resultaten moeten onder meer mogelijke

emissiereducerende maatregelen bevatten.

De studie werd ingedeeld in vier fasen, als volgt:

Fase 1: Beschrijving van de bestaande toestand

Fase 2: Uitvoering van metingen aan koelinstallaties

Fase 3: Verbeterde emissiefactoren

Fase 4: Evaluatie en voorstellen van emissiereducerende maatregelen

In de eerste fase wordt een indeling gegeven van de koelinstallaties en wordt dieper

ingegaan op het onderscheid tussen industriële en commerciële koelinstallaties, zowel in de

historische context als de huidige. Vandaag is het onderscheid tussen industriële en

commerciële installaties op technisch vlak artificieel omdat beide eigenlijk gelijkaardig zijn

van opbouw en ze enkel verschillen op het vlak van de omgeving waar ze zich bevinden.

Om de oorzaken van lekverliezen zo goed mogelijk in kaart te brengen werd in de eerste

fase een uitgebreide beschrijving gegeven van de onderdelen van koelinstallaties met

1 ECONOTEC, Update of the emission inventory of ozone depleting substances, HFCs, PFCs and SF6. 2003.

2 VITO, Opstellen van emissieprognoses voor ozonafbrekende stoffen en gehalogeneerde broeikasgassen en kwantificeren

van het reductiepotentieel van mogelijke maatregelen, studie uitgevoerd in opdracht van het Ministerie van de Vlaamse

Gemeenschap, AMINAL, Afdeling Algemeen Milieu- en Natuurbeleid – sectie lucht, 2002

9


10

aandacht voor deze delen die lekgevoelig kunnen zijn. Er wordt verder een beschrijving

gegeven van soorten lekken, waarin onderscheid gemaakt wordt tussen incidentele lekken

en structurele lekken. Incidentele lekken hebben doorgaans tot gevolg dat een groot deel of

de ganse koudemiddelinhoud van de installatie op een korte tijd verloren gaat. Structurele

lekken daarentegen zijn kleiner, met als gevolg een langzame emissie van koudemiddel en

tevens dat ze mogelijk slechts na verloop van lange tijd opgemerkt worden.

Een interessant onderdeel van de studie is een uitgebreide lijst van meer dan 60 incidenten

met lekken aan koelinstallaties. Deze incidenten werden qua oorzaak onderverdeeld in

fouten bij:

het concept

de montage

het onderhoud

de gebruiker van de installatie

waarbij tot uiting komt dat ongeveer één derde van alle incidenten te maken hebben met

fouten in het concept, één vijfde met montagefouten en meer dan 40% een gevolg zijn van

slecht onderhoud. Onderhoud blijkt dus de meest belangrijke factor waarop moet ingespeeld

worden, maar het blijkt hieruit duidelijk dat op het niveau van het concept ook maatregelen

noodzakelijk zijn.

Nog steeds in het kader van de eerste fase werd overleg met andere deskundigen

georganiseerd en werden diverse bezoeken afgelegd aan koelinstallaties. De 6 de IIR Gustav

Lorentzen conferentie werd eind augustus 2004 in Glasgow bijgewoond. Hier werden

diverse lezingen gegeven over nieuwe technieken van koelinstallaties op natuurlijke

koudemiddelen, zijnde vooral ammoniak, kooldioxide en koolwaterstoffen. Hieruit blijkt dat

er toch reeds heel wat ervaring bestaat met dergelijke koelinstallaties en dat deze doorgaans

beter scoren wat energie-efficiëntie betreft. Het nadeel is de initiële kostprijs die hoger ligt

omwille van de grotere complexiteit van de koelinstallatie.

Fase 2 bestaat onder meer uit het uitvoeren van metingen aan koelinstallaties. Het hoofdstuk

start met onderhoudsvoorschriften voor koelinstallaties waarin regels gegeven worden die in

acht te nemen zijn door de gebruikers en door de koeltechniekers. Deze regels zijn afgeleid

uit de Code van Goede Praktijk, opgesteld door het UBF.

Er worden verder enkele technische berekeningen weergegeven waaruit bijvoorbeeld blijkt

dat ammoniak als koudemiddel heel wat beter scoort dan R134a. Ook worden berekeningen

uitgevoerd over het TEWI (Total Equivalent Warming Impact) waaruit het grote belang

blijkt van het elektriciteitsverbruik van de installatie. De impactberekening daarvan in CO2equivalenten

is dan ook zeer sterk afhankelijk van het lokale productiepark van elektriciteit

(aandeel nucleair of hernieuwbaar ten opzichte van fossiele brandstoffen).

In samenwerking met twee koeltechnische firma’s werden een aantal testen uitgevoerd met

ervaren en minder ervaren koeltechniekers. Deze testen bestonden uit een aantal

handelingen die frequent door koeltechnici moeten uitgevoerd worden, zoals het maken van

verbindingsstukken met flares en het maken van verbindingsstukken door hardsolderen.

Daarnaast legden enkele koeltechnici een proef af waarbij een bestaande koelinstallatie

moest gevuld worden met een koudemiddel en in werking gesteld worden. Daarna moest de

installatie terug stilgelegd worden, het koudemiddel weggezogen en de installatie

gevacumeerd worden. Het verschil in gewicht van koudemiddel geeft aan hoeveel er

verloren werd door deze handelingen.


Het besluit van de praktische proeven is dat flareverbindingen een intrinsieke oorzaak van

lekkende koelinstallaties vormen. In tegenstelling tot wat verwacht kon worden is het

maken van een lekdichte flare echter niet afhankelijk van de ervaring van de koeltechnieker.

De techniek van het flaren op zich is wel verantwoordelijk voor de hoge lekgevoeligheid. Er

werd echter een beduidend betere lekdichtheid bereikt op basis van testen verricht met

flareverbindingen waarbij een bijkomend ringetje gebruikt werd.

Gebraseerde verbindingen daarentegen geven weinig tot geen aanleiding tot lekverliezen.

Koudemiddelverlies treedt voornamelijk op door vergetelheid of onhandigheid van

betrokken koeltechnieker. Een goede opleiding van de koeltechnieker en een correcte

uitvoering zijn hier van groot belang.

Tijdens het vullen en vacuüm trekken van een koelinstallatie kan, mits een correcte

uitvoering en het gebruik van goed en geschikt materiaal, veel koudemiddelverlies worden

bespaard. Kleine fouten kunnen zich vertalen in grote verliezen. Hoewel het gewicht aan

koudemiddelverlies per installatie slechts enkele tientallen of maximaal enkele honderden

grammen bedraagt, komt dit voor Vlaanderen overeen met een beduidende hoeveelheid

koudemiddel dat in de atmosfeer wordt geëmitteerd.

In fase 3 was de expliciete vraag om na te gaan of de huidige emissiefactor van 20% per

jaar 3 , die gebruikt wordt voor het koudemiddelverlies tijdens de levensduur van

koelinstallaties, dient onderscheiden te worden voor industriële en commerciële

koelinstallaties. Het onderzoek was niet gericht op de evaluatie van de emissiefactor op

zich, maar wel op de differentiatie ervan tussen koelinstallaties in beide gemelde

omgevingen.

In principe zijn de koelinstallaties in beide omgevingen gelijk van opbouw en is het

voorkomen van lekkages vooral het gevolg van een slecht concept en van onvoldoende of

slecht onderhoud. Dit laatste komt naar alle waarschijnlijkheid meer voor in een

commerciële omgeving dan in een industriële omgeving, tenminste gemiddeld genomen,

maar het is in de huidige omstandigheden niet mogelijk om daar een kwantificatie voor te

geven. Er wordt daarom voorgesteld om de oorspronkelijke eenvormige emissiefactor voor

industriële en commerciële koelinstallaties te behouden.

In fase 4 worden besluiten getrokken en beleidsvoorstellen geformuleerd. Anders dan

hetgeen bij de aanvang van de studie kon verwacht worden is het niet zo dat welbepaalde

onderdelen of materialen van koelinstallaties kunnen aangewezen worden als oorzaak van

lekken. Evenmin zijn het welbepaalde handelingen die aanleiding geven tot lekken.

De studie wijst dan weer wel duidelijk uit dat er een algemene achteloosheid bij

koeltechnici bestaat ten opzichte van lekkages van koudemiddel en dat vele koeltechnici

over onvoldoende gedegen kennis beschikken om lekken te voorkomen.

Er is nog steeds onvoldoende bewustzijn over de milieuschade (voornamelijk

broeikaseffect) die gefluoreerde koudemiddelen kunnen teweegbrengen. Een tweede

vaststelling is dat het veelal als normaal beschouwd wordt dat koelinstallaties lekken

3

Gebruikt bij het opstellen van de officiële emissie-inventaris O3-afbrekende stoffen en F-gassen (jaarlijks

opgemaakt wordt door Econotec).

11


12

vertonen. Het is echter bewezen, onder meer aan de hand van de uitgevoerde testen in deze

studie, dat het perfect mogelijk is dat een koelinstallatie volkomen lekdicht is en ook blijft.

Een bijkomend argument dat het slordige omspringen met koudemiddelen in de hand werkte

was de lage kostprijs van koudemiddelen. Vandaag is de prijs sterk gestegen waardoor de

neiging bestaat er ook zuiniger mee om te springen.

In de studie werd aan de hand van praktijkvoorbeelden duidelijk aangetoond dat

koelinstallaties die werken met alternatieve koudemiddelen (ammoniak, CO2, koolwaterstoffen)

bestaan en hun deugdelijkheid bewezen hebben. Dergelijke installaties zijn

het experimentele stadium voorbij en er werd aangetoond dat hun energieverbruik

doorgaans lager is dan dat van de bestaande installaties op gefluoreerde koudemiddelen.

Het enige nadeel van de alternatieve koelinstallaties is dat de installatiekost hoger is en dat

er een zekere weerstand bij de klanten heerst ten opzichte van de nog minder courante

technologie, mede in de hand gewerkt door de hogere kostprijs. Er werd echter wel

duidelijk aangetoond dat de payback voor dergelijke installaties -zelfs zonder subsidies- vrij

kort is door het gereduceerde energieverbruik.

De beleidsvoorstellen zijn dan ook de volgende:

Het bewustzijn van de milieuschade van gefluoreerde koudemiddelen kan verhoogd worden

door:

• sensibilizeringscampagnes: bijvoorbeeld via de federaties, via folders te verspreiden

onder de koelfirma’s en –technici, via vaktijdschriften

• opleiding: als deel van de opleiding dienen zowel de koelfirma’s die zich o.a. bezig

houden met het ontwerp van installaties als de koeltechnici bewust gemaakt te

worden van de milieuschade die gefluoreerde koudemiddelen teweegbrengen en de

doelstellingen die terzake bestaan o.m. in het kader van het Protocol van Kyoto

Het realiseren van lekvrije installaties kan beleidsmatig verder beïnvloed worden door:

• Opleiding en erkenning van vaktechnici. Daarbij dient in acht genomen te worden

dat niet alleen een opleiding en erkenningsregeling van de koeltechnici zelf, zoals ze

in de bestaande wetgeving reeds uitgewerkt is, belangrijk is maar tevens een

opleiding en erkenningsregeling voor ontwerpers van koelinstallaties.

• De uitvoering van een druktest verplicht maken bij aanvaarding van een niethermetische

koelinstallatie.

• Het vermijden van flareverbindingen waar deze niet noodzakelijk zijn en kunnen

vervangen worden door gebraseerde verbindingen. Indien flareverbindingen noodzakelijk

zijn, dient het type met een ringetje of het type STEK-flare gebruikt te

worden.

• Een nieuwe installatie kan vandaag ontworpen worden zonder gebruik te maken van

flareverbindingen. Alle noodzakelijke onderdelen bestaan op de markt in een

uitvoering om te braseren. Flares zouden in dit geval enkel toegelaten mogen

worden voor tijdelijke verbindingen, bijvoorbeeld om bepaalde werkzaamheden uit

te voeren.

• Bij bestaande installaties moeten flareverbindingen nog toegelaten blijven voor

onderdelen die nog niet uitgerust zijn voor braseerbare koppelingen. Indien deze


onderdelen echter aan vervanging toe zijn dient wel zoveel mogelijk overgeschakeld

te worden op verbeterde onderdelen voorzien van braseerbare koppelingen.

• Een belangrijke taak blijft deze van de Afdeling Milieu-inspectie van Aminal.

Slechts door blijvende controle van koelinstallaties zal de motivatie tot het

verkrijgen van lekvrije installaties verhogen.

Andere mogelijke technische aanbevelingen zijn:

• Voor nieuwe grote airco-installaties vanaf 50 kW vermogen en in combinatie met

meerdere verdampers (bijvoorbeeld vanaf 5 verdampers) kan en zou steeds gewerkt

moeten worden met indirecte koeling.

• Bij nieuwe installaties dient het gebruik van open compressoren in combinatie met

gehalogeneerde koudemiddelen vermeden te worden.

• Het toepassen van capillairen dient zoveel mogelijk vermeden te worden en gebruik

maken van geschikte synthetische aansluitslangen.

• Op elke compressor dient een handvergrendelde hogedrukpressostaat te worden

gemonteerd. Deze pressostaat moet aangesloten worden op het door de fabrikant

voorziene aansluitpunt op de kop van de compressor, zodat deze niet door een kraan

afsluitbaar is. De pressostaat moet worden afgesteld op de hoogst mogelijke

werkdruk van de compressor.

• De traditionele types van expansieventielen zijn voorzien van flareverbindingen

voor de aansluiting aan de vloeistofzijde en de zuigzijde. Door de grote

temperatuurverschillen die vooral aan de zuigzijde optreden tijdens het ontdooien

komen daar frequent lekken voor. Er bestaan verbeterde types van expansieventielen

waarbij de aansluitingen dienen gebraseerd of gelast te worden. Het verdient

aanbeveling deze verbeterde types te gebruiken.

• Alle corrodeerbare (stalen) onderdelen van een koelinstallatie, zoals bijvoorbeeld

stalen vloeistofafscheiders, stalen kranen en dito leidingen, dienen goed

onderhouden en zonodig tegen corrosie beschermd te worden. Indien mogelijk

zouden gegalvaniseerde onderdelen gebruikt moeten worden. Indien dit niet

mogelijk is, dient de staat van corrosiegevoelige onderdelen regelmatig onderzocht

te worden en dienen deze gereinigd en beschermd te worden, bijvoorbeeld door

verven.

De voorschriften van de Europese Norm EN 378 voor koelinstallaties en warmtepompen

werden verder nog vergeleken met de aanbevelingen in dit rapport. Daaruit blijkt dat de

belangrijkste eisen van de norm EN 378 die betrekking hebben op het lekdicht maken van

koelinstallaties quasi volledig in overeenstemming zijn met de beleidsaanbevelingen.

De EN 378 gaat evenwel voorbij aan het onderscheid tussen bestaande en nieuwe

koelinstallaties. In de beleidsaanbevelingen van dit rapport werd getracht een strikter

standpunt in te nemen voor nieuwe koelinstallaties (bijvoorbeeld: de mogelijkheid om deze

flareloos te ontwerpen), maar daarentegen een realistisch standpunt in te nemen voor

bestaande koelinstallaties.

Een tweede opmerking is dat er geen onderscheid gemaakt wordt in de EN 378 tussen de

verschillende types van flares die op de marjkt zijn. Het is echter tijdens de uitgevoerde

testen duidelijk gebleken dat flares met een ringetje beter scoren qua lekdichtheid dan flares

zonder ringetje. Hetzelfde kan gezegd worden STEK-flares, die op hun beurt beter scoren

13


14

dan de flares met ringetje (alhoewel daar geen harde bewijzen of statistischegegevens over

bestaan).

Voor een aantal types van koelinstallaties die gebruik maken van alternatieve

koudemiddelen is het mogelijk een ecologiepremie te verkrijgen.

De volledige info over de ecologiepremie is te vinden op de website:

http://www.vlaanderen.be/ecologiepremie.


1 HOOFDSTUK 1: BESCHRIJVING BESTAANDE TOESTAND

1.1 Doelstelling

De doelstelling van hoofdstuk 1 bestaat erin om op basis van literatuuronderzoek een

algemeen overzicht te genereren van de bestaande situatie met betrekking tot oorzaken van

lekkages van koelinstallaties. Dit literatuuronderzoek omvat zowel algemene literatuur als

verslagen van incidenten, logboeken,…en ervaringen van experten in de materie.

In eerste instantie worden de verschillende manieren van indelen van koelinstallaties die

mogelijk zijn vermeld, gevolgd door de afbakening van koelinstallaties waartoe deze studie

beperkt wordt. Hierna worden respectievelijk de onderdelen van een koelinstallatie met hun

functies, de diverse soorten lekken en oorzaken van lekkages besproken. Tot slot worden de

resultaten van het overleg met experten in binnen- en buitenland vermeld.

Op basis van al deze informatie werd een lijst opgemaakt van de onderdelen van

koelinstallaties én de handelingen die worden uitgevoerd op koelinstallaties. Ondanks het

initiële doel om hieruit een prioriteitenlijst van onderdelen op te stellen voor het beleid werd

dit uiteindelijk bewust niet gedaan in het finale rapport. Het is immers niet zo dat

welbepaalde onderdelen kunnen aangeduid worden als prioritair voor het beleid, maar dat

eerder een algemene achteloosheid heerst ten opzichte van koelinstallaties, op voorwaarde

dat ze werkt, waardoor lekken van koudemiddel in de hand worden gewerkt. Een zekere

mate van onkunde of toch minstens het ontbreken van degelijke vaktechnische kennis werd

eveneens vastgesteld bij menige koeltechnici (zonder echter te veralgemenen).

1.2 Indeling koelinstallaties

Koelinstallaties kunnen op verschillende manieren worden ingedeeld. De indeling kan

gebeuren op basis van het toepassingsgebied, van het gebruikte koudemiddel en op basis

van de manier waarop dit koudemiddel wordt aangewend.

Een eerste mogelijk indeling van de diverse types van koel- en airconditioninginstallaties is

deze volgens het toepassingsgebied. De installaties zijn in dat geval in te delen als volgt:

- industriële koelinstallaties;

- commerciële koelinstallaties;

- gekoeld transport;

- stationaire airconditioning;

- mobiele airco in wegtransport.

Huishoudelijke koelkasten en diepvriezers worden niet beschouwd. De reden hiervoor is

dat, mede door het zeer algemeen toepassen van hardgesoldeerde (gebraseerde)

verbindingen, de lekverliezen van milieuschadelijke koudemiddelen uit deze toestellen vrij

goed onder controle zijn. Alle huishoudelijke koelkasten en diepvriezers in België zijn

geïmporteerd. Een beduidend aandeel van de aangeboden toestellen bevat reeds een

alternatief koudemiddel (meestal isobutaan).

15


16

Een tweede indeling is deze volgens het gebruikte koudemiddel. Bij de verdere bespreking

van de verschillende types koel- en airco-installaties volgens het toepassingsgebied,

vermelden we telkens welke koudemiddelen hiervoor worden gebruikt. Verder in dit

hoofdstuk wordt een globaal overzicht gegeven van het gebruik van de verschillende

koudemiddelen per uitvoeringstype.

Tenslotte is er ook een indeling mogelijk volgens de wijze waarop het koudemiddel wordt

aangewend. Het koudemiddel kan direct of indirect koelen.

In een direct systeem wordt het koudemiddel direct naar de te koelen objecten gebracht.

Hierbij kan er verder nog een onderscheid gemaakt worden tussen systemen met directe

expansie of droge systemen, en natte systemen die op hun beurt werken op basis van

natuurlijke circulatie of met behulp van pompcirculatie.

Indien de koude-overdracht naar de te koelen locaties onrechtstreeks gebeurt via een

secundair fluïdum (koudedrager), al dan niet met koudeopslag, wordt gesproken van

indirecte koeling.

Bij droge verdamping wordt zoveel vloeibaar koudemiddel aan de verdamper toegevoerd,

dat het koudemiddel na het passeren van de verdamper volledig in dampvorm is

overgegaan.

De verdamping gebeurt na injectie van het koudemiddel in de verdamperpijpen van de

verdamper-luchtkoeler. Er is dus slechts één enkel warmtewisseling, namelijk deze tussen

het koudemiddel en de af te koelen lucht. Deze lucht kan zich zowel in natuurlijke circulatie

als in geforceerde ventilatie bevinden (ventilator). DX (directe expansie) verdampers

worden wel eens droge verdampers genoemd omdat het koudemiddel zich nergens

gelijktijdig in rust en in vloeibare toestand bevindt. DX verdampers zijn meestal opgebouwd

uit een aluminium lamellenblok met koperen pijpen, waarbinnen het koudemiddel zich

bevindt. De warmtewisseling naar het te koelen medium (water of lucht) gebeurt door het

opwarmen, zowel door convectie en straling als door contact en het uiteindelijk verdampen

van druppeltjes ingespoten koudemiddel tegen de pijpwand.

Bij “flooded” of natte verdampers is de verdamper gevuld met vloeibaar koudemiddel. Hier

gebeurt de warmtewisseling door het ontstaan van bellen op de warmtewisselende wand. Na

het verlaten van de verdamper is een mengsel van vloeistof en damp aanwezig. Er bestaan

systemen met natuurlijke circulatie van het koudemiddel en systemen met pompcirculatie.

Bij verdampers met natuurlijke circulatie stromen vloeistof en zuiggas door verschillen in

soortelijke massa door de koeler. De vloeistof zakt in de koeler vanuit een boven de koeler

liggende afscheider. Het ontstane zuiggas stijgt uit de verdamper en wordt naar de

afscheider geleid. De zich in het zuiggas bevindende restvloeistof scheidt zich af in de

afscheider en neemt opnieuw deel aan het verdampingsproces in de koeler.

Van pompcirculatie is sprake als een vloeistofpomp het koudemiddel naar de koelers

transporteert waar het verdampt. Bij deze zogeheten natte verdamping is de

warmteoverdracht aan de koudemiddelzijde veel hoger omdat overal een dampvloeistofmengsel

aanwezig is. De koudemiddelcirculatiepomp pompt zoveel vloeistof naar

de verdampers, dat maar een gedeelte daarvan verdampt. De rest circuleert via de

vloeistofafscheider.


Tot voor kort werd pompcirculatie toegepast bij systemen met een capaciteit boven 200-300

kW. Door de verscherpte eisen die aan de productkwaliteit worden gesteld, wordt het

systeem ook meer en meer toegepast vanaf ca. 50 kW.

Systemen met pompcirculatie bieden alle voordelen van natuurlijke circulatie. Deze

systemen werken nagenoeg onafhankelijk van de condensordruk, het gehele verdamperoppervlak

wordt benut, kleine temperatuurverschillen zijn mogelijk en er is een

capaciteitsregeling van de koeler minimaal tussen 0 en 100%.

Daarnaast biedt pompcirculatie de volgende voordelen:

- onbeperkt aantal koelers aansluitbaar;

- minder beperking t.a.v. appendages in vloeistof- en zuiggasleidingen;

- persgasontdooiing is eenvoudig te realiseren;

- grote vrijheid in opzet van het systeem;

- de plaats van de afscheider is onafhankelijk van de opstellingsplaats van de koeler(s).

De praktijk wijst uit dat systemen met pompcirculatie energiezuinig en zeer flexibel zijn.

1.2.1 Industriële en commerciële koeling

Het onderscheid tussen industriële en commerciële koeling was enkele tientallen jaren

geleden vrij goed afgelijnd, maar is in de periode hierna echter meer en meer vervaagd.

De exacte omschrijving van de betekenis van industriële koeling is moeilijk te geven. In

principe is industriële koeling gerelateerd aan een productieproces of aan een eerder

grootschalige opslag.

Het begin van de koeltechniek was van industriële aard aangezien het koelen en vriezen

gebeurde met grote installaties en grote koelvermogens van toepassing waren. De

compressor werd zeker in de beginperiode uitgevoerd als open compressor met een groot

koelvermogen. Vaak werd alleen in fabrieken koude geproduceerd ten behoeve van een

industrieel proces, de fabricage, de bereiding en het bewaren van voedsel, of het maken van

ijs. Het produceren van ijs was vaak een doel op zich. Reeds in de 18 de eeuw was het de

gewoonte ijs te gebruiken in diverse “kleine” toepassingen. In de aanvangsperiode werd nog

natuurijs gebruikt. Het ijs werd, vanaf het einde van de 18 de eeuw tot ongeveer 1950, in

blokken verdeeld en gebruikt door diverse eindgebruikers in o.m. winkels, café’s en

restaurants, slagerijen.

De behoefte aan koude kent een gigantische groei rond de eeuwwisseling; de koeltechniek

neemt een grote vlucht. Vanwege de grote vermogens, het gebruikte materiaal en de

specifieke industriële toepassingen werden deze installaties aangeduid met industriële

koelinstallaties. De commerciële koeling beperkte zich tot het gebruik van ijs.

In een later stadium werden de ijsblokken ook in de kleine toepassingen meer en meer door

koelmachines, met vaak een klein vermogen, vervangen en werd het begrip commerciële

koeling geïntroduceerd. Daarnaast ontstonden eveneens de begrippen gekoeld transport en

airconditioning. Beide toepassingen maakten in het prille begin ook gebruik van ijsblokken.

Het groeiende belang van koeling en van de koude keten, de toenemende afmetingen van de

gekoelde ruimten in warenhuizen, de diverse nevenactiviteiten van warenhuizen zoals

visverwerking, vleesbereiding, gekoelde opslag, het bakken van brood, e.d., heeft ervoor

gezorgd dat de commerciële koelinstallaties soms groter en ingewikkelder zijn dan vele als

industrieel betitelde installaties.

17


18

Met de huidige inzichten kan worden gesteld dat een opdeling in industriële en commerciële

koelinstallaties in zekere zin artificieel is en niets meer te maken heeft met de aard of

capaciteit van de installatie, maar enkel met de omgeving waarin de installatie zich bevindt.

De componenten van een conventionele installatie zijn steeds terug te vinden in zowel een

commerciële als industriële koelinstallatie waarbij de constructie aangepast is aan het

specifieke probleem.

Heden kan bij industriële koelinstallaties onderscheid gemaakt worden tussen enerzijds

koelinstallaties die geïntegreerd zijn in het productieproces (veelal aanwezig in de chemie)

en anderzijds industriële koelinstallaties die zuiver dienen voor het koelen van producten.

Alhoewel er niet mag veralgemeend worden kan uit de lange lijst van incidenten en

tussenkomsten vanwege Coolconsult afgeleid worden dat industriële koelinstallaties

doorgaans beter beheerd en onderhouden worden terwijl dit voor gelijkaardige commerciële

koelinstallaties (tertiaire sector), met in het bijzonder de gekoelde toonbanken in winkels,

soms heel wat te wensen overlaat. Dat geldt in eerste instantie voor de eerste categorie van

(procesgeïntegreerde) koelinstallaties, waarschijnlijk omwille van de afhankelijkheid van de

goede werking van de koelinstallatie ten behoeve het productieproces en –zeker in de

chemische industrie- de reeds jarenlang ingeburgerde aandacht voor veiligheid. Zowel voor

de overige industriële koelinstallaties als de commerciële installaties is het beheer en het

onderhoud zeer sterk afhankelijk van het management en verantwoordelijkheid van de

beheerder. Zo zijn er distributieketens waar het onderhoud van de koelinstallaties zeer

voorbeeldig gebeurt en bijgevolg de staat van de installaties goed te noemen is, terwijl dat

voor andere heel wat de wensen overlaat. Een recent idee van één warenhuisketen om voor

zijn diepvries- en gekoelde producten een waarborg te bieden voor de bewaartemperatuur

via een ISO 9001 certificaat voor de koudeketen betekent dat deze laatste veelvuldig

gecontroleerd wordt, zowel intern als extern via audits, en er bijgevolg meer aandacht zal

zijn voor onderhoud en beheer van de installaties.

Trouwens waren de meest geavanceerde, gesofistikeerde en voorbeeldige installaties die ter

gelegenheid van deze studie bezocht werden (4 verschillende bekende warenhuisketens)

allemaal grote commerciële koelinstallaties. Het ging hier echter telkens om grote

installaties die instonden voor het koelen van een belangrijk kapitaal aan producten.

1.2.2 Uitvoeringsvormen industriële en commerciële koelinstallatie

Het is wel mogelijk om grosso modo een differentiatie te maken in de uitvoeringsvormen

van een commerciële en een industriële koelinstallatie. Deze opdeling heeft echter slechts

betrekking op minder dan de helft van de installaties.

Een industrieel ontwerp kenmerkt zich in het algemeen door het gebruik van:

- in vele gevallen ammoniak als koudemiddel;

- indien ammoniak als koudemiddel, het gebruik van industriële open zuiger- of

schroefcompressoren met een groter aandrijfvermogen dan 30 kW, vaak parallel

geschakeld tot een koelcentrale;

- verdampingscondensors of ketelcondensors al dan niet gecombineerd met een koeltoren,

luchtkoelers met stalen pijpen en lamellen, ketelverdampers of dompelverdampers met

stalen buizen;


- vlotterregeling van het koudemiddel;

- vaak gebruik van koudemiddelpompen en warm-gasontdooisystemen.

Kleinere industriële installaties zijn van hetzelfde type als de commerciële installaties. In

deze kleinere installaties wordt bijna uitsluitend gebruik gemaakt van gefluoreerde

koudemiddelen.

Een commercieel ontwerp, vooral een klein ontwerp, zal eerder omvatten:

- Semi-hermetische of hermetische kleine (vooral vroeger ook wel open) compressoren

(tot 30 kW aandrijfvermogen/eenheid), als een afzonderlijke machine ofwel, zoals heden

meer wordt toegepast, in centrale geschakeld. Vroeger werden bijna uitsluitend

zuigercompressoren gebruikt. Tegenwoordig worden ook wel scroll-compressoren

toegepast. Het terrein van deze toestellen blijft echter de klima installatie. In de grotere

installaties zoals in o.a. grote supermarkten en hypermarkten worden ook

schroefcompressoren toegepast.

- Luchtgekoelde condensors, luchtkoelers met koperen pijpen en aluminium lamellen.

- Regeling met thermostatische expansieventielen, waarbij elektronisch gestuurde

expansieventielen momenteel nog eerder sporadisch worden toegepast maar er toch een

stijgende tendens merkbaar is.

- Elektrische ontdooisystemen, eerder uitzonderlijk warm-gasontdooisystemen.

Het koudemiddel dat in België wordt gebruikt voor commerciële koeling is bijna altijd een

gefluoreerd koudemiddel. Het gebruik van ammoniak voor deze toepassing is uitzonderlijk.

In andere landen is het wel mogelijk dat ammoniak in installaties met een secundair

fluïdum, frequent wordt toegepast (bv. Groot Hertogdom Luxemburg).

1.2.3 Gekoeld transport

Gekoeld transport is een algemene benaming voor het vervoeren van gekoelde en

diepgevroren producten. De bedoeling hiervan is het respecteren en in stand houden van de

koude keten. Zeer uitzonderlijk worden de producten bij dit transport ook verlaagd in

temperatuur.

Gekoeld transport kan langs verschillende wegen plaatsvinden, namelijk over de weg, het

water of door de lucht.

Het koelen tijdens transport wordt op verschillende manieren toegepast, afhankelijk van het

soort vervoer. Vooral de wijze waarop de koelinstallatie wordt aangedreven, is sterk

bepalend voor de uitvoering ervan. Zo zal transportkoeling in vrachtwagens een heel andere

uitvoering van koelinstallatie hebben dan deze aan boord van schepen.

Bij het “grote” vrachtvervoer per “semi-remorque” wordt meestal gebruik gemaakt van

open compressoren. Deze compressoren kunnen aangedreven worden door een in de unit

ingebouwde kleine dieselmotor die mechanisch kan worden afgekoppeld, in combinatie met

een elektrische motor. Hydraulische motoren worden weinig toegepast. De elektrische

motor wordt gebruikt wanneer stroom beschikbaar is. Indien geen stroom voorhanden dan

wordt overgeschakeld op de andere motor. De dieselmotoren zorgen voor flinke

19


20

geluidshinder en draaien ook als de vrachtwagen stilstaat. Het overschakelen van diesel naar

elektrisch is meestal via een magnetische of soortgelijke koppeling op de compressor.

Er bestaan uitvoeringen voor koel- en diepvriestoepassingen; de meeste zijn omschakelbaar.

De koeling zoals op vrachtwagens uitgevoerd, bestaat in de meeste gevallen uit een

enkelvoudige installatie met een verdamper, compressor, condensor en expansieorgaan. Ten

behoeve van de ontdooiing is de installatie vaak uitgerust met een omkeerklep die de cyclus

van koelen omzet naar ontdooien.

De koelinstallatie verschilt maar weinig van de gebruikelijke uitvoering, maar de

componenten op zich zijn veelal speciaal uitgevoerd voor transportkoeling. Zeker in

combinatie met de aandrijving is de transportkoelinstallatie een complex geheel. Het carter

bij een transportkoelinstallatie is, door de grote trillingen en schommelingen die de

installatie moet kunnen ondergaan, speciaal uitgevoerd zodat deze meer olie kan bevatten

dan bij een stationaire installatie.

Traditioneel wordt vaak gebruik gemaakt van flexibele slangen om de hoofdcomponenten te

verbinden met de onderdelen. Het is in de praktijk niet eenvoudig om deze te vervangen

door hardgesoldeerde verbindingen, mede om reden van vermoeidheidsverschijnselen in de

vaste leidingen door de trillingen.

Om redenen van service is de markt van transportkoelinstallaties in gans Europa

ingekrompen tot twee zeer grote merken. Deze merken zijn in elke industriële stad

aanwezig. Hiernaast komen slechts sporadisch enkele kleinere merken voor.

Voor kleinere vermogens en voor montage op lichte vrachtwagens zijn volledig elektrisch

aangedreven koeltoestellen beschikbaar. De voeding wordt geleverd door de generator van

het voertuig, door een kleine hulpgenerator of, uitsluitend bij stilstand van het voertuig door

een beschikbare elektriciteitsbron. In dit laatste geval wordt vaak gebruik gemaakt van

eutectische platen, die het mogelijk maken een hoeveelheid koeling op te slaan.

De koelinstallaties bij vrachtvervoer maken gebruik van gefluoreerde koudemiddelen.

Minder frequent wordt, afhankelijk van het systeem, gebruik gemaakt van injectie van

vloeibare stikstof of van vloeibare CO2, die opgeslagen wordt in een tank onder de

aanhanger.

Voor maritieme koeling is het gebruik van een zeewaardige container wereldwijd

gestandaardiseerd. De container bevat aan één kant een compacte omkeerbare koelinstallatie

die in deze container zowel een temperatuur boven (tot +20°C) als onder (tot –20°C) de

omgevingstemperatuur kan realiseren. De container ondergaat na elke reis een keuring en

een onderhoud.

Deze installatie omvat meestal een semi-hermetische compressor, een verdamper, een

condensor en een expansieorgaan met automatische capaciteitsregeling. De cyclus is

omkeerbaar; ten behoeve van de ontdooiing wordt de cyclus kortstondig omgekeerd. De

cyclus is omkeerbaar; enerzijds ten behoeve van de ontdooiing wordt de cyclus kortstondig

omgekeerd, anderzijds om +20°C te halen in koude strekeen dient de installatie als een

warmtepomp te kunnen werken..


Door de schommelingen op zee is het carter, net als bij het vrachtvervoer, meestal speciaal

uitgevoerd om veel meer olie te kunnen bevatten dan bij een stationaire installatie.

De voeding van de compressor gebeurt uitsluitend elektrisch en wordt door de

boordgeneratoren van het schip geleverd. Aan wal wordt de koelinstallatie op het

elektriciteitsnet aangesloten.

Op het schip zijn voorzieningen getroffen om de condensorwarmte naar behoren af te

voeren, zodat de diverse containers geen hinder ondervinden van mekaar.

De gestandaardiseerde containers werken met gefluoreerde koudemiddelen. Traditioneel

werd CFK 12 gebruikt. Nu wordt meestal HFK 134a toegepast.

Naast de gestandaardiseerde containers zijn er echter ook nog klassieke koelschepen in

gebruik. De opbouw van deze installatie is dezelfde als deze van een stationaire industriële

koelinstallaties.

Ook hier is het carter om reden van de schommelingen op zee speciaal uitgevoerd om veel

meer olie te kunnen bevatten dan bij een stationaire installatie. De condensors zijn

traditioneel zeewatergekoeld.

De koudemiddelen die in de klassieke koelschepen worden gebruikt zijn gefluoreerde

koudemiddelen. Ammoniak wordt eerder zelden toegepast.

Per spoor worden zowel de zeewaardige containers vervoerd als de aanhangers van

vrachtwagens. Gekoelde spoorwegwagons komen ook voor maar deze worden meestal

speciaal door of voor een welbepaald bedrijf ontworpen en gebouwd.

De koelinstallaties die per spoor worden vervoerd maken bijna uitsluitend gebruik van

gefluoreerde koudemiddelen.

1.2.4 Stationaire airconditioning

De letterlijke vertaling voor het woord airconditioning is het in goede toestand brengen van

lucht. Het is in feite een verzamelaanduiding waaronder begrippen ressorteren als koelen,

verwarmen, bevochtigen, ontvochtigen en filtreren van lucht.

Grote airconditioninginstallaties worden speciaal ontworpen en samengesteld voor het

voorliggende probleem. Bij de kleine en middelgrote installaties wordt steeds meer

prefabricage toegepast.

Airco-installaties bestaan in verschillende uitvoeringen. De toestellen kunnen worden

opgesplitst in packaged-units, split-systemen en grote airco-installaties.

Bij packaged-units zijn alle onderdelen in één kast ondergebracht en is het koelcircuit

hermetisch afgesloten. Het geheel wordt bedrijfsklaar afgeleverd. Bij de installatie dienen er

slechts aansluitingen te gebeuren aan het elektriciteitsnet en mogelijks aan de koudelucht

uitlaat, waardoor er geen koeltechnisch installatiewerk aan te pas komt en bijgevolg ook

geen risico op lekken. De koudemiddelinhoud is meestal beperkt tot minder dan 3 kg.

21


22

Packaged-units bevatten de componenten van het basisschema van een koelsysteem. Het

expansieorgaan is meestal een capillair, een vloeistofvat wordt zelden toegepast.

De beveiligingen, zoals o.a. hogedruk- en lagedrukpressostaten en thermostaten, aanwezig

op de airco-installatie, zijn veelal summier. De meeste van deze toestellen blijven werken

bij een lek tot de compressormotor uiteindelijk verbrandt. De schade aan het koelsysteem is

daarbij meestal zo groot dat het toestel niet meer kan worden gebruikt.

De zeer compacte bouw maakt dat onderhoud moeilijk uit te voeren is. Hierdoor kunnen de

condensor en de verdamper sterk vervuild worden, met een slechte werking en vooral een

hoog energieverbruik tot gevolg. Toch worden een aantal goed beschermde, goed

gebouwde en gemakkelijk te onderhouden toestellen op de markt gebracht.

Voorbeelden van packaged-units zijn raamkoelers en verrijdbare koelers. Raamkoelers

worden toegepast voor het koelen van o.m. winkels, opslagplaatsen, productieruimten en

kleine ruimten zoals kantoren. Verrijdbare koelers zijn uitgerust met een luchtslang om de

afgegeven warmte van de condensor af te voeren.

Familie van de packaged-units zijn de luchtdrogers en de kleine warmtepompen die

aangesloten zijn op een ringleiding en in shoppingcentra worden toegepast.

Luchtdrogers bestaan eveneens uit één enkele compacte unit en worden o.m. toegepast in

woonkamers en in kleine zwembaden (eventueel uitgerust met watercondensor). De kleine

warmtepomp kan zowel fungeren als warmtebron bij het regime verwarming als toegepast

worden voor warmteafvoer bij het regime koeling.

De gebruikte koudemiddelen in packaged-units en aanverwante zijn meestal gefluoreerd. Er

zijn ook toestellen op de markt die propaan of isobutaan als koudemiddel gebruiken.

De split-systemen (gedeelde systemen) zijn speciaal ontworpen voor die toepassingen waar

de packaged-units niet kunnen worden toegepast. Dit doet zich bijvoorbeeld voor in de meer

binnen het gebouw gelegen ruimten.

Split-systemen worden ook toegepast voor luchtkoeling indien het koelvermogen zo’n 4 kW

of meer bedraagt. De reden hiervoor is dat het afvoeren van de warmte aan de condensor

dan niet meer kan “geïmproviseerd” worden. Er bestaan uiteraard ook split-systemen voor

lagere vermogens.

Split-systemen bestaan uit een binnen- en een buiteneenheid. De buiteneenheid omvat

steeds de condensor, meestal ook de compressor en soms ook het expansieorgaan. In dit

laatste geval is de vloeistofleiding naar de binneneenheid uitstekend te isoleren.

Split-systemen zijn iets duurder dan packaged-units. De kwaliteit van deze toestellen op de

markt is ook meer gevarieerd. De toestellen die worden aangeboden gaan van werkelijk zeer

degelijke toestellen tot toestellen met een vergelijkbare kwaliteit als besproken bij de

raamkoelers.

Enkele merken van split-systemen brengen gelijksoortige apparaten met grote capaciteiten

op de markt, die geschikt zijn voor aansluiting op een luchtkanalensysteem of op meerdere

binneneenheden. Een opstelling met geïntegreerde volledige warmterecuperatie wordt soms


toegepast. Dit betekent dat de warmte van de éne ruimte naar een andere ruimte wordt

afgevoerd. Deze eenheden variëren van techniciteit van geheel gelijk aan die van de

raamkoeler, tot die van een ingewikkeld centraal warmtepompsysteem. Er bestaan splitsystemen

met enorme koelvermogens. De Heizelpaleizen worden bijvoorbeeld gekoeld met

behulp van vier tot zes split-systemen op R 407a.

De koudemiddelen die gebruikt worden in split-systemen zijn gefluoreerde koudemiddelen.

Grote airco-installaties worden speciaal ontworpen en samengesteld voor het voorliggende

probleem. Deze grote installaties, die instaan voor de klimatisatie van een groot aantal

ruimten en voor grote kantoorgebouwen, zijn meestal van het indirecte type waarbij water

of soms glycol als koudedrager (secundair fluïdum) wordt gebruikt. Dit geldt zowel voor de

meeste bestaande als voor nieuwe installaties. De koelinstallatie is uitgevoerd met een

verdamper die water koelt. Dit water wordt van de koelinstallatie naar de koeler in de

luchtbehandelinginstallatie getransporteerd, waar het zijn koelende werking uitvoert. Deze

toepassing komt in verschillende uitvoeringen voor ten behoeve van o.m. industriële

processen, kantoren, ziekenhuizen.

De koelinstallaties zijn vaak als koelcentrale opgebouwd, en vergelijkbaar met de

industriële of met de grootste commerciële koelinstallaties.

De gebruikte koudemiddelen in Vlaanderen zijn momenteel zonder uitzondering

gefluoreerde koudemiddelen. In het buitenland wordt ook reeds ammoniak toegepast.

1.2.5 Mobiele airconditioning

De werking van de mobiele airconditioning (steeds open compressor) wijkt qua principe

niet af van andere compressiekoelmachines. Ook de drukken, de temperaturen en de

toestand van het koudemiddel, zoals aanwezig op verschillende plaatsen in het systeem,

wijken weinig af van andere compressiekoelsystemen met hetzelfde koudemiddel. Mobiele

airco wijkt wel af van andere koelsystemen door de toegepaste onderdelen.

Het voorkomen van koudemiddelverlies is een belangrijke opgave voor elke monteur die

met koudemiddel werkt. Doordat bij elke koudemiddelhandeling wel iets aan koudemiddel

vrijkomt, is het belangrijk door goed onderhoud trachten te voorkomen dat het systeem

geopend moet worden.

23


24

1.3 Afbakening koelinstallaties

1.3.1 Op basis van capaciteiten

Het oorspronkelijke voorstel voor de afbakening van de te behandelen koelinstallaties

betreft een nominale koudemiddelinhoud van minimum 3 kg en een geïnstalleerde

drijfkracht van minimum 500 W. Deze afbakening heeft als voordeel duidelijk te zijn en is

als dusdanig nuttig voor wettelijke bepalingen. Deze grenzen worden dan ook gebruikt voor

de afbakening van bepalingen in de desbetreffende Vlaremwetgeving (zie artikels 5.16.3.3.

en volgende).

1.3.2 Op basis van lekrisico’s

De koudemiddelinhoud per kW koelcapaciteit is bij de modernere concepten sterk gedaald

o.m. door optimalisatie van de verdamper waardoor de grens van 3 kg koudemiddel

misschien niet meer aan de noden beantwoordt. Het lekgevaar bij heel wat “kleine”

installaties kan, door de identieke bouwwijze als die van de grotere installaties, even groot

zijn als bij installaties net voorbij de grens van de 3 kg koudemiddelinhoud. Koelinstallaties

in monobloc hebben vandaag een koudemiddelinhoud van 250 gram per kW en er is een

tendens naar een nog lagere koudemiddelinhoud.

De voornaamste parameter bij de bepaling van de afbakening moet het lekrisico van de

koelinstallatie blijven. De afbakening zal bijgevolg eerder gefocust worden op enerzijds

hermetische installaties en anderzijds niet hermetische installaties. Deze laatste soort

installaties kan verder onderverdeeld worden in koelinstallaties met hermetische en semihermetische

compressoren, en anderzijds installaties met open compressoren.

Een hermetisch koelsysteem is een systeem waarbij alle onderdelen op zulke wijze

verbonden zijn dat ze slechts met destructieve methoden kunnen worden gedemonteerd en

enkel door destructieve methoden toegang tot het systeem kan worden verkregen. Dit houdt

in dat alle onderdelen hermetisch zijn, alle verbindingen hardgesoldeerd zijn, de hele

installatie een druk- en lektest heeft ondergaan en dat de installatie na het testen en het

vullen definitief wordt gesloten (meestal door een vulpijp met iets lengteoverschot om

achteraf nog toegang te hebben en met een kneldichting die achteraf met hardsoldeer

dichtgesoldeerd wordt).

Het feit dat bepaalde onderdelen van een koelinstallatie “hermetisch” zijn, betekent niet

automatisch dat de installatie hermetisch is. Een koelinstallatie is slechts hermetisch als ze

aan bovenstaande criteria voldoet.

Installaties waar een kraan of een geschroefde koppeling toegang geeft tot het systeem, zijn

per definitie niet hermetisch. Installaties waarbij een bewegende of beweegbare as uit het

systeem komt, zijn per definitie open, ongeacht of de as van een compressor of van een

koudemiddelpomp is.

Een koeltechnieker kan zonder meer een hermetisch systeem maken, indien hij een

installatie bouwt die aan bovenvermelde regels voldoet.


1.4 Overzicht van de verschillende koudemiddelen per uitvoeringstype

Wanneer we praten over koudemiddelen, bedoelen we deze stoffen die in de koelcyclus van

Rankine (door verdampen en condenseren) warmte transporteren afkomstig van een koud

voorwerp (de verdamper) naar een warm voorwerp (de condensor). Daar deze cyclus niet

met het natuurlijk warmtetransport overeenkomt, die is omgekeerd, is arbeid nodig om deze

cyclus te verwezenlijken.

Als koudemiddelen komen in aanmerking alle stoffen die zich, bij de gangbare

temperaturen van warmteopname aan de verdamper en van warmteafgifte aan de condensor,

bij aanneembare drukken, boven vacuüm (want anders kan aan de verdamperzijde lucht in

de kring worden aangezogen) en beneden 25 bar overdruk (want dit is de maximaal

toegelaten druk voor de meeste koeltechnische onderdelen) laten vloeibaar maken, en laten

verdampen zonder zich scheikundig te ontbinden, waarbij de dampen in de condities van de

verdamper eerder een gering volume innemen.

Vele stoffen voldoen aan deze criteria. Enkele bevatten chloor en tasten dus de ozonlaag

aan, bijvoorbeeld dichlorodifluoromethaan, R12, en zijn om deze reden uitgebannen.

Enkele zijn zeer giftig, zoals bijvoorbeeld SO2, en zijn derhalve in onbruik geraakt. Andere

zijn brandbaar, zoals propaan, en vereisen eventueel speciale voorzorgen, corrosief, zoals

ammoniak, en vereisen speciale materialen, ... nog andere veroorzaken broeikaseffect.

Tenslotte bieden een aantal een min of meer aanvaardbaar compromis.

Onder andere de oudgekenden:

Butaan Isobutaan

Propaan NH3

CO2 water

R22 propeen

En de nieuwere fluorhoudende koudemiddelen:

R134a R152a

R32 R143a

R23 R124

R123 R141b

R125

en de vele mengsels van deze stoffen.

Belangrijke mengsels zijn onder andere:

R404a R407c R507a R410a

Hierbij is R507 een azeotroop mengsel, dat betekent dat het een mengsel is dat in dampfase

zowel als in vloeistoffase dezelfde mengverhouding heeft.

25


26

Al deze koudemiddelen zijn eigenlijk bedoeld voor gebruik in nieuwe installaties, want ze

kunnen uitsluitend worden toegepast met esterolie, en deze werd voor enkele jaren met de

gechloreerde koudemiddelen niet gebruikt.

Er bestaan ook zowat 25 andere mengsels in de handel, waarvan hier frequent gebruikt

worden R409B of werden zoals R401a, R401b, R402a die het gebruik toelaten in

combinatie met minerale olie, en dus geschikt zijn vour oude installaties die vroeger met

gechloreerde koudemiddelen gewerkt hebben.

Welke stof uiteindelijk als koudemiddel zal gebruikt worden, zal o.a. afhangen van de prijs,

de installatiekost, de reeds in de installatie toegepaste olie indien het een ombouw is en de

werkingscondities van de installatie. Een zeer belangrijke rol speelt de traditie en de

wetgeving terzake. Broeikaseffect van een koudemiddel en de koudefactor spelen

doorgaans slechts een zeer secundaire rol bij de keuze.

Traditioneel worden de eentraps koelinstallaties opgedeeld in 5 klassen. Deze zijn :

XH waarbij de verdampingstemperatuur tiussen +5 en +20°C ligt en de

condensatietemperatuur "hoog", tot 70°C en een enkele keer meer. Het betreft hier

hoofdzakelijk klima installaties voor speciale toepassingen en warmtepompen

H met verdampingstemperatuur tussen -5 en +10 en condensatietemperatuur tot 55°C,

soms tot 63°C als daarbij het koudemiddel toelaat om de druk beneden de 25 bar te

houden

M met verdampingstemperatuur tussen -20 en -5°C, en condensatietemperatuur max

45°C, en alleen accidenteel hoger

L met verdampingstemperatuur tussen de -35 en de -20°C, condensatietemperatuur

zie M

XL met verdampingstemperatuur -45° tot -35°C, en condensatietemperatuur zie M

Voor de XH toepassingen zijn de beperkingen aan het koudemiddel de volumetrische

capaciteit (de capaciteit per m 3 aangezogen volume).

Voor de XL toepassingen is er het probleem van de zuigdruk, die liefst niet in vacuüm mag

komen, en ook wel de volumetrische capaciteit.

Bedrijf Traditioneel giftig brandbaar

XH R134a, R227 R123 R600, R600a

H R407c, R410a, R134a NH3 R600a, R290, propeen

M R404a, R410 NH3 R290, propeen

L R404a, R507, R410a NH3, CO2 R290, propeen

XL R404a, R507, R410a NH3, CO2 R290, ethaan,...

Bij bestaande installaties wordt soms nog zowel voor H, M als L bedrijf R22 gebruikt,

alhoewel mogelijke vervangmiddelen beschikbaar zijn.

Bij de giftige en de brandbare alternatieven volstaat het een secundair koudemiddel te

gebruiken en het koudemiddel toe te passen in een daartoe geëigende machinekamer.


Het giftige alternatief R123 wordt afgeraden om reden van kankerverwekkende

eigenschappen.

Twee en meertraps installaties worden meestal voor XL en XXL (van -45°C tot -80°C)

toepassingen gebruikt. Er zijn ook wel tweetrapsinstallaties op R22 gebruikt.

Traditionele keuze van koudemiddelen in functie van het type installatie

Huishoudkoelkasten en -vriezers R134a, R600a

Kleine koelinstallaties (buffetten, toonbanken) R134a, R404a

Idem, diepvries R404a,

Drinkfonteinen, ... R134a, R600a

Kleine luchtbehandeling voor woon- en werkomgeving R410a, R407c, R290

Grote luchtbehandeling voor kantoren, shoppingcenter,.. R407c, NH3

Waterkoeler en glycolkoelers voor secundaire kringen NH3 R410a, R407c, R290

Luchtkoelers grote koelcellen R407c, R410a; R404a

Luchtkoelers grote vriescellen R507, R410a; R404a

Lage temperaturen (XXL) (-60°C en lager) R23, R410a

Warmtepompen R134a

Centrifugaalcompressoren (nieuwe) R227, R134a

Centrifugaalcompressoren (oude) R123, R134a

1.5 Belangrijke fysische eigenschappen van de koudemiddelen

Het normaal kookpunt (bij 1 atm. of 1 bar absolute druk) moet iets lager liggen dan de

laagste gewenste verdampingstemperatuur, zo is dan altijd de gasdruk iets hoger dan de

buitenluchtdruk, en kan geen lucht ingezogen worden.

Er zijn echter in de praktijk wel koudemiddelen die in vacuüm gebruikt werden in het

verleden, zo o.a. R11 en R113 in koelturbines voor klimatisatie, R12 in diepvriestoepassingen

en vandaag nog R134a in maritieme containers voor diepvries.

De verzadigingsdruk bij de condensatietemperatuur mag niet te hoog zijn (constructie). In

de praktijk begrensd op 25 bar overdruk voor gangbare compressoren. Er is een tendens

naar 45 bar.

De verhouding Qc/Qo is best zo laag mogelijk. Dit laat een groot volumetrisch rendement

toe, en maakt de kans op lekverliezen en stootverliezen geringer.

Soortelijke verdampingsenthalpie (kJ/Kg):

Deze beïnvloedt de grootte van de warmteoverdracht en daarmee de warmtewisselende

oppervlakken, de doorsnede van leidingen en ventielen, de hoeveelheid koudemiddel in

omloop. Ze moet zo groot mogelijk zijn bij open machines, maar daarentegen liefst niet te

groot bij semihermetische en hermetische machines, in verband met de motorkoeling. De

massflow moet immers bij deze laatste machines voldoende zijn.

Soortelijk (specifiek) volume: m 3 /kg. Zowel voor vloeibaar als gasvormig koudemiddel zo

klein mogelijk, zodat met een gering aangezogen volume aan de compressor grote massa's

koudemiddel kunnen worden verpompt, en dus grote hoeveelheden "koude" geproduceerd.

27


28

Dichtheid van vloeibaar koudemiddel (kg/m3).is best kleiner dan dat van olie Deze

eigenschap bepaalt of er bij 2 fasen van koudemiddel en olie in de verdamper, de olie

bovendrijft of zakt. Het eenvoudigste om de olie te verwijderen is als ze zakt. Uiteraard

speelt deze factor geen rol als de olie in het koudemiddel oplost, maar dit is .met de nieuwe

koudemiddelen slechts ten dele het geval.

Soortelijk koelvermogen in W/W: het theoretisch koeleffect per eenheid van geleverde

arbeid voor de gewenste verdampingstemperatuur en gegeven condensatietemperatuur. Dit

moet zo hoog mogelijk zijn.

De kritische temperatuur (en druk) moeten groot genoeg zijn, buiten bereik van de hoogste

temperaturen in het systeem of hoger dan hoogste condensatietemperatuur. Eens de kritische

temperatuur overschreden kan de koudemiddeldamp niet meer condenseren. In de buurt

van de kritische temperatuur worden de prestaties van het koudemiddel ronduit slecht, bv.

CO2 is voor temperaturen boven de 31°C niet meer in de Rankine cyclus bruikbaar. Wel in

de (duurdere en nog helemaal niet op punt staande) Lorentzen cyclus.

De viscositeit van het koudemiddel (damp en vloeistof) moet zo gering mogelijk zijn om de

stroomweerstand zo klein mogelijk te houden en het drukverlies in de leidingen zo klein

mogelijk te houden.

Specifieke elektrische weerstand, elektrische doorslagvastheid diëlektriciteitsconstante zijn

eigenschappen die bepalen of het koudemiddel in een koelmachine met ingebouwde motor

kan gebruikt worden. Hoe hoger de genoemde waarden, hoe geschikter voor dergelijke

installaties. Waterabsorptie beinvloedt deze eigenschap negatief.

Een heel belangrijke eigenschap van een koudemiddel is de mengbaarheid met de olie.

1.6 De benaming van de koudemiddelen.

De veel gebruikte verzamelnaam voor alle chloor en fluorhoudende koudemiddelen "Freon"

is eigenlijk een handelsmerk van Du Pont de Nemours, voor een product dat uitgevonden

werd (het komt niet in de natuur voor) door de Belg (en Gentenaar) Schwarz in 1893.

Het was een algemeen gebruikt woord om de chloorfluorkoolwaterstoffen van de

koudemiddelfamilie aan te duiden.

Door de milieuproblematiek is deze naam "besmet geraakt", en door de meeste fabrikanten

op de markt gebracht onder andere namen, zoals Klea, Solkane, Isceon, Suva, Forane,

Genetron, ...

Men gebruikt tevens afkortingen.

Zo zijn : CFK's de verbindingen die Chloor, Fluor en Koolstof bevatten (in het Frans en het

Engels CFC's), HCFK's de verbindingen die tevens waterstof bevatten (in het Frans en het

Engels HCFC's) en HFK's de stoffen die waterstof, fluor en koolstof bevatten (in het Frans

en het Engels HFC's).

De CFK's worden wel eens de "harde" CFK's genoemd, de HCFK's de "zachte" CFK's.

Volgens de ANSI/ASHRAE Standaard 3478 is de benaming van de fluor en chloor

houdende koudemiddelen:


eerste letter een R van "refrigerant"

laatste letter verwijzing naar een niet symmetrische molecule

laatste cijfer : het aantal fluoratomen

voorlaatste cijfer het aantal waterstofatomen +1

eerste cijfer : het aantal koolstofatomen -1

Uitzonderingen de azeotropen volgens lijst.

R500, R502, R503, R507 enz..

De niet organische koudemiddelen krijgen als eerste cijfer een 7, gevolgd door het

moleculair gewicht. Voorbeeld, Ammoniak = R717, CO2 = R744.

Voor de blends (mengsels) zijn er alleen commerciële benamingen, zonder enige verwijzing

naar de aard van de samenstellende producten. Het codecijfer ervan begint met een 4.

1.7 Onderdelen van een koelinstallatie

Ozonafbrekende stoffen en gefluoreerde broeikasgassen worden in de praktijk enkel

gebruikt in koelsystemen op basis van dampcompressie. Een dampcompressiekoelmachine

bestaat in zijn eenvoudigste vorm uit een verdamper, een compressor, een condensor en een

expansieorgaan, die door middel van leidingen met elkaar gekoppeld zijn.

In afwijking tot de klassieke Rankine cyclus 4 , levert het expansieorgaan bij de traditionele

koelcyclus geen arbeid terug aan het systeem. Hierdoor is het rendement van de traditionele

cyclus aanzienlijk lager. Dit rendement bedraagt typisch slechts 60% van het theoretisch

haalbaar rendement van een Carnotcyclus. Meertrapssystemen benaderen het theoretisch

haalbare maximumrendement iets beter (tot zowat 80%).

Vermits het concept van een koelinstallatie in wezen niet verschillend is voor een

commerciële en industriële koelinstallatie, voor gekoeld transport en voor stationaire en

mobiele airco, worden alle onderdelen besproken die kunnen worden aangewend bij het

ontwerpen van eender welk type van koelinstallatie.

1.7.1 Verdampers

De verdamper onttrekt warmte aan de te koelen ruimte (of object, kan bijvoorbeeld ook een

reactor zijn) door het benutten van de verdampingswarmte van het gebruikte koudemiddel.

De verdamper is op te vatten als een warmtewisselaar met als kenmerk dat het koudemiddel

hierin (inwendig) een faseverandering ondergaat van vloeibaar naar gasvormig. Uitwendig

kan door dit proces zowel een gas ( bv. lucht) als een vloeistof (bv. water) worden gekoeld.

4 De Rankine cyclus is gebaseerd op verdampende en condenserende vloeistoffen en laat toe het maximale

rendement zoals voorspeld door Carnot (gebaseerd op ideale gassen) te halen.

29


30

Verdampers kunnen enerzijds worden ingedeeld naar hun koudemiddelvulling en anderzijds

naar het te koelen medium.

Met betrekking tot de koudemiddelvulling bestaan er natte en droge verdampers.

Bij natte verdamping is een mengsel van vloeistof en damp aanwezig na het verlaten van de

verdamper. De verhouding vloeistof/damp kan variabel zijn en wordt bepaald door de

ontwerper. Meestal bevindt deze verhouding zich tussen 2 en 6. Het percentage van de

koudemiddelinhoud in vloeistofvorm bedraagt typisch tussen de 50 en de 80%.

Bij droge verdamping wordt zoveel vloeibaar koudemiddel aan de verdamper toegevoerd,

dat het koudemiddel na het passeren van de verdamper volledig in dampvorm is overgegaan

en zelfs een kleine hoeveelheid exceswarmte bevat. Het koudemiddel is “oververhit”. Dit

houdt in dat het warmer is dan de “verzadigde” damp. De verzadigde damp is de damp die

ontstaat wanneer de dampbel de vloeistof verlaat. De typische oververhitting

(temperatuursverschil) bedraagt 6 tot 8 K. De koudemiddelinhoud is typisch tussen de 25 en

de 40 % vloeistofvorm, met een in ontwerp aangenomen gemiddelde van 33 %.

Indien de verdampers worden onderverdeeld naar het te koelen medium kunnen

vloeistofkoelers en luchtkoelers worden onderscheiden.

Vloeistofkoelers koelen o.a. water, pekel, water-glycol, en worden toegepast in airco-

installaties met meerdere koelers, in warmtepompen, meer en meer bij commerciële koeling,

in industriële koudewatermakers (“chillers”) en in procesinstallaties.

Luchtkoelers bestaan zowel in een statische uitvoering als met geforceerde luchtcirculatie,

en worden toegepast in winkelkoeling, transportkoeling, airco en in grote en kleine

industriële installaties.

De diverse uitvoeringen van verdampers zijn:

- lamellenwarmtewisselaars;

- pijpenwarmtewisselaars (shell and tube);

- platenwarmtewisselaars;

- coaxiale warmtewisselaars (opgerold of gestrekt).

1.7.2 Compressoren

De compressor heeft een dubbelfunctie. Hij verplaatst gas vanuit de verdamper naar de

condensor zodat het koudemiddel kan circuleren en hij zorgt voor een lage druk in de

verdamper die noodzakelijk is voor het handhaven van een verdampingstemperatuur (moet

lager moet zijn dan het te koelen medium). Daarnaast levert de compressor ook de persdruk

die afhankelijk is van de condensatietemperatuur van het koudemiddel.

Compressoren kunnen ingedeeld worden naar uitvoering van aandrijving:

- hermetisch gesloten: 65 W - 100 kW koudevermogen;

- semi-hermetisch: 0,33 – 250 kW koudevermogen;

- open compressoren: 0,25 kW tot zeer grote koelcapaciteiten.


Open compressoren komen voor in koel- en vriesinstallaties, bij transportkoeling en in

grotere airco’s. Grotere compressoren (meestal schroefcompressoren) en veel ammoniakcompressoren

worden nog steeds uitgevoerd als “open” compressor.

Figuur 1: Schets van een open compressor

De overbrenging van de elektromotor kan via directe aandrijving op de krukas of via een Vsnaaraandrijving

plaatsvinden.

De asafdichting, het meest gevoelige onderdeel van de open compressor, kan bij niet goed

functioneren aanleiding geven tot lekkage. De soorten asafdichtingen zijn drukring-,

stationaire balg-, membraan-, roterende en labyrint asafdichting.

Een labyrint asafdichting wordt praktisch niet meer toegepast (lekkage bij stilstaande

compressor). Deze asafdichting werd vooral gebruikt bij compressoren die werken met

koudemiddelen met een verdampingstemperatuur boven de omgevingstemperatuur zoals

o.m. CFK 113. Hierbij komt dat deze koudemiddelen, waarbij zowel de verdamping- als de

condensatietemperatuur met drukken correspondeerden die beneden de normale luchtdruk

lagen, niet eenvoudig vervangbaar zijn.

In Figuur 2 is een asafdichting, een zogenaamde mechanical seal, weergegeven. Bij dat type

vindt de afdichting plaats op het oliegesmeerde glijvlak tussen bijvoorbeeld een

koolstofsleepring en een stalen sleepring.

31


32

Figuur 2: Asafdichting

Semi-hermetische compressoren zijn demontabel (Frans: accessible of toegankelijk) en

worden meestal gebruikt voor grotere installaties in o.m. grote winkelinstallaties, grote

airco’s en industriële koel- en vriesinstallaties. Ze kunnen zuiggasgekoeld, luchtgekoeld, en

watergekoeld worden uitgevoerd.


Figuur 3: Schets van een semi-hermetische compressor

De luchtgekoelde uitvoering is, om reden van de oppervlakte/volume verhouding van het

motorcompartiment, beperkt tot ca. 4 kW aandrijfvermogen. Bij geforceerde koeling (Bock,

Bitzer) kan dit vermogen tot 5 kW bedragen. Het rendement van deze uitvoering ligt even

hoog als bij open compressoren en ongeveer 20% hoger als bij zuiggasgekoelde modellen.

Voor de watergekoelde versie gelden dezelfde limieten als voor de luchtgekoelde

compressor. De zuiggasgekoelde versie gaat tot ongeveer 250 kW koelvermogen.

Hermetische compressoren worden toegepast in het lage capaciteitsgebruik in o.m.

winkeltoonbanken, airco’s en koel-en diepvriescellen, of in installaties waarbij het jaarlijks

aantal bedrijfsuren zeer gering is (airco en punctuele koeling). Door het zeer grote

prijsverschil is de markt gestadig aan het verschuiven van open en semi-hermetische naar

hermetische compressoren, waarbij de betrouwbaarheid en het maximumvermogen steeds

toeneemt.

33


34

Figuur 4: Schets van een hermetische compressor

De soorten compressoren die bestaan zijn:

- Verdringercompressoren:

- zuigercompressoren;

- roterende compressoren gebaseerd op wrijving: schroefcompressoren van het type

monoscrew, schottencompressoren, roterende zuiger en rolzuigercompressoren met

één schot;

- roterende compressoren van het type rollen zonder wrijven: schroefcompressoren,

onder andere zowel het sigma als het SRM1 en 2 profiel, scroll- of spiraal-

compressoren.

- Centrifugaalcompressoren (turbocompressoren).

Zuigercompressoren kunnen open, semi-hermetisch en hermetisch gesloten worden

uitgevoerd. Ze hebben een gunstig deellastgedrag bij een toerentalregeling en vergen in

industriële uitvoering vrij veel onderhoud door de vele bewegende delen en de hogere

slijtage. In commerciële versie worden ze gewoon vervangen.


Figuur 5: Zuigercompressor

Schroefcompressoren komen in grotere koel- en vriesinstallaties en in zeer grote airco’s

naast in open uitvoering, ook meer en meer voor in semi-hermetische uitvoering. Een

schroefcompressor faalt minder en is minder gevoelig voor vloeistofslag dan een

zuigercompressor. De meeste schroefcompressoren zijn glijdend in capaciteit regelbaar en

hebben een behoorlijk rendement.

35


36

Figuur 6: Schroefcompressor

Scroll-compressoren veroveren meer en meer de markt. Ze zijn nu beschikbaar voor

capaciteiten tussen 3 en 100 kW en bestaan uitsluitend in hermetische versie. Ze worden in

alle gebieden van de koeling toegepast. Net als de schroefcompressor is de scrollcompressor

(vergelijkbaar principe) in hoge mate ongevoelig voor vloeistofslag.


Figuur 7: Werking scrollcompressor

Centrifugaalcompressoren worden toegepast bij grotere koelcapaciteiten waarbij de

verhouding tussen de condensor- en de verdamperdruk niet al te groot is

(luchtbehandelinginstallaties).

1.7.3 Condensors

De condensor is net als de verdamper op te vatten als een warmtewisselaar. De condensor

koelt het door de compressor samengeperste gasvormige koudemiddel af waardoor het

37


38

koudemiddel condenseert en vloeibaar wordt. Er treden in feite drie verschijnselen op in een

condensor namelijk afkoeling van de oververhitte gassen, condensatie en onderkoeling van

de ontstane vloeistof.

De warmteafvoer naar de omgeving kan direct of indirect plaatsvinden. De directe

warmteafvoer kan gebeuren door een luchtgekoelde condensor, de indirecte warmteafgifte

via een watergekoelde condensor.

Indeling van condensors volgens de manier van afkoeling:

- Watergekoelde condensors:

- platenwarmtewisselaars: bestaat uit aan elkaar hardgesoldeerde, geprofileerde,

vlakke platen;

- dubbelpijpcondensors of coaxiale condensor: bestaat uit een samenstel van in elkaar

geschoven pijpen;

- horizontale ketelcondensors (bestaan uit een pijpenbundel waardoorheen koelwater

stroomt en die opgesteld is in een ketel die dikwijls tevens dienst doet als

vloeistofvat).

- Luchtgekoelde condensors.

Bij watergekoelde condensors worden twee types onderscheiden.

Het eerste type bestaat uit een watergekoelde condensor, opgenomen in een open

koelwaternet. Hierbij wordt het water (doorgaans) naar een open koeltoren gebracht waar

het intens met lucht in contact komt door over een pakket platen te stromen. Hierdoor koelt

het water af en verdampt een deel dat wordt bijgevuld. Dit afgekoelde water wordt

vervolgens terug naar de watercondensor gestuurd. In de (petrochemische) industrie gebeurt

de koeling ook door warmtewisseling met koud oppervlaktewater.

Het tweede type is een verdampingscondensor. Hierbij wordt het koudemiddel naar een

pijpenbundel in een soort constructie als de koeltoren gevoerd. Deze pijpenbundel wordt

met water besproeid en intens met lucht in contact gebracht. De pijpen bevatten meestal

lamellen; er is echter geen pakket. Het koudemiddel condenseert in de pijpen en wordt naar

de installatie teruggevoerd. Een deel van het water verdampt en wordt bijgevuld.

Watergekoelde condensors worden toegepast in zowel kleine als grote koelinstallaties.

Verdampingscondensors worden gebruikt voor grotere condensorcapaciteiten die ten

opzichte van watergekoelde condensors waterbesparend zijn.

Er is een stijgende tendens naar het gebruik van de platencondensor. De nadelen van deze

condensor (vervuiling) laten echter nog ruimte voor de ketelcondensor (shell and tube).

Doordat bij een platencondensor het mechanisch dichten na demontage en hermontage zeer

moeilijk is aan de zijde van het koudemiddel, zijn slechts enkele types uitgerust met

demonteerbare platen. De meeste types zijn dan ook volledig gelast en niet demonteerbaar.

Reinigen is enkel chemisch mogelijk. Na enkele reinigingen is het echter niet meer mogelijk

het toestel zijn oorspronkelijke karakteristieken te geven. Een ketelcondensor is daarentegen

vij goed mechanisch reinigbaar.

Van de luchtgekoelde condensors worden de lamellenblokcondensors het meest toegepast.


Luchtgekoelde condensors met gedwongen luchtstroom (ventilator) worden toegepast in

zowel kleine als in grote industriële koelinstallaties. Een bijzondere toepassing is deze die

gebruikt wordt bij transportkoeling.

Net als bij de verdampers kunnen we ook bij de condensors volgende typen

warmtewisselaars onderscheiden:

- lamellenwarmtewisselaars;

- pijpenwarmtewisselaars (shell and tube);

- platenwarmtewisselaars;

- coaxiale warmtewisselaar (opgerold of gestrekt).

1.7.4 Expansieapparaten

De belangrijkste taak van de expansievoorziening is het instandhouden van voldoende

drukverschil tussen condensor en verdamper. In het expansieorgaan wordt de vloeistof die

de condensor verlaat geëxpandeerd naar de verdamperdruk. Om de verdamper optimaal te

laten functioneren moet het expansieorgaan zoveel koudemiddel toevoegen als de

compressor in dampvorm kan afzuigen. De uiteindelijke bedoeling van het expansieorgaan

is het verzorgen van de inspuiting van het koudemiddel in de verdamper.

De soorten expansieapparaten die bestaan zijn:

- capillaire buis;

- automatisch, thermostatisch of elektronisch gestuurd expansieventiel;

- hoge- en lagedrukvloeistofniveauregeling (bij natte verdampers).

In theorie bestaat er ook nog een expansieturbine maar deze is door de hoge technische

eisen niet bouwbaar.

Afhankelijk van de uitvoering wordt de inspuiting van het koudemiddel in de verdamper

door druk of temperatuur geregeld. Een automatisch expansieklep houdt de druk in de

verdamper constant terwijl een thermostatische expansieklep zorgt voor een constante

oververhitting van de gassen aan het eind van de verdamper.

De capillaire buis wordt enkel toegepast in relatief kleine prefab-installaties, met

hermetische compressoren en aangepaste vulling, die in grotere series worden vervaardigd

(zoals bij koelkasten, koelmeubels en airconditioninginstallaties). Uitzonderlijk gaan deze

installaties tot vermogens van 50 kW (omkeerbare warmtepompen).

De automatische regelklep is een drukregelaar die alleen als er geen grote belastingvariaties

optreden, de druk in de verdamper (en daarmee de temperatuur) constant houdt. Ze worden

bij voorkeur toegepast in combinatie met een vloeistofafscheider. Het toepassingsgebied

van deze regelklep beperkt zich vandaag tot ijs- en schepijsbereiders waar het een

eenvoudige en betrouwbare regelaar vormt voor het instellen van de hardheid van

geproduceerde ijs.

Het thermostatisch expansieventiel (TEV) is het bekendste en meest toegepaste

vloeistofregelorgaan. De vloeistofinspuiting in de verdamper geschiedt door regeling van de

oververhitting van de gassen (constant houden) aan het eind van de verdamper. Een voeler

39


40

op het einde van de verdamper (geklemd op de uitlaat van de zuiggassen) neemt de

oververhitting waar.

Het elektronisch gestuurd expansieventiel bestaat uit een inspuitventiel met

motoraandrijving, een elektronische regelaar en verscheidene temperatuurvoelers. Er zijn

minstens twee voelers aanwezig. Eén voeler bevindt zich aan de ingang en één aan de

uitgang van de verdamper. Soms zijn er twee bijkomende voelers noodzakelijk,

respectievelijk in de intredende en in de uittredende lucht. Dit is het geval bij

ontdooisturing.

Een hoge- of lagedrukvloeistofniveauregeling is nodig bij de natte verdampers vermits hier,

door de aanwezigheid van vloeistof, niet op oververhitting kan worden geregeld.

Een turbine kan ook toegepast worden als expansieorgaan waarbij de expansiearbeid

beschikbaar komt voor het mee-aandrijven van de compressor. De investering hiervan wint

zich alleen terug als het energieverbruik hoog is. Een expansieturbine wordt uiterst zelden

toegepast.

1.7.5 Regelingen, regelapparaten en regelsystemen

Iedere koelinstallatie zal zonder ingrijpen van buitenaf een bepaalde evenwichtstoestand

bereiken en handhaven. Dikwijls wijkt die temperatuur en druk af van hetgeen gewenst is.

Om de gewenste condities in de hand te houden moet het koelproces worden geregeld.

Om de werking van een koelinstallatie binnen het aanvaardbare te houden, is ook

beveiligingsapparatuur nodig. Deze apparatuur beveiligt tegen abnormaal hoge en lage

drukken en temperaturen.

De meest courante regelapparatuur bij een koelinstallatie zijn de pressostaat en de

thermostaat. Een pressostaat is een drukafhankelijke elektrische schakelaar voor een

compressor. Een thermostaat is een temperatuursafhankelijke elektrische schakelaar.

In goedkopere installaties wordt deze regelapparatuur gecombineerd met de

beveiligingsapparatuur. Bij de betere apparatuur zijn deze onderdelen meer specifiek.

Verder zijn er nog o.m. de verdamperdruk-, de startdruk-, en de condensordrukregelaar.

Een pressostaat kan o.a. worden toegepast als:

- hogedruk- of lagedrukbeveiliging;

- oliedrukbeveiliging;

- condensordrukregeling;

- vermogenregeling van de compressor (capaciteitsregelklep regelt het koelvermogen van

de compressor door de persgassen om te leiden naar de zuigzijde van de installatie).

Een thermostaat kan o.a. worden toegepast voor:

- schakeling van compressor of magneetklep;

- beëindigen van de ontdooiing;

- condensorventilatorregeling.


1.7.6 Koelleidingen

Met uitzondering van de kleine, tot één geheel samengebouwde koelinstallatie, moeten voor

bijna elke installatie de leidingen ter plaatse worden gereedgemaakt en gemonteerd.

Een leidingsysteem kan worden opgesplitst in volgende delen:

- persleiding van compressor naar condensor

- vloeistofleiding van condensor naar vloeistofvat en van vloeistofvat over

expansieventiel naar verdamper (vloeistof tot aan expansieventiel en hierna vloeistof en

gas)

- zuigleiding van verdamper naar compressor

Een drukvereffeningsleiding kan ook deel uitmaken van het leidingsysteem. Deze leiding

heeft als doel ongewenste drukverschillen op verschillende plaatsen te voorkomen. De

toepassing ervan vindt vooral plaats bij thermostatische expansiekleppen en bij

oliedruknivellering tussen compressoren (wordt aangebracht tussen parallel aangesloten

compressoren om er o.a. voor te zorgen dat het oliepeil bij elke compressor gelijk blijft).

Het monteren van leidingen onderling en van leidingen met componenten, of het herstellen

ervan kan door lassen (staal) of solderen (koper). De leidingen van een dampcompressiekoelmachine,

die normaal uit koper bestaan, worden hoofdzakelijk verbonden door het

braseren ervan (hardsolderen). Koelinstallaties op basis van ammoniak maken gebruik van

stalen leidingen omdat ammoniak koper en koperlegeringen aantast.

Koeltechnische koperen leidingen verschillen van koperen leidingen voor sanitaire

doeleinden (waterleidingen) doordat de eerste ook inwendig gepolijst zijn. Dat is visueel

duidelijk merkbaar aan de glans van koeltechnische koperen buizen aan de binnenzijde.

Sanitaire koperen buizen zijn mat aan de binnenzijde.

Koeltechnische leidingen bestaan in twee maatsystemen, met name de duimse maten en de

metrische maten. Bij het koppelen van beide maatsystemen aan elkaar dient gebruik

gemaakt te worden van koppelstukken. Het eenvoudig braseren ervan zonder geëigende

koppelstukken kan problemen opleveren van goede doorvloei en bijgevolg gaan lekken.

1.7.7 Koppelingen en verbindingen

Naast soldeer- en lasverbindingen bestaan er ook mechanisch demonteerbare verbindingen.

De meest voorkomende verbindingen van deze soort zijn:

- flensverbinding: leidingverbinding waarbij de uiteinden van de leidingen met elkaar

verbonden zijn door middel van een schijfvormige rand of velg die voorzien is van

bouten en een pakking

- knelkoppeling: losdraaibare leidingverbinding waarbij de afdichting wordt verkregen

door het vervormen van een over de leiding geschoven knelring

- schroefverbinding: leidingverbinding waarbij het aandrukken van het afdichtingsmateriaal

in de verbinding tot stand gebracht wordt door middel van het aandraaien van

een schroefdraad

- flareverbinding: klemverbinding waarbij het trompetvormig uiteinde van een leiding de

afdichting vormt tussen de conische vlakken van de leidingverbinding

41


42

Figuur 8: Flareverbinding

Flareverbindingen hebben een slechte reputatie en zijn in Nederland wettelijk verboden bij

(koel)installaties die na 1 januari 1993 in gebruik zijn genomen of worden gebouwd. Het

maken van een flareverbinding lijkt eenvoudig, maar in de praktijk levert het frequent

problemen op. Een groot aantal lekkages in koelinstallaties wordt dan ook veroorzaakt door

slecht gemaakte of gescheurde flares.

Figuur 9: Flare-apparaat voor het maken van een flare


Het is echter niet meer zeker of het verbod op flareverbindingen in Nederland zal blijven

bestaan. De EN 378 “Refrigerating systems and heat pumps. Safety and environmental

requirements” wordt herbekeken en wanneer deze nieuwe Europese norm van kracht wordt,

bestaat de kans dat de bestaande Nederlandse regelgeving wordt versoepeld.

Het is belangrijk te melden dat de beste verbindingen worden bereikt door hardsolderen of

lassen.

Een bijzondere soort verbinding die in het kader van de Nederlandse regelgeving toegelaten

is, is de STEK-flare. Deze appendage bestaat uit 3 delen :

1. een voorgevormd geelkoperen pijpje dat aan de te verbinden leiding moet worden

gehardsoldeerd;

2. een pletringetje, waarvan er zich in de verpakking 3 exemplaren bevinden, dat

tussen het koperen pijpje met voorgevormde trompet en de aan het te verbinden

toestel aanwezige conus moet worden geplaatst;

3. een wartelmoer die vóór het hardsolderen eerst over de pijp moet worden

aangebracht.

Het koppelsysteem heeft weinig zin om het hardsolderen van leidingen te vermijden. Het

dient dan ook hoofdzakelijk voor het aansluiten van bepaalde toestellen (pressostaten,...).

De meeste van die toestellen zijn tegenwoordig echter ook verkrijgbaar in een rechtstreeks

hardsoldeerbare versie.

Voordeel van de STEK-flare tegenover de gewone flare: de trompet heeft veel minder de

neiging mee te draaien en daardoor een lekke verbinding te veroorzaken. Er zijn geen

statistische cijfers bekend over het verschil tussen de STEK en de gewone flare, beide met

pletringetje. Er kan redelijkerwijze aangenomen worden dat de lekfrequentie van een

gewone flare met pletringetje groter is dan deze van een STEK-flare met pletringetje. De

STEK-flare vereist echter een aanzienlijk grotere realisatietijd. De vraag is echter relevant

of het gebruik van een STEK-flare de moeite loont als men toch moet hardsolderen, waarom

dan niet ineens alles hardsolderen?

1.7.8 Appendages

De meest courante appendages van een koelinstallatie met toelichting van hun functie zijn

hieronder weergegeven.

Afsluiters:

Zijn voorzien om het onderhoud en de herstellingen te vergemakkelijken. Afsluiters laten

toe bepaalde delen te demonteren zonder verlies van koudemiddel. Ze maken het ook

mogelijk om op eenvoudige wijze drukken te meten en koudemiddel bij te vullen of af te

tappen.

Er bestaan vele typen van afsluiters. De uitvoering of constructie is o.a. afhankelijk van het

doel of de plaats in het systeem.

Soorten afsluiters: handbediende (membraan- en klepschotelafsluiters), zuig- en

persafsluiters (aan respectievelijk zuig- en perskant van compressor), speciale vulafsluiters

(om de vloeistof in de vloeistofleiding bij te vullen) en magneetafsluiters.

43


44

Omkeerklep:

Dient om de stromingsrichting in het koelsysteem om te keren om de verdamper te kunnen

ontdooien met de warmte van de persgassen. De functies van condensor en verdamper

worden gewisseld.

Terugslagkleppen:

Hebben als doel het voorkomen van het terugstromen van koudemiddel of

koudemiddeldamp van een warmere naar een koudere plaats of van een plaats met hoge

naar een plaats met lage druk.

Elektromagnetische klep:

Dient voor het openen en sluiten van de toevoerleiding naar het expansieventiel. Deze klep

wordt ook in enkele gevallen gebruikt bij warmterecuperatie, warm-gas- ontdooiing, …

Automatische waterregelventiel:

Regelt de hoeveelheid koelwater door de condensor in functie van de condensordruk (sluit

automatisch bij stilstand van installatie).

Flexibele leidingdelen:

Kunnen worden geplaatst in de zuigleiding en de persleiding van de compressor, om

breuken te voorkomen door trillingen en vibraties.

Vloeistofafscheiders:

Worden geplaatst in de zuigleiding vlak vóór de compressor om het aanzuigen van zuiggas

met vloeistofdeeltjes te voorkomen (vloeistofslag).

Er is een verschil in werking van de vloeistofafscheiders tussen een installatie op basis van

gehalogeneerde koudemiddelen en een ammoniakinstallatie.

Bij een koelinstallatie die werkt met gehalogeneerde koudemiddelen wordt de olie bovenaan

verzameld. De afscheider is meestal leeg. De vloeistof verdampt onder invloed van de

ruimtetemperatuur en de olie wordt teruggevoerd naar het carter.

Bij een ammoniakinstallatie wordt de olie onderaan verzameld. De afscheider is meestal

volledig gevuld en werkt als buffertank in geval van niet stationaire werking van de

installatie. De olie wordt eveneens naar het carter teruggevoerd, eventueel via een

olierectifier.

Bij een ammoniakinstallatie komt het koudemiddel de afscheider binnen via:

- het expansiesysteem (hoge- of lagedrukvlotter) waar vloeistof gemengd is met

expansiegas;

- de retourleiding vanaf de koelers waar het zuiggas gemengd is met restvloeistof ten

gevolge van “overfeed”;

- de pomp-overstort bij pompcirculatie.

Bij een installatie op gehalogeneerde koudemiddelen komt de vloeistof de afscheider binnen

langs de zuigleiding. Dit gebeurt enkel in geval van een slecht werkend expansieventiel of

door het omkeren van de cyclus bij warm-gasontdooiing. In principe is de

vloeistofafscheider in normaal ongestoord bedrijf steeds leeg.

Vloeistofvat:


Het vloeistofvat is een hogedrukzijdig vat waarin het koudemiddel dat niet altijd in de kring

nodig is, tijdelijk wordt opgeslagen. Bij pumpdown en uitgeschakelde warmterecuperatie

bevat het vat al het koudemiddel dat in de kring aanwezig is. Een vloeistofvat wordt zowel

horizontaal als verticaal opgesteld. Meestal wordt het uitgerust met kijk- of peilglazen om

het niveau van de aanwezige vloeistof te kunnen vaststellen. Het vloeistofvat moet, vanaf

bepaalde afmetingen zoals wettelijk beschreven, voorzien zijn van een breekplaat of van

veiligheidskleppen. Er staat steeds een afsluiter aan de vloeistofzijde. Om bepaalde werken

aan de installatie aanzienlijk te vereenvoudigen is een afsluiter aan de ingang aanbevolen.

Het vat dient steeds iets te groot gedimensioneerd te zijn omdat de vloeistof uitzet bij

stijgende omgevingstemperatuur. Deze uitzetting bedraagt normaal 15% van het aanwezige

vloeistofvolume. Het vat moet weerstaan aan de hoogste werkdruk van alle onderdelen van

de installatie.

Warmtewisselaar:

Verdampers en condensoren kunnen worden opgevat als warmtewisselaars. Hiernaast kan er

ook een warmtewisselaar worden aangebracht tussen de vloeistof- en zuigleiding. Het doel

hiervan is het nakoelen van de condensorvloeistof met het koude zuiggas waardoor dit

zuiggas opwarmt en een meer oververhit gas naar de compressor wordt gevoerd. Door

onderkoeling van de vloeistof uit de condensor neemt de specifieke koudecapaciteit van

deze vloeistof toe. In de praktijk is de warmtewisselaar een toestel dat toelaat bepaalde

fouten in de koelinstallatie te ondervangen (aanwezigheid van flashgas in de

vloeistofleiding).

Pulsatiedempers:

Dienen voor het dempen van geluid en trillingen, die uitsluitend het gevolg zijn van

pulsaties. Deze dempers worden o.m. toegepast in persgasleidingen waarbij de gasstroom

door de leiding niet laminair maar pulserend is. Dit is het geval indien compressor en

condensor ver uit elkaar zijn opgesteld.

Olieafscheiders:

Hebben als doel de olie die samen met het koudemiddel de compressor verlaat, te scheiden

van het koudemiddel en terug naar het carter van de compressor te sturen. De olieafscheider

wordt in de persleiding gemonteerd.

Drogers:

Hebben als doel het vochtgehalte in een korte tijd op een laag niveau te brengen waardoor

zuurvorming geen kans krijgt (enkele ppm).

Soorten drogers: hermetisch gesloten drogers en drogers met afneembaar deksel en

hervulbare kernen. De drogers kunnen bestaan uit o.m. moleculaire zeven, silicagel (dalend

gebruik), geactiveerd aluminiumoxide (absorbeert hoofdzakelijk zuren).

Filters:

Worden in de vloeistofleiding gemonteerd. Er bestaan twee uitvoeringen van filters in

leidingen, namelijk de zuiggasfilter (filtreert losse deeltjes ter voorkoming van schade aan

de compressor) en de vloeistoffilter (filtreert in combinatie met de droger de losse deeltjes

direct uit in de droger = filter/droger).

Breekplaat:

45


46

Het is een dun metalen schijf in een houder die breekt wanneer een voor de breekplaat

bepaalde specifieke druk wordt overschreden.

Loodnagel:

Eenvoudig soort breekplaat die bestaat uit een plaatje gemakkelijk smeltbaar materiaal

(geen lood, het smeltpunt daarvan is te hoog). De loodnagel wordt toegepast bij kleinere

installaties.

Kijkglazen:

Kunnen worden aangebracht in de vloeistofleiding na de droger/filter en/of in de

olieterugvoerleiding van een olieafscheider naar het carter van de compressor om

respectievelijk de aanwezigheid van vloeistof of het olieniveau in het carter van de

compressor na te gaan. Eerder zeldzaam wordt een kijkglas ook gebruikt om de

aanwezigheid van flashgas te constateren in de voeding van het expansieventiel (als

diagnose).

Peilglazen:

Hebben als functie te controleren of er voldoende koudemiddel of olie in het systeem

aanwezig is. Peilglazen komen voornamelijk voor in grotere koelinstallaties en kunnen

worden aangesloten op grotere vloeistofvaten.

Manometers:

Worden toegepast om de druk te meten.

Er bestaan zuigdrukmanometers (zijn d.m.v. een capillaire leiding aangesloten op de

zuigafsluiter), persdrukmanometers en oliedrukmanometers. De manometers die aan felle

trillingen onderhevig zijn, worden speciaal gevuld met glycerine om de trillingen te

dempen.

1.7.9 Hulp(rand)apparatuur

De randapparatuur die deel kan uitmaken van een koelinstallatie met toelichting van zijn

functie is onderstaand weergegeven.

Ventilatoren:

Worden toegepast bij verdampers en bij luchtgekoelde condensors.

Soorten ventilatoren: axiaalventilator vrijwel steeds toegepast bij verdampers (luchtkoelers),

centrifugaalventilatoren.

Koudemiddelcirculatiepomp:

Deze pomp vindt zijn toepassing vaak bij verdampers waarbij meer vloeistof wordt

rondgepompt dan er voor verdamping nodig is (betere warmteoverdracht in de verdamper

maar ook grotere hoeveelheden koudemiddel nodig). Het koudemiddel uit de afscheiders

kan d.m.v. de circulatiepomp naar de luchtkoelers worden gebracht.

De koudemiddelcirculatiepomp wordt enkel toegepast bij grote industriële koelinstallaties

die werken volgens het natte-verdampingsprincipe (geforceerde koudemiddelcirculatie) en

vindt zijn toepassing voornamelijk bij ammoniakinstallaties.

Ontdooisystemen van verdampers:


Ontdooien wordt toegepast bij verdampers die werken bij verdampingstemperaturen onder

0°C. Door de lage verdampingstemperaturen zal zich rijp vormen op de buitenzijde van de

pijpen en lamellen. De warmteoverdracht wordt daardoor verminderd en het lamellenblok

kan zelfs dichtvriezen. Vandaar dat er een ontdooivoorziening aanwezig moet zijn.

Ontdooien kan door:

- Het plaatsen van elektrische weerstanden. Ondanks het feit dat dit zeer vaak wordt

toegepast, is het rendement zeer slecht en komt er aanzienlijk veel warmte in de

koelruimte vrij.

- Persgasontdooiing, waarbij de verdamper als condensor wordt gebruikt.

- De ventilatoren te laten draaien totdat de temperatuur in de verdamper boven de 4°C is

gestegen. Dit werkt alleen goed bij omgevingstemperaturen boven 6°C. De

producttemperatuur stijgt hierbij, en kan in 30 minuten oplopen tot 4 à 5°C. Indien dit

ontoelaatbaar is dan moet een ander systeem worden toegepast.

- Het sproeien van water over de verdamper. Deze waterontdooiing kent een dalend

gebruik.

Warmterecuperatiesystemen:

Het systeem voor warmterecuperatie bestaat meestal uit een stel omschakelventielen en een

bijkomende condensor. Deze condensor kan een watercondensor, een boiler met een

speciale ingebouwde warmtewisselaar of een luchtcondensor zijn. Tenslotte kan de

warmterecuperatiekring in parallel of in serie staan met de hoofdcondensor.

De hoofdcondensor blijft in de meeste gevallen in bedrijf omdat de warmterecuperator

ontworpen is voor de gemiddelde in de winter af te voeren warmte, en de hoofdcondensor

voor de gemiddeld in de zomer af te voeren warmte. Het grootste deel van het jaar blijft de

recuperator dus in de kring, en vergroot de koudemiddelinhoud van het systeem. Het

vloeistofvat moet hierdoor groot genoeg zijn om deze bijkomende inhoud te kunnen

bevatten.

1.8 Soorten lekken en structurele oorzaken van lekkages

1.8.1 Soorten lekken

Lekverliezen bij koelinstallaties kunnen diverse oorzaken hebben en volgens hun aard

onderverdeeld worden in incidentele en structurele lekken. Incidentele lekken worden

veroorzaakt door o.m. breuken, opengaande kleppen en loskomende verbindingen.

Structurele lekken zijn het gevolg van een o.m. foutieve materiaal- en componentenkeuze,

een niet optimale techniek en disproportie tussen de koudemiddelinhoud en de capaciteit

van de installatie.

a) Incidentele lekken

Incidentele lekken kunnen van technische aard zijn, zoals breuken en scheuren veroorzaakt

door onvoldoende opgevangen trillingen, kunnen het gevolg zijn van onvoldoende of slecht

onderhoud of kunnen veroorzaakt worden door foutieve handelingen door de eigenaar of de

uitbater van de koelinstallatie.

Dit soort lekken gaat meestal gepaard met een plots en massaal koudemiddelverlies.

47


48

Technische oorzaken

Inwendig aan de koelinstallatie

Voorbeelden:

- Barsten door hoge drukken van leidingen, koppelingen en onderdelen (bv. lekken

en scheuren door optreden van waterhamer of plots optredende verstopping door

vervuiling van water- en/of luchtcondensors, corrosie van luchtcondensors, …).

- Breuken en scheuren door trillingen van de installatie (soms ook bij normale en

goed gemaakte verbindingen, frequenter bij onvoldoende doorlassing, bij

flareverbindingen,…).

- Losvriezen van geschroefde (bijvoorbeeld flares) en geflenste verbindingen door

te sterke temperatuurschommelingen en ijsvorming (de flareverbinding bij een

expansieventiel aan de kant van de lage druk is een typisch voorbeeld van

dergelijke lekken).

- Ondeugdelijke verbindingen (flareverbindingen geven aanleiding tot vele lekken).

- Loskomen van meestal geschroefde of geflenste koppelingen en dichtingen door

te hoge temperaturen.

- Beschadiging door te lage temperaturen. Beschadiging van onder meer batterijen

door ijsvorming, van de wartelmoer (barsten) door ijsvorming tussen

schroefdraad of beschadiging door het overschrijden van de barstpanning door

krimpen. Er treedt ook beschadiging op door het doorprikken van

trillingsdempers door ijskristallen in het lagedrukgedeelte.

Uitwendig aan de koelinstallatie

Voorbeelden:

- Beschadiging door o.a. werktuigen, voorwerpen, voertuigen; botsing van een

transpallet of van zijn lading met een koelmeubel of met een leiding komt vaak

voor (de componenten en leidingen dienen toegankelijk te zijn).

- Beschadiging van ingemetste en in de grond gelegen leidingen door het boren van

gaten gedurende werkzaamheden, herstellingen aan betegeling en aan riolering,

en door onvoldoende markering en voorzorg.

- Corrosie van de luchtcondensor door omgevingsfactoren leidt in eerste instantie

tot hogere drukken, later eventueel tot aantasting en perforatie van de buizen.

Menselijke fouten

Voorbeelden:

- Foutief gebruik van het koudemiddel (bv. voor drukproeven en om zaken uit te

blazen, …).

- Foutieve koudemiddelhandelingen (de grootste fout bestaat uit het doorzagen van

een leiding en laten ontsnappen van het koudemiddel omdat “het anders te lang

duurt”). Andere veel voorkomende fouten zijn:

− kraan openzetten in de plaats van het koudemiddel te recuperen voor

recycling, regeneratie of vernietiging (bv. omdat er geen recuperatiecylinder

aanwezig is);

− te weinig tijd nemen om installatie leeg te zuigen en rest koudemiddel laten

ontsnappen;

− manifold niet leegzuigen.


- Niet optimaal concept van de installatie waardoor situaties ontstaan die resulteren

in het moeten aflaten van al dan niet de volledige koudemiddelinhoud (meestal te

weinig kranen en/of ontbreken van een vloeistofvat).

- Kleine gebreken die te laat opgemerkt of genegeerd worden en resulteren in

incidenten (bv. het doorroesten van stalen onderdelen door gebrek aan onderhoud,

het vaststellen van tegen elkaar schurende onderdelen wat zonder het nemen van

maatregelen op termijn zal leiden tot een lek).

- Onverschilligheid t.o.v. lekken die moeilijk op te sporen zijn, al dan niet door de

hoge kostprijs van het opsporen.

- Onverschilligheid t.o.v. lekken omdat de installatie zogezegd niet kan worden

stilgelegd.

b) Structurele lekken

Structurele lekken zijn vooral van technische aard en kunnen dezelfde oorzaken hebben als

incidentiele technische lekken. Deze kleine of langzame lekken kunnen voorkomen aan

praktisch alle onderdelen van de installatie. Vele van deze lekken worden veroorzaakt door

gebrekkige verbindingen en blijven onopgespoord door het ontbreken van degelijke druk-

en lektesten en van gepaste apparatuur om deze testen uit te voeren.

Continu optredende kleine lekkages als gevolg van de gekozen uitvoering van het

systeem

In de beginfase kunnen ook de hierboven vernoemde lekken als een klein bijna niet

detecteerbaar lek aanvangen. Zij evolueren later meestal tot grote lekken.

Sommige lekken blijven echter klein, zoals :

Voorbeelden:

- Lekkage aan de asafdichtingen van open compressoren en koudemiddelpompen,

vooral wanneer deze frequent stilstaan.

- Lekkage van expansieventielen door grote temperatuurschommelingen (o.a. bij de

ontdooicyclus) waardoor de wartels gaan lekken

- Lekkage door toepassing van bepaalde rubber slangen in combinatie met een niet

compatibel koudemiddel.

- Lekkage door toepassing van pakkingmateriaal in combinatie met niet compatibel

koudemiddel.

- Lekkende afsluiters langs de afdichtingen zoals spindel en zitting. Door een

verkeerd soort pakking, onzorgvuldige montage, veroudering van de pakking en

het niet kunnen afdichten van de afsluiter treden er relatief veel lekkages op bij

afsluiters.

- Een grote koudemiddelinhoud voor een bepaalde koelcapaciteit kan, door vele

kleine lekken, op termijn aanleiding geven tot significante koudemiddellekken

(het duurt meestal een tijdje voordat een installatie door een lek onaanvaardbaar

slecht begint te werken).

- Lekkende gebraseerde verbindingen omdat ze onvoldoende zijn doorgevloeid. Dit

is het geval indien metrische en duimse maten door mekaar worden gebruikt of

indien een sanitair waterbuis wordt gebruikt (zie paragraaf 1.7.6).

49


50

Het is de taak van de ontwerper van de installatie om een zo lekdicht mogelijke

installatie te ontwerpen en te laten vervaardigen. Hierbij is het van belang om:

- materialen en verbindingsmethoden te gebruiken met een lage permeabiliteit;

- toepassingen te realiseren met hermetische of semi-hermetische compressoren.

Kleine lekkages, direct en indirect, als gevolg van gebrekkige montage en/of

constructie

Voorbeelden:

- lekkende flareverbindingen en koppelingen;

- scheurtjes in leidingen;

- lekkende capillairen naar pressostaten e.d.;

- scheurtjes in flexibele slangen;

- inwendige vervuiling van de installatie, bv. het niet onder voortdurende

stikstofstroom hardsolderen behoeft achteraf abnormaal veel tussenkomsten met

telkens een minimaal maar onvermijdelijk klein koudemiddelverlies.

Dit kan worden tegengegaan door bij het ontwerp oplossingen te kiezen waarbij de

kans op lekkage klein is, o.a. door:

- toepassen van soldeerverbindingen;

- toepassen van speciale koeltechnische buizen en zo nodig van leidingen met

voldoende wanddikte in functie van de toegepaste druk, vooral voor de ‘nieuwe

koudemiddelen’ ;

- systematisch vervangen van capillairen als verbindingsstuk tussen onderdelen,

door voor het betreffende koudemiddel compatibele flexibele slangen;

- alle hardsolderingen uitvoeren onder voortdurende stikstofstroom.

1.8.2 Structurele oorzaken van lekkages

In deze paragraaf bespreken we de oorzaken van lekkages ten gevolge van de manier van

handelen tijdens montage, het vullen, onderhoud en reparatie van koelinstallaties. De

risico’s van koudemiddelverlies bij gekoeld transport komen ook beperkt aan bod.

a) Montage van koelinstallaties

Omdat er grote verschillen zijn in situaties bij de gebruikers, worden slechts een aantal

algemene principes vastgelegd die voor vrijwel elke montage gelden.

Een aantal criteria hierbij zijn:

- goede bereikbaarheid van de apparatuur voor mogelijke verdere aansluiting en latere

service;

- bescherming apparatuur tegen klimaatinvloeden, zoals bijvoorbeeld:

− weersinvloed of invloed van vocht die corrosie kan veroorzaken (slechte insolatie)

− invloed van de waren zelf (zuren van fruit en schimmels van kazen)

- goede ventilatie voor luchtgekoelde condensors;

- maatregelen tegen trillingen (trillingsdempers voor leiding);

- voorzien van het juiste aantal kranen en appendages.


De belangrijkste handelingen bij montage van een koelinstallatie zijn:

- het opstellen van de hoofdcomponenten;

- montage van de leidingen, solderen, maken van flare- en flensverbindingen

- montage van de appendages, regelsystemen en eventueel randapparatuur

Handelingen die in de praktijk worden uitgevoerd en die aanleiding kunnen geven tot

lekkages:

Montage van verdampers:

Verdampers kunnen, ondanks aan lektesten te zijn onderworpen in de fabriek, door

manipulatie en transport op sommige plaatsen lekken gaan vertonen. Met name de

grotere modellen van luchtkoelers, met de vele horizonale verdampingspijpen die door

middel van soldeerbochten worden verbonden, kennen de nodige lekproblemen.

Andere oorzaken van lekken aan verdampers zijn een niet goed afgestelde of

ontworpen heetgasontdooiing, grote uitzetting en inkrimping van de batterij,

verschillen in uitzettingscoefficient van batterij en ophanging ervan.

Bij toepassing van vooral elektrische en van heetgasontdooiing dient ervoor gezorgd te

worden dat de verdamper niet te veel aanrijpt, en dat voldoende lang wordt ontdooid

om de vorming van een ijsbal 5 te vermijden. Deze ijsbal kan bij uiteindelijke

ontdooiing een zodanige deformatie van de lamellen en van de pijpen veroorzaken dat

uiteindelijk lekkage ontstaan.

Montage van compressoren:

Compressoren moeten gemonteerd worden op dergelijke wijze dat de trillingen die zij

veroorzaken voldoende worden afgesneden van het leidingennet dat vast aan het

gebouw verbonden is. Dit kan door een starre montage op een chassis waarbij de

vertrekkende leidingen via soepele verbindingen met het leidingnet in het gebouw zijn

verbonden, of door een individueel afveren van de compressoren tegenover de

componenten waarmee ze verbonden zijn.

Open compressoren kunnen lekkage vertonen langs de asafdichting. Dit kan

veroorzaakt worden door slechte montage en uitlijning van de aandrijving, door niet

regelmatig corrigeren van de riemspanning en de riemuitlijning of bij lange

stilstandtijden door het leeglopen van de asafdichtingskamer.

Montage van een thermostatisch expansieventiel:

Alle traditionele types thermostatische expansieventielen zijn door flareverbindingen

verbonden met de kring, waardoor na verloop van tijd lekkages optreden door

krimpspanningen. Krimpspanningen kunnen optreden wanneer een expansieklep wordt

gemonteerd terwijl deze een merkelijk hogere temperatuur heeft dan de bedrijfstemperatuur.

5 Een ijsbal ontstaat wanneer de rijp aan de verdamper maar gedeeltelijk ontdooit, en dan terug bevriest. Na

ongeveer 5 cycli ontstaat een harde vaste ijsmassa in de plaats van de eerder zachtere rijp.

51


52

Bij temperaturen onder 0°C worden bovendien door ijsvorming in de wartel,

veroorzaakt door binnendringend condens dat bevriest, krachten uitgeoefend die dit

effect nog versterken. De wartel kan zich loswerken of er kan zelfs een breuk ontstaan.

Maatregel: Er zijn verbeterde expansieventielen op de markt van verschillende merken

die gebruik maken van hardsoldeerverbindingen aan de lagedrukzijde. Een verdere

verbetering is het type met éénmalige instelling van de oververhittingsinstelspindel –

hierbij wordt nog een bijkomend (klein) lekrisico vermeden aan de klassieke regelbare

schroefspindel met afsluithoedje.

Montage van leidingen:

Onzorgvuldige leidingaanleg is vaak het gevolg van slordigheid of gemakzucht van de

monteur. In de regel moet voor koeltechnische leidingen gebruik gemaakt worden van

speciale koeltechnische koperen buizen of van inox buizen. Deze leidingen moeten

worden aangelegd op zulke wijze dat ze bestand zijn tegen mechanische krachten,

tegen uitzetting en inkrimping door temperatuurschommelingen bij heetgasontdooiing.

Daarenboven moeten ze bestand zijn tegen oscillaties van het leidingnet veroorzaakt

door de werking van sommige regelorganen (elektronische expansieventielen).

Alle verbindingen moeten op de buitenzijde van de isolatie worden aangebracht. Er

mogen zich geen verbindingen bevinden op onbereikbare plaatsen of op een

leidinggedeelte dat door een ander lokaal dan dit waarin zich de toestellen van de

koelinstallie bevinden, loopt.

Het is absoluut nodig om alle corrosiegevoelige leidingen zeer goed tegen elke vorm

van uitwendige corrosie te beschermen. Bij voorkeur dienen roestvrije leidingen

toegepast te worden.

Door een onjuiste leidingaanleg kunnen de zuig- en persleidingen scheuren. Dit komt

voor wanneer bij de compressor geen voorziening is aangebracht om de trillingen van

de compressor te dempen of de beweging van de compressor te volgen. Dit is mogelijk

door o.a. het monteren van trillingsdempers.

De leidingen kunnen op diverse manieren geconstrueerd worden.

De beste verbindingen zijn deze die hardgesoldeerd of, in het geval van inox, gelast

zijn. Het hardsolderen of lassen moet gebeuren onder een voortdurende stikstofstroom.

Gebeurt dit niet dan ontstaat een inwendige vervuiling van de buis, die zich mettertijd

in de installatie afzet. Stalen pijpen moeten indien nodig in lagetemperatuurstaal (ltstaal)

uitgevoerd zijn en moeten daarenboven bij voorkeur gelast worden.

Een tweede mogelijkheid zijn de flareverbindingen. Deze moeten zoveel mogelijk

vermeden worden omdat ze vaak aanleiding geven tot lekkage. Vooral de niet

fabrieksmatig gemaakte flares en deze zonder pletringetje vertonen een onaanvaardbaar

hoog lekpercentage.


Een derde mogelijkheid vormen de flensverbindingen. Deze verbindingen worden

afgeraden voor gefluoreerde koudemiddelen. Een flensverbinding kan gaan lekken

omdat de toegepaste pakking niet tegen het gebruikte koudemiddel of de gebruikte

compressorolie bestand is. Het komt ook voor dat de flenzen niet gelijkmatig of niet

goed t.o.v. elkaar zijn vastgezet. Dit komt vooral voor wanneer de flenzen, om de

demonteerbaarheid te verbeteren, op moeilijk bereikbare plaatsen zijn aangebracht.

Maatregel: Verbind leidingen zoveel mogelijk door te braseren of te lassen. Vermijd

flareverbindingen maximaal. Maak zo weinig mogelijk gebruik van flensverbindingen

en gebruik hierbij enkel deze die geschikt zijn voor de koeltechnische toepassing.

Montage van afsluiters:

Vele afsluiters lekken langs de asafdichtingen, en moeten daardoor altijd van een door

de fabrikant geleverde kraanhoed worden voorzien. Vaak zijn de afsluiters ook met

flareverbindingen aangebracht. Lekkages aan de afsluiters kunnen het gevolg zijn van

een verkeerde soort pakking (dichting voor ammoniak gebruikt voor een gefluoreerd

koudemiddel), onzorgvuldig montage, veroudering van de pakking en het niet kunnen

afdichten van de afsluiter (de kraanhoed ontbreekt).

Maatregel: Gebruik geen afsluiters met flareverbindingen en controleer of de afsluiter

inderdaad geschikt is voor het toe te passen koudemiddel (zoveel mogelijk afsluiters

met spindelkappen gebruiken of de zogenaande “hermetische afsluiters” ).

Plaatsen van kijkglas:

Een kijkglas wordt meestal direct achter de filter geplaatst met flare-aansluitingen of

door een directe verbinding met de filter/droger. Omdat het kijkglas in de

vloeistofleiding, die vaak onvoldoende is gebeugeld, is aangebracht, kunnen lekken

ontstaan op de flare-aansluitingen.

Maatregel: Gebruik geen flare-aansluitingen maar hardsoldeerverbindingen.

Algemene bemerking:

Met betrekking tot de aanleg van leidingen dient meer aandacht te gaan naar permanente

verbindingen. Voor elke type van koelinstallatie gaat de voorkeur uit naar vaste

hardsoldeerverbindingen.

Voornamelijk bij commerciële koelinstallaties dient ook meer aandacht te gaan naar het

beugelen en spanningsvrij monteren van leidingen.

Verder dient bij de aanleg van leidingen ook rekening gehouden te worden met de helling,

aftappunten, ontluchtingspunten, ophanginrichtingen, doorgangen van muren, vloeren en

zolderingen (geen naakte leidingen in de grond want corrosie), en dienen verzonken

leidingen vermeden te worden.

b) Vullen van nieuwe koelinstallaties

Het vullen van een installatie moet voorafgegaan worden door degelijke druk- en

vacuümtesten (zie punten 3 en 4 onder 2.2.1 ‘procedures druktesten lage- en

hogedrukzijde’; bij een nieuwe installatie gebeuren de druktesten uitsluitend met stikstof).

53


54

Enkel indien de installatie aan alle eisen van deze procedure voldoet, mag worden

overgegaan tot vullen van de installatie.

Voordat een koelinstallatie met koudemiddel wordt gevuld, moet(en):

- de beveiligingen en regelapparatuur worden afgesteld;

- de filterdrogers worden geplaatst;

- de installatie een laatste maal worden gevacumeerd.

Het vullen van de installatie moet gebeuren volgens de procedure beschreven in punt 10

onder 2.3.2. ‘vullen van een installatie’.

c) Preventief onderhoud van koelinstallaties

Zie punt 2.1.2 ‘onderhoud uit te voeren door de koeltechnieker’.

Het is de bedoeling dat het onderhoud geen aanleiding geeft tot nieuwe lekken maar in

tegendeel het optreden van lekken gaat ondervangen. In die zin moeten de handelingen aan

de installatie zeer zorgvuldig gebeuren.

d) Curatief onderhoud (reparaties aan koelinstallaties)

De koeltechnieker moet trachten voldoende informatie te verkrijgen van de klant nodig om

te beoordelen of het al dan niet noodzakelijk is de herstellingen uit te voeren mét het

afpompen van het koudemiddel. Indien het koudemiddel moet worden afgepompt, dan

dienen de nodige serviceflessen, een vacuumpomp en een afpompunit ter plaatse worden

gebracht.

Eventueel kan ook een deel koudemiddel in het vloeistofvat en in de condensor worden

opgeslagen. Deze toestellen zijn echter niet altijd op gepaste wijze inblokbaar tegenover de

uit te voeren herstelling. Heel dikwijls zijn er onvoldoende kranen aanwezig of staan ze op

een plaats waar ze voor het beoogde doel geen nut hebben. Een vloeistofvat met twee

afsluiters waarvan er minimaal één een serviceafsluiter is, is aanbevolen. Dit is echter geen

wettelijke vereiste.

Het leegmaken van de installatie dient te gebeuren volgens de beschreven procedures (zie

punt 9 onder paragraaf 2.3.1).

Na de herstellingen dient de installatie een volledige druktest te ondergaan. Dit in nodig

omdat de verbindingen gevoelig zijn aan mechanische belasting die tijdens de reparaties kan

optreden. Na de druktest kan de installatie opnieuw gevuld worden.

e) Gekoeld transport

De risico’s van koudemiddelverlies bij onderhoud en service van transportkoelinstallaties

zijn vergelijkbaar met die van de koelinstallaties die vast staan opgesteld. In voertuigen is er

echter wel een verhoogd risico van lostrillen van leidingen. Met name door de toepassing

van flexibele leidingen die d.m.v. wartels worden gemonteerd, bestaat tijdens het trillen een

verhoogd risico van koudemiddelverlies.


Daarnaast kunnen ook lekken optreden tijdens het ontdooisysteem door de grote

temperatuursverschillen bij het omkeren van de cyclus. Hierbij wordt gewerkt met een

omkeerklep die de cyclus van koelen omzet naar ontdooien.

Bij transportkoelinstallaties is het gebruikelijk dat de chauffeur van de wagen zelf

regelmatig de controles uitvoert van de totale installatie en van de motor.

1.8.3 Risico voor lekverliezen in een koelinstallatie

Door Parasense Ltd werd een onderzoek gehouden omtrent de lekverliezen en hun oorzaken

bij enkele duizenden kleine installaties opgesteld in enkele honderden supermarkten.

De verliezen zijn daarbij als volgt gecatalogeerd:

Onderdelen

% van weggelekt

koudemiddel

Gebraseerde verbindingen 3,1

Compressoren 3,7

Filters 1,4

Regelapparatuur 1,0

Leidingen naar regelapparatuur 4,8

Aansluitingen expansieventielen 5,8

Aansluitingen verdamperdrukregelaars 8,1

Aansluitingen servicekranen 15,2

Aansluitingen handkranen 17,7

Leidingen met mechanische verbindingen 32,7

Warmtewisselaars (condensors en verdampers) 6,5

100,0

De aansluitingen van de expansieventielen en de verdamperdrukregelaars zijn van het type

"mechanische verbinding". Mechanische verbindingen zijn flares, geschroefde en geflenste

verbindingen, ...

De lijst geeft geen beeld van de complexiteit van de installatie en van hoeveel maal de

elementen die lekken veroorzaken in de installatie voorkomen.

Het risico dat een installatie gaat lekken wordt volgens een andere bron [Colbourne, 2004]

ingeschat als functie van het aantal fittings. Deze gegevens komen uit een risicoberekening

voor koelinstallaties die werken met brandbare koudemiddelen. De bedoeling is de kans op

een groot lek en een eventuele explosie te bepalen.

Er wordt onder het aantal fittings verstaan zowel de eigenlijke koppelingen als de plaatsen

waar onderdelen in elkaar zijn geschroefd. Bij deze bron wordt ook een gebraseerde fitting

als een fitting aanzien. Dit is vermoedelijk ten onrechte: in vergelijking met mechanische

fittings is zeker een correctie 1/10 toe te passen op het aantal gebraseerde verbindingen voor

wat betreft de lekfrequentie.

Colbourne schat ook het koudemiddelverlies in als functie van het al dan niet in werking

zijn van de installatie. Bij een langdurig stilstaande installatie vereffenen zich de drukken en

is aan de lage drukzijde een hogere druk dan bij een werkende installatie.

55


56

Een tweede factor die het lekverlies van een installatie bepaalt is de koudemiddelinhoud van

een installatie: hoe groter de inhoud, hoe groter de lekverliezen. Inderdaad is het zelfs bij

kleine lekken zo dat lekkende installaties reeds een groot deel van hun koudemiddel

verloren zijn alvorens hun slechte werking alarmerend wordt. Ook is het zo dat wanneer

een installatie op deellast draait en de niet in bedrijf zijnde verdampers in pumpdown

gestuurd zijn (het koudemiddel is naar het vat terug geroepen) dat de volle

koudemiddelinhoud ter beschikking staat voor de enkele secties die koude vragen. Ook dit

maskeert koudemiddelgebrek in een installatie.

Bron: Short Course on the safety prescriptions of Flamable Refrigerants. Glasgow 30-8-

2004. Colbourne D. Calor Gas Ltd.

Waarden : catastrofale lekken in aantal keren voorkomen per jaar.

(catastrofale lekken zijn hier lekken die in korte tijd de volledige inhoud van de installatie

laten vrijkomen) De gepubliceerde cijfers laten toe de invloed van het aantal verbindingen

op de lekfrequentie in te schatten.

Aantal verbindingen 10 20 30

lekfrequentie aan cyclus 1,0E-07 1,0E-07 1,0E-07

lekfrequentie uit cyclus 1,0E-05 1,0E-04 1,0E-03

x 10 x 100

Uit bovenstaande tabel kan afgeleid worden dat wanneer het aantal verbindingen met tien

toeneemt, de lekfrequentie (bij stilstand) vertienvoudigt.

Besluit :

De koudemiddelverliezen van een installatie hangen samen met het aantal verbindingen,

hun aard, het aantal kritische componenten die zich in een installatie bevinden en met de

koudemiddelinhoud. Koudemiddelverliezen variëren van installatie tot installatie van 150 %

van de koudemiddelinhoud per jaar tot 33 % per jaar (gemiddelde voor commerciële

koeling) zonder speciale maatregelen, en van 20 % tot 5 % per jaar mits het nauwgezet

toezien op de lekdichtheid van de installatie.

Het vereenvoudigen van de installatie, het beperken van de koudemiddelinhoud en het

toepassen van gebraseerde verbindingen laat toe zowel de lekfrequentie als de daarbij

weggelekte hoeveelheid zeer sterk te beperken.

1.8.4 Algemene beschouwingen over onderhoud

Binnen de industrie worden grosso modo drie verschillende onderhoudsstrategieën

onderscheiden:

reactief onderhoud (enkel reageren bij storing)

preventief onderhoud (reageren op vaste tijdstippen of na een aantal loopuren)

predictief onderhoud (reageren aan de hand van een meting die relevante informatie

geeft over de toestand van het apparaat).

In de praktijk wordt in het algemeen een combinatie van de drie soorten toegepast.

Storingen zijn immers niet 100% uit te sluiten (bv. omwille van menselijke fout), en voor


predictief onderhoud moet er een fysisch meetbare grootheid zijn die relevante informatie

over de toestand van het apparaat geeft.

De mogelijkheden breiden echter stelselmatig uit. Waar vroeger enkel trillingsmetingen en

olieanalyses gebruikt werdenen, zijn daar geluidsmetingen, warmtemetingen, axiale

verschuivingsmetingen, corrosiemeting... bijgekomen, zodat de mogelijkheden tot predictief

onderhoud/ingrijpen gestegen zijn. De meting kan off- of online gebeuren. Essentiëel hierbij

is natuurlijk de evaluatie van de metingen (hoe en in welke gevallen kunnen we aan de hand

van de huidge toestand iets zinvol vertellen over de te verwachten levensloop). Het komt er

dus op aan voor elk concreet geval vast te leggen welke van de twee strategieën het best

bruikbaar is.

Een goed overzicht van de drie strategieën kan teruggevonden worden op:

www.eere.energy.gov/femp/operations_maintenance/om_best_practices_guidebook.cfm

chapter 5 types of maintenance programs (met voor- en nadelen van elke strategie)

chapter 6 predictive maintenance Technologies (meer uitleg over de tools).

De industrie ziet dezelfde beweging (weg van vaste termijnen, naar flexibele termijnen die

gebaseerd zijn op de huidige toestand van het apparaat) waar het gaat over inspectie van

opslagtanks. Dit is gekend als RBI (risk based inspection, gebaseerd op de API 580/ 581) of

soms CBI (condition based inspection). Ook daar zal aan de hand van alternatieve

onderzoekstechnieken (akoestische emissie, Long range ultrasonic scan, wanddiktemetingen,

time of light diffraction) getracht worden een beeld te vormen van de toestand

van de tank, zonder deze te moeten openen, reinigen en inwendig inspecteren. De termijn

van de volgende actie wordt bepaald door de huidige toestand, maar is over 't algemeen

korter dan de officiële.

1.9 Casuïstiek: Verslagen van incidenten aan koelinstallaties met

koudemiddelverlies tot gevolg

1.9.1 Algemeen

Van de 62 incidenten die in Bijlage 1 zijn beschreven, was medeauteur Wilfried De Smet

zelf getuige of werd zijn tussenkomst verzocht in de periode 1979 - 2004. Slechts enkele

van de incidenten zijn afkomstig van andere getuigen.

Deze lijst is zeker niet volledig. Vele incidenten worden door

betrokkenen/verantwoordelijken vergeten, hetzij opzettelijk, hetzij gewoon door de loop der

jaren. Andere incidenten komen zo weinig met de “fierheid van de vakman” overeen dat ze

maar al te graag worden verzwegen.

Hierbij dient ook wel vermeld te worden dat de prijsstijging van de koudemiddelen maakt

dat de eindklant meer gevoelig wordt voor koudemiddelverliezen en hierdoor een lager

‘koudemiddelverbruik’ als normaal beschouwd wordt.

57


58

Toch valt op te merken dat vele koelinstallaties met gehalogeneerde of andere

koudemiddelen defecten vertonen.

Oorzaken van koudemiddellekkages die zodanig veel voorkomen dat ze bijna als “normaal

zijnde” worden beschouwd, zijn de volgende:

een slechte lastechniek, waarbij de lasnaad gedurende lange tijd dichtblijft door

het gestolde vloeimiddel, maar uiteindelijk vele jaren later langzaam en

uiteindelijk meer begint te lekken;

een onvoldoende doorgesmolten en door vermoeidheid lekkende lasnaad (ronde

barst op de lasnaad rond de ingevoegde pijp die meestal aanvangt als een zeer

klein lek);

een door de tijd losgetrilde wartelverbinding;

barsten in wartelverbindingen (verbinding ooit te hard aangespannen en door

vermoeidheid gebarsten of kapotgevroren);

het scheuren van trillende leidingen wat vooral voorkomt bij lange condensorleidingen;

het toepassen van open compressoren met hun specifieke asafdichtingen.

Al de lekken veroorzaakt door hogervernoemde oorzaken, zijn te vermijden. In

onderstaande rapportering van merkwaardige incidenten wordt beschreven op welke manier

dit kan.

Er bestaan geen “normale” koudemiddelverliezen noch “normale” koudemiddelverbruiken.

Alle koudemiddelverliezen worden veroorzaakt door een fout in het ontwerp of door een

fabricagefout welke beide vermeden hadden kunnen worden, ofwel door een incident dat in

vele gevallen vermeden had kunnen worden.

Daar waar het opsporen van zeer kleine lekken in grote toestellen (> 500 kW

koelvermogen) uiterst moeilijk en duur kan zijn (maar dit is zeker niet bij alle lekken het

geval), is het vermijden (door preventieve maatregelen zoals met stikstof solderen) van

lekken in kleine toestellen (


Incident

Oorzaak

nummer concept montage onderhoud gebruiker

3 X

4 X

5 X

6 X X X

7 X

8 X

9 X X

10 X

11 X (10%) X (90%)

12 X

13 X

14 X (10%) X (80%) X (10%)

15 X

16 X

17 X

18 X

19 X

20 X

21 X

22 X

23 X

24 X

25 X

26 X

27 X

28 X (10%) X (90%)

29 X

30 X

31 X

32 X

33 X

34 X

35 X X

36 X X

37 X

38 X

39 X

40 X X X

41 X X

42 X

43 X (10%) X (90%)

44 X

45 X

46 X

47 X X

48 X X

49 X X

50 X X

51 X

52 X X

53 X X

54 X

55 X

56 X

59


60

Incident

Oorzaak

nummer concept montage onderhoud gebruiker

57 X X X

58 X

59 X

60 X

61 X

62 X

TOTAAL 26,4 15,8 32,8 3

in % 34% 20% 42% 4%

Op basis van deze incidenten kan geconcludeerd worden dat het lekpercentage van

koelinstallaties voor 34% kan toegeschreven worden aan het concept, voor 20% aan de

montage en voor meer dan 40% aan het onderhoud. Slechts 4% van de incidenten worden

verooraakt door de uitbater/gebruiker.

1.10 Overleg met experten uit binnen- en buitenland

1.10.1 Overleg met TNO (Nederland)

De bespreking met mevrouw Miep Verwoerd, hoofd van de Afdeling Koudetechniek en

Warmtepompen van TNO-MEP (Milieu, Energie en Procesinnovatie), vond plaats op

08/06/2004.

Het doel van het bezoek bestond erin na te gaan in welke mate de Stichting

Erkenningsregeling voor de uitoefening van het Koeltechnisch installatiebedrijf (STEK) en

de Regeling Lekdichtheidsvoorschriften (RLK) tot op heden hebben bijgedragen tot de

emissiereductie van koudemiddelen. Verder werd ook gevraagd naar het standpunt en de

ervaring van TNO met betrekking tot het gebruik van natuurlijke koudemiddelen in zowel

directe als indirectie systemen.

De belangrijkste conclusies van het overleg zijn:

De Nederlandse erkenningsregeling, uitgewerkt voor bedrijven die handelingen aan

koelinstallaties mogen uitvoeren (STEK), wordt als een effectieve maatregel ervaren

om lekverliezen uit koelinstallaties te reduceren. De globale lekverliezen zijn door het

reductieprogramma in Nederland gereduceerd van 30 naar 5 % 6 .

6 Voor de implementatie van het Kyoto Protocol heeft het Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke

Ordening en Milieubeheer (VROM) het Reductieplan Overige Broeikasgassen (ROB) gestart. Specifiek

voor de koeltechniek werd in het kader van ROB de Maatregelgroep Koudetechniek gevormd. Deze

maatregelgroep heeft onder meer als taak voor de koudetechniek in Nederland doelstellingen voor

emissiereductie te bepalen.

Om realistische emissiereductiedoelstellingen voor de koudetechniek te kunnen vaststellen, werd door het

Nationaal Onderzoek Koudemiddelstromen (NOKS) voor het jaar 1999 de koudemiddelstromen in

Nederland in kaart gebracht. De voornaamste conclusie van dit onderzoek was dat de koudemiddelemissie

in 1999 zo’n 5% bedroeg (van alle koudemiddelen).


Het is niet waarschijnlijk dat dit percentage met de huidige maatregelen zonder meer

verder daalt. Vandaar dat de aandacht verlegd moet worden. Hierbij wordt gedacht aan

het ontwerpen van nieuwe installaties met minder emissierisico’s, toepassen van

indirecte systemen en van natuurlijke koudemiddelen 7 .

.

Op het punt van minder risico-installaties zou STEK, die als overlegorgaan weet waar

de deskundigheid zich bevindt, en waar juist niet, zich het best kunnen inlaten met de

ontwerpfase. Maar dan dient deze opdracht wel beleidmatig ondersteund te zijn

Met betrekking tot de milieuvriendelijke installaties worden momenteel door de

Nederlandse overheid zogenaamde Good Practice Guidances (GPG’s) opgesteld voor

een aantal koudetechnische applicatiesectoren. Deze GPG’s zijn bedoeld als

gereedschap voor de eigenaars/opdrachtgevers voor nieuwe koelinstallaties. De GPG's

geven op globaal niveau voor een aantal installatieconcepten en koudemiddelen de

jaarlijkse kosten en de jaarlijkse emissies in CO2-equivalenten weer. Op basis hiervan

kan de toekomstige eigenaar een keuze maken voor een milieuvriendelijk concept.

Het is momenteel niet echt duidelijk in welke mate de Nederlandse regelgeving (RLK)

zal worden “overruled” door Europese wetgeving. EN 378 “Refrigerating systems and

heat pumps – Safety and environmental requirements” vervangt alle bestaande

nationale wetgevingen en wordt momenteel herzien om in overeenstemming te zijn met

PED (Pressure Equipment Directive), welke bepalend is. Flareverbindingen zijn

verboden in Nederland maar zouden volgens de aangepaste EN 378 onder bepaalde

voorwaarden terug mogen worden toegepast. Het monteren van airco-apparatuur kan

dan ook weer door bedrijven zonder STEK erkenning worden uitgevoerd.

Het toekennen van subsidies als stimulerende maatregel voor het reduceren van de

koudemiddeluitstoot wordt eveneens als zeer belangrijk ervaren. De diverse

stimulerende regelingen zijn: milieu-investeringsaftrek (MIA), willekeurige

afschrijving milieu-investeringen (VAMIL) en energie-investeringsaftrek (EIA).

Een differentiatie van de emissiefactor voor industriële, commerciële koeling en

stationaire airco is niet éénduidig te bepalen. TNO heeft in het kader van het Nationaal

onderzoek koudemiddelstromen 1999, naar de oorzaken van emissies (NOKSonderzoek),

voor sommige applicatiesectoren lekpercentages vermeld die met de

nodige voorzichtigheid moeten worden beschouwd.

7 TNO is voorstander van het gebruik van natuurlijke koudemiddelen. Met betrekking tot het broeikaseffekt

moet steeds gekeken worden naar de TEWI (Total Equivalent Warming Impact). Hierbij wordt, naast het

directe effect dat afhankelijk is van de keuze van het koudemiddel en dat bij synthetische koudemiddelen

goed is voor ca 10 % van het totale effect, ook rekening gehouden met het indirecte effect. Dit indirecte

effect heeft betrekking op het energieverbruik van de koelinstallatie en op de wijze waarop deze energie

wordt opgewekt (met of zonder massale CO2-uitstoot). Het indirecte effect kan verantwoordelijk zijn voor

90 % van het totale effekt.

Toch lijkt het momenteel nog niet mogelijk globale uitspraken te doen over het gebruik van een zeer goed

natuurlijk koudemiddel zoals NH3 in een systeem met secundair fluïdum, waarbij uiteindelijk een dubbele

temperatuursprong optreedt. Ook het gebruik van zowel CO2 als koudemiddel in gecombineerde cycli met

NH3 (cascade-systeem), als van CO2 als secundair fluïdum behoren tot de mogelijkheden.

61


62

Het resultaat van deze studie dient eerder kwalitatief bekeken te worden. Algemeen kan

worden gesteld dat, voor het bekomen van betrouwbare en volledige statistieken van

koudemiddelstromen gebaseerd op meldingen door de diverse gebruikers aan hun

Nationale overheden, de open grenzen in Europa eerder een storende factor zijn.

1.10.2 Informatie van STEK

STEK staat voor de Stichting Erkenningsregeling voor de Uitoefening van het

Koeltechnisch Installatiebedrijf en is de weerspiegeling van het Nederlandse beleid voor het

realiseren van de gewenste koudemiddelen milieuregelgeving.

STEK realiseert het beleid door middel van een STEK-erkenningsregeling. Alleen een

onderneming die een STEK-erkenning heeft mag afgesproken koeltechnische handelingen

verrichten. De STEK-erkenning staat voor het gegeven dat ondernemingen zorgvuldig en

vakbekwaam omgaan met taken en werkzaamheden waarbij er een risico bestaat op

milieubelastende emissies. Het is een belangrijke rol van STEK om die zorgvuldigheid en

die vakbekwaamheid te stimuleren.

Een STEK-erkenning krijgt én behoudt een onderneming niet zomaar. Voor het verkrijgen

én behouden van een STEK-erkenning moet een onderneming aan een aantal voorwaarden

voldoen. Deze voorwaarden zijn gespecificeerd in een Reglement. Eén van de belangrijkste

voorwaarden is dat de onderneming beschikt over STEK-gediplomeerde technici. Voor het

behalen van de daarvoor benodigde diploma’s kunnen opleidingen gevolgd worden. Eén

van de doelen die STEK nastreeft is dat zowel de ondernemingen als hun technici exact

weten waar zij op koudemiddelen-gebied mee bezig zijn.

Er zijn twee typen STEK-erkenningen: de Reguliere STEK-erkenning en de Auto-Airco

STEK-erkenning. In het verlengde daarvan zijn er voor de monteurs van de STEK-erkende

ondernemingen twee verschillende diploma’s. Een technicus met een Regulier STEKdiploma

mag werken aan alle installaties die koudemiddelen bevatten. Een monteur met een

Auto-Airco STEK-diploma mag alleen aan auto-airco’s werken. Een Reguliere STEKerkenning

kan niet aan een onderneming verleend worden die alleen over een monteur

beschikt met een Auto-Airco STEK-diploma.

De STEK-eisen liggen op het gebied van het omgaan met koudemiddelen in koel- en

airconditioninginstallaties en -apparatuur. De eisen op het gebied van administratieve

handelingen, de technische hulpmiddelen en de vakkennis van monteurs moeten door de

onderneming permanent worden nagekomen. Het geheel van eisen waaraan de onderneming

voldoet komt neer op het zorgvuldig en vakbekwaam uitvoeren van taken en

werkzaamheden waarbij risico op emissie van koudemiddel uit koelinstallaties bestaat.

In de volgende paragrafen worden de voornaamste eisen opgesomd:

STEK-gediplomeerde monteur

Aan koelinstallaties mogen alleen werkzaamheden worden verricht door STEK-erkende

bedrijven die STEK-gediplomeerde monteurs in dienst hebben.

Controle

Het beheer van installaties is door de wet aan nadere regels gebonden om verlies van


koudemiddel te voorkomen. Zo is bepaald dat installaties regelmatig moeten worden

gecontroleerd en onderhouden door daartoe bevoegde personen. In ieder geval moet aan

installaties tenminste éénmaal per jaar preventief onderhoud worden verricht. Dit moet

vaker indien de koelinstallatie groter is.

Het logboek en andere documenten

Bovendien is bepaald dat alle werkzaamheden aan installaties moeten worden geregistreerd.

Registratie van het gebruik van koudemiddel in uw installatie moet in een bij de installatie

behorend logboek plaatsvinden. Dit geldt uitsluitend voor installaties met een

koudemiddelinhoud van meer dan 3 kg. Controlebewijzen van verrichte handelingen

moeten bij alle installaties worden afgegeven en bewaard.

Het logboek maakt sinds 1 januari 1993 integraal deel uit van de installatie, zodat de

verantwoordelijkheid hiervoor bij de eigenaar/gebruiker ligt. STEK-erkende bedrijven

hebben de verplichting hun werkzaamheden in het logboek te vermelden. Zij kunnen ook

een logboek verstrekken voor een bestaande installatie. De eigenaar/gebruiker blijft echter

zelf voor het logboek verantwoordelijk.

In het logboek wordt de hoeveelheid koudemiddel vermeld, die geacht wordt in de

installatie aanwezig te zijn. Daarnaast wordt vermeld wanneer en welke werkzaamheden

aan de installatie zijn verricht en hoeveel koudemiddel is afgetapt en/of toegevoegd. Ook

wordt genoteerd welk bedrijf en welke monteur aan de installatie heeft gewerkt.

De STEK-erkende onderneming moet zelf eveneens een eigen koudemiddelenadministratie

voeren. Op deze wijze is de controle op het gebruik van CFK's, HCFK's en HFK's

gewaarborgd.

In 2004 waren er al ruim 3.000 ondernemingen STEK-erkend. Een deel van die

ondernemingen, ruim 1.400, heeft een Reguliere STEK-erkenning. Een ander deel, ruim

1.500, heeft een Auto-Airco STEK-erkenning. Samen hebben deze ondernemingen ruim

9.200 STEK-gediplomeerde technici in dienst.

Het is niet zo dat slechts één of enkele elementen van de STEK-regeling essentieel zijn en

bijgevolg verantwoordelijk zouden zijn voor de emissiereductie. Alle elementen samen

spelen een even belangrijke rol en het voornaamste feit is dat er een voortdurende sterke

aandacht geweest is voor de correcte uitvoering van vaktechnische procedures aan

koelinstallaties en dat er een handhaving op de naleving van de erkenningsregeling bestaat.

Het systeem is uitgewerkt in samenspraak met de sector en wordt aldus gedragen door

dezelfde sector. Daardoor onstaat een verantwoordelijkheidsgevoel vanwege de sector dat

bijdraagt tot het welslagen van de doelstellingen.

STEK zegt zelf dat de emissie van broeikasgassen uit koelinstallaties daardoor meer dan

fors gedaald is. Het gemiddelde lekpercentage is in 12 jaar tijd van 35% zeker teruggebracht

naar 5 %.

1.10.3 De Regeling Lekdichheidsvoorschriften Koelinstallaties (RLK)

In Nederland zijn de internationale afspraken over de beëindiging van de productie en het

terugdringen van het gebruik van CFK's, HCFK's en HFK's opgenomen in de wetgeving. De

regelgeving waaraan moet worden voldaan is vastgesteld in de "Regeling Lekdichtheidsvoorschriften

Koelinstallaties". De RLK bestaat sedert 1993 en er is een continue

63


64

aanpassing geweest van de regelgeving sedertdien. Een belangrijke herziening heeft plaatsgevonden

in 1999.

Aan koeltechnische installaties worden technische eisen gesteld. Deze eisen staan vermeld

in de RLK en hebben betrekking op onder meer verbindingen, pijpwanddiktes, afsluiters

e.d., alsmede aan het onderhoud van installaties.

De technische eisen kunnen nagegaan worden via de hieronder vermelde link:

http://wetten.overheid.nl/cgibin/deeplink/law1/title=Regeling%20lekdichtheidsvoorschriften%20koelinstallaties%20199

7

1.10.4 Bedrijfsbezoek BASF

Het bezoek aan BASF vond plaats op 25/08/2004.

Het doel van het bezoek aan BASF bestond erin na te gaan wat de ervaringen zijn van de

specialisten/koeltechniekers van het bedrijf zelf met betrekking tot onderhoud, lekkages en

energiegebruik van koelsystemen. Binnen BASF wordt duidelijk onderscheid gemaakt

tussen enerzijds industriële koelinstallaties en anderzijds comfortkoeling. Voor beide

bestaat een aparte afdeling die zich bezig houdt met het organiseren en (deels zelf)

uitvoeren van onderhoud en het registreren van de lekverliezen.

Het volledige verslag is bijgevoegd als bijlage 2.

De belangrijkste conclusies van het overleg zijn:

Er is een beduidend verschil in de aanpak van service en onderhoud in de industriële

koelomgeving versus comfortkoeling.

Voor de industriële installaties is bedrijfszekerheid het belangrijkst. Om deze zekerheid

te garanderen worden frequent controles uitgevoerd (o.a. lektesten).

Bij comfortkoeling gebeuren de controles minder frequent en wordt een lektest vaak

pas uitgevoerd als er een panne is of een vermoeden van lekkage (sinds 2004 worden

extra lektesten uitgevoerd bij installaties met meer dan 30 kg koudemiddelinhoud).

Bij comfortkoeling wordt het uitvoeren van een druktest, vóór indienstname van een

nieuwe installatie, ervaren als de meest belangrijke maatregel om het lekpercentage te

reduceren.

Materiaalmoeheid in combinatie met trillingen vormen in beide omgevingen de

voornaamste oorzaak van koudemiddellekkages.

Flareverbindingen worden weinig toegepast; de voorkeur gaat uit naar

hardsolderen/lassen.


De koeltechniekers “industriële koeling” achten het niet mogelijk om het verschil in

energieverbruik tussen een direct en een indirect systeem te kwantificeren (afhankelijk

van verschillende factoren).

De koeltechniekers “comfortkoeling” vermoeden dat het energieverbruik van een aircoinstallatie

met ijswater niet beduidend hoger is dan wanneer directe expansie wordt

toegepast.

1.10.5 Bezoek aan koelinstallaties van grootwarenhuizen

Het bezoek aan de drie grootwarenhuizen in Anderlecht en omgeving vonden plaats op

27/08/2004.

Het doel van het bezoek aan deze supermarkten bestond erin na te gaan wat de ervaringen

zijn met betrekking tot lekkages en energiegebruik van directe versus indirecte systemen in

commerciële koelinstallaties.

Het volledige verslag is bijgevoegd als bijlage 3.

De belangrijkste conclusies van het overleg zijn:

Welk type van koelinstallatie een supermarkt aanwendt hangt af van diverse factoren

zoals:

- het beleid van het bedrijf,

- de beschikbare ruimte om de installatie te construeren (d.a. leidingnet),

- de te koelen producten.

De grootste lekkages worden veroorzaakt door de koppelingen van verdampers met

expansieventielen en door trillingen. De leidingen zelf worden alle gelast of gebraseerd

waardoor in het leidingennet praktisch geen lekken optreden.

Het is zeer belangrijk dat een degelijke druktest wordt uitgevoerd bij ingebruikname van

een nieuwe installatie. Erop toezien dat dit ook daadwerkelijk gebeurt is meer effectief

dan het verhogen van het aantal lekdetectiecontroles. Na ingebruikname van de

installatie gebeurt lekdetectie enkel als er (vermoedelijk) een lek is. Eén keer per jaar

worden er lektesten uitgevoerd in de supermarkt zelf.

Indirect systeem versus directe expansie:

Indirect systeem met gehalogeneerde koudemiddelen: ongeveer 5 keer minder

koudemiddel nodig (beperkter circuit waardoor beter controleerbaar en minder kans op

emissie, lagere kost van productaankoop).

Indirect systeem met NH3 als koudemiddel: lek snel detecteerbaar (geur) en de COP van

NH3 is beter dan dat van een gehalogeneerd koudemiddel.

Met betrekking tot het energieverbruik van een indirect versus direct systeem waren de

meningen uiteenlopend.

65


66

1.10.6 Deelname aan conferentie over natuurlijke koudemiddelen te Glasgow

De 6de IIR Gustav Lorentzen conferentie over natuurlijke koudemiddelen vond plaats van

29/08-01/09/2004 te Glasgow en werd bijgewoond door Wilfried De Smet (Coolconsult).

De meest recente ontwikkelingen over het gebruik van natuurlijke koudemiddelen, met in

het bijzonder CO2 en koolwaterstoffen, komen hier aan bod. Vele lezingen handelden over

eigenschappen van natuurlijke koudemiddelen in specifieke toepassingsgebieden.

Enkele artikels die interessant zijn in het kader van deze studie worden hierna kort

samengevat:

The world’s first McDonald’s restaurant using natural refrigerants. Christensen K.,

Chun Sang.

In Vejle (DK) werd in januari 2003 een McDonald’s restaurant geopend waarvan de

koel- en vriesinstallaties uitsluitend op natuurlijke koudemiddelen werken. Het

project is een demonstratieproject met als doel de doeltreffendheid van de nieuwe

koeltechnologieën aan te tonen en een evaluatie te kunnen maken van het

energieverbruik en de milieu- en economische aspecten. De gebruikte

koudemiddelen zijn koolwaterstoffen en CO2. In het artikel wordt een evaluatie

gemaakt van een cascade-installatie met CO2 en propaan. Het energieverbruik

daarvan werd gemeten gedurende één jaar en vergeleken met deze van een installatie

in een gelijkaardig referentie restaurant (dezelfde leeftijd, layout en omzet) waarin

klassieke koudemiddelen gebruikt worden.

In het HFC-vrije restaurant werd een energiebesparing gerealiseerd van ca. 15 % op

jaarbasis ten opzichte van het referentie restaurant. Daarenboven werd een belading

van 33,4 kg HFK’s vermeden met een jaarlijkse lekpercentage van 7 % waardoor

een betere performantie van 27 % bereikt werd inzake CO2-emissies (TEWI).

De investeringskost is evenwel nog steeds hoger ten opzichte van klassieke

systemen, voornamelijk ten gevolge van het complexere ontwerp (20 à 30 % hoger)

maar daar moet toch rekening gehouden worden met een vrij korte pay-back door

het lagere energieverbruik.

Green solutions for freezing applications. Rivert P., Johnson Controls.

Vier alternatieve oplossingen werden vergeleken in een packaged unit systeem voor

een spiraalvriezer met een capaciteit van 2 ton diepgevroren product per uur en een

vermogen van 230 kW. De oplossingen zijn:

1. ammoniak pompcirculatie

2. ammoniak/water mengsel als secundair fluïdum gekoeld tegen ammoniak

3. CO2 als secundair fluïdum gecondenseerd door ammoniak

4. CO2 als koudemiddel met een ammoniakcascade

Oplossing 1 is om veiligheidsredenen niet aan te raden wegens de grote lading

ammoniak in de installatie (ca. 450 kg).

Oplossing 2 komt als te duur en te weinig energie-efficiënt naar boven. Bovendien

moeten alle leidingen en kleppen in roestvrij staal uitgevoerd worden hetgeen de

kostprijs negatief beïnvloedt.


Oplossing 3 is vandaag reeds vrij goed gekend en is een waardig alternatief. De

energiekost is echter nog hoger dan oplossing 4.

Oplossing 4 komt energetisch als beste uit de vergelijking en heeft verschillende

voordelen:

lage druk ratio’s waardoor weinig belasting en slijtage op compressoren

goedkope zuigercompressoren mogelijk

de compressorkost is competitief vergeleken met de compressoren voor

oplossing 1, 2 en 3

CO2 desuperheating verbetert de efficiëntie

Experiences with CO2 as refrigerant in supermarkets. Pachai A.C.. York

International.

Sedert het beleid in de Scandinavische landen stuurt naar natuurlijke koudemiddelen

ten nadele van HFK’s zijn er heel wat supermarkten in Denemarken en Noorwegen

uitgerust met CO2-cascadesystemen. De ervaringen van de laatste jaren zijn zeer

positief, zowel van de zijde van de gebruikers van de koelinstallaties omwille van

minder problemen dan met klassieke koudemiddelen, als van de zijde van de

techniekers. Deze waren aanvankelijk sceptisch over het werken met CO2, maar dat

is omgeslagen naar enthousiasme omwille van de nieuwe technologie.

NH3/CO2 Supermarket refrigeration system with CO2 in the cooling and freezing

section. van Riessen G.J. TNO-MEP

In Nederland waren alle supermarkten tot begin 2004 uitgerust met koelinstallaties

op HCFK’s en HFK’s. De voordelen van CO2-koelsystemen werden overschaduwd

door de vrees van supermarkteigenaars voor nieuwe en onbekende systemen met een

hogere installatiekost. In Bunschoten werd in maart 2004 echter de eerste

supermarkt geopend waarin enkel de natuurlijke koudemiddelen NH3 en CO2

gebruikt worden.

NH3 wordt gebruikt in de primaire koelsectie en twee parallele NH3/CO2cascadesystemen

zorgen voor enerzijds koeling en anderzijds vriezen. Het gebruik

van CO2 voor commerciële koeling is innovatief. De algemene conclusie is dat het

systeem geen significante emissies heeft van broeikasgassen en dat de indirecte

emissies lager zijn dan bij klassieke systemen door een lager energieverbruik. Dit

resulteert in een jaarlijkse energiebesparing van 13 à 18 % vergeleken met een

R404A systeem. Zonder rekening te houden met overheidssubsidies is de kostprijs

van het systeem echter ca. 28 % hoger waardoor de payback ongeveer 8 jaar

bedraagt door de beperkte operationele kosten.

1.10.7 Bezoek aan een grootwarenhuis in het Groot Hertogdom Luxemburg

Dit warenhuis, geopend in maart 2004, is uitgerust met een positieve koelinstallatie met een

capaciteit van 430 kW werkend op het koudemiddel ammoniak en met als secundair

koudemiddel een glycoloplossing, en een negatieve koelinstallatie met een capaciteit van

64 kW werkend op CO2 in directe expansie met de condensor gekoeld door de positieve

koelinstallatie.

67


68

De beide koelinstallaties staan in een machinezaal die zich boven de winkelruimte bevindt.

De positieve koelinstallatie staat opgesteld in een gasdicht compartiment van de

machinekamer, samengesteld uit koelcellenpanelen.

De ammoniakinstallatie is uitgerust met 3 open schroefcompressoren en een verdamper met

platenwisselaar, gevoed door de afscheider in graviteitscirculatie van het koudemiddel. De

condensor is een shell and tube type. Het gaat over een klassiek type compressoren, dat al

geruime tijd gefabriceerd wordt voor toepassing met ammoniak.

De CO2 installatie omvat drie kleine compressoren van het semihermetische zuigertype,

hetzelfde model en type dat ook gebruikt wordt voor R 404a. De olie is minerale olie. De

condensor van de CO2 installatie is een platenwisselaar.

De warmte van de NH3 condensor, die de warmtelast van beide centrales omvat, wordt

afgevoerd naar een speciaal soort “dry cooler”, eerder een “wet” cooler. Inderdaad is het

toestel uitgerust met een beregeningsunit die de capaciteit van het toestel in de zomer meer

dan verdrievoudigt. Dit zal toelaten ook bij hoge zomertemperaturen een aanvaardbare

condensatiedruk voor de ammoniak te bekomen.

De glycol wordt verdeeld via een aantal pompen die op een rack staan opgesteld. De

installatie is opgebouwd in afsluitbare kringen.

Er is een warmterecuperatie aanwezig voor het bereiden van sanitair warm water.

De koelinstallatie werkt eventuele overcapaciteit weg enerzijds door regeling, anderzijds

door het voorkoelen van de sprinklerbuffer, die op zijn beurt zal dienen als buffer voor de

klima.

Zowel in de grote machineruimte als in het gasdicht compartiment staat een gaswasser

(scrubber) opgesteld die de eventueel vrijkomende ammoniakdampen laat absorberen door

een watergordijn. Deze toestellen zijn uitgerust met een ventilator, om snel de

omgevingslucht door het watergordijn te laten circuleren.

In de ruimte staat ook een installatie die toelaat het koudemiddelmengsel te bereiden.

Tenslotte is een vrij grote afzuiginstallatie voorzien.

De leidingen zijn meestal in gelaste inox, ook die van het secundair koudemiddel. Dit

waarborgt een storingsvrij gedrag met ammoniak.

In de onmiddellijke nabijheid van de machinezaal staat een nooddouche opgesteld die

bedoeld is om personeelsleden desgevallend met massale waterstroom te beschermen tegen

een ammoniaklek. Er is een compartiment met beschermkledij en er zijn grote stickers op de

deuren aangebracht die waarschuwen voor de gebruikte koudemiddelen.


2 HOOFDSTUK 2: UITVOERING METINGEN AAN KOEL-

INSTALLATIES

2.1 Doelstelling

De doelstelling van dit hoofdstuk bestaat erin de resultaten van het literatuuronderzoek uit

hoofdstuk 1 te bevestigen, te staven of te heroriënteren door diverse koeltechniekers een

aantal praktische testen te laten uitvoeren.

2.2 Onderhoudsvoorschrift voor koelinstallaties

In deze paragraaf geven we algemene voorschriften en regels op die in acht dienen genomen

te worden voor een goed onderhoud en een goede werking van koelinstallaties. Deze regels

zijn gebaseerd op de Code van Goede Praktijk die in 2003 opgesteld is door de Unie voor

Belgische Frigoristen (UBF).

2.2.1 Regels in acht te nemen door de gebruiker

Dagelijks

Nazien van de normale werking van de installatie door het checken van de temperaturen die

moeten gehaald worden. Er voor zorgen dat de deuren van de koelcellen goed gesloten zijn,

de lucht innames en de lucht uitblaas van de koelers vrij zijn.

Nagaan of er abnormale olievlekken aanwezig zijn op de onderdelen. Deze vormen een

eerste indicatie voor de aanwezigheid van koudemiddellekken. Signaleren van alle lekken,

bij vaststelling de koeltechnieker verwittigen.

Alle abnormale waterlekken, ijsvorming, condensatie, geluiden en trillingen, rook en reuk

signaleren aan de koeltechnieker.

Men dient zich van het volgende bewust te zijn:

Het aanraken van de installatie, zelfs bij stilstand, kan ernstige ongevallen veroorzaken. De

installatie kan opstarten op volledig automatische wijze op alle mogelijke ogenblikken, dus

ook wanneer dit niet wordt verwacht.

De onderhoudswerkzaamheden, anders dan hierboven vermeld, hoe eenvoudig deze ook

zijn, moeten worden overgelaten aan een daartoe opgeleid persoon.

69


70

2.2.2 Onderhoud uit te voeren door de koeltechnieker

a) Onderhoud koeltechnisch gedeelte

Onderstaande richtlijnen houden geen wettelijke verplichtingen in, maar zijn raadgevingen

die overeenkomen met een code van goede praktijk. Uiteraard bestaan er wel wettelijke

verplichtingen die vermeld zijn in de Vlarem wetgeving, artikel 5.16.3.3. (Koelinstallaties).

Onder meer de frequentie van de lekdichtheidscontroles ligt vast volgens deze wetgeving

(art. 5.16.3.3. §7).

In functie van de afmetingen van de installatie en van haar complexiteit zal het

koeltechnisch onderhoud maandelijks, driemaandelijks, zesmaandelijks of jaarlijks

gebeuren. Bepaalde taken hieronder beschreven zijn, afhankelijk van de afmetingen van de

installatie, optioneel of om de 5 jaar uit te voeren.

Het onderhoud omvat enerzijds een normaal onderhoud, en anderzijds een aantal leveringen

en eventuele meerprestaties.

Het onderhoud van het koeltechnisch gedeelte door de koeltechnieker bestaat uit:

Nota nemen van de opmerkingen van de klant.

Vaststellen van de goede werking van de installatie:

In- en uitschakelen van thermostaten, pressostaten (bij aangesloten manometers),

ventielen, …, bereiken van de gewenste temperatuur, nazien van de ontdooicyclus.

Opzoeken van de oorzaken van de eventueel vastgestelde anomalieën en opstellen van

een bestek om ze eventueel te verhelpen.

Uitvoeren van hogedruktesten:

De installatie wordt kunstmatig tot haar maximale werkingsdruk gebracht. Dit gebeurt,

na aansluiten van de manometers, door het afdekken van een deel van de condensor,

door het uitschakelen van ventilatoren, …

Daarbij wordt de werking van de hogedruk (hd) beveiligingspressosta(a)t(en) getest en

wordt de lektest uitgevoerd. De druk moet in elk geval beneden de openingsdruk van

overdrukklep en breekplaat blijven. Bij de druktesten wordt de installatie op lekken

getest.

Na de hd test wordt ook een druktest max ld uitgevoerd, met uitgeschakelde installatie

en de verdamper in warme ruimte ongeveer minimum 20°C, eventueel ruimte

verwarmen.

Vervolgens ondergaat ook het ld gedeelte een lektest.

De druk- en lektesten mogen ook met stikstof worden uitgevoerd, indien het niet

mogelijk zou zijn de temperatuur van de gekoelde ruimte te laten oplopen tot voldoende

druk voor de test (zie procedures).


Uitvoeren van lagedruktesten:

De installatie wordt op de uitschakeldruk van de pressostaat gebracht. De druk mag

niet tot in het vacuüm komen.

Controleren van olie- en koudemiddelniveau via de kijkglazen:

Indien nodig koudemiddel en olie bijvullen, te noteren in het logboek.

Vervangen van filterdroger tijdens het bijvullen van koudemiddel.

Indien de lekken groter zijn dan 5 % van de in het logboek genoteerde hoeveelheid,

dienen uitgebreide lektesten uitgevoerd te worden tot wanneer de oorzaak gevonden is.

Uitwendig reinigen van de installatie:

Dit houdt onder meer het zorgvuldig verwijderen van oliesporen en andere sporen in,

zodat foutieve interpretatie aangaande de lekken onmogelijk is. Bij eventuele

oliesporen op de grond op deze plaats een karton met plastic onderzijde leggen, zodat

een onderscheid gemaakt kan worden tussen oude en nieuwe lekken.

Controle van condensoren:

Luchtcondensor: Reinigen van de condensor en kammen van de lamellen, nazicht na

reiniging van de ΔT van de luchtcondensor.

Watercondensor: Nazicht van de spui en van de waterkwaliteit (hardheid en pH),

nazicht van de injectie van biocide en de corrosie inhibitor, nameten van de ΔT van de

watercondensor, nazicht van de werking van het automatisch waterventiel. Nazicht op

lekken.

Indien nodig: Chemisch reinigen van de condensor.

Indien nodig bij shell and tube: mechanisch reinigen en daarbij vervangen van de

pakkingen.

Controle van verdampers

Luchtkoeler: Reinigen van de verdamper, de verdamperbak en nazien van de

waterafloop.

Waterkoeler: Nazicht van de flow door werking van flowcheck, van de waterzijdige

filters en reinigen ervan, van de pomp, van de werking van de afsluiters (lekken en

afsluitbaarheid), van de waterzijdige drukval, van de ΔT en vergelijken met de

gegevens genoteerd in het logboek, van de instellingen van de vries-beveiliging en van

de verzegeling ervan.

Indien nodig: Chemisch reinigen van de condensor.

Indien nodig bij shell and tube: mechanisch reinigen en daarbij vervangen van de

pakkingen.

Opmeten van de opgenomen stromen van alle motoren, vergelijken met de waarden op

de technische fiches, signaleren van abnormaliteiten, opstellen van een bestek om ze te

verhelpen.

71


72

Nemen van een oliestaal, zuurtest uitvoeren van de olie en indien zuur, passende

maatregelen nemen, opstellen van een bestek voor het vervangen van de filters door

zuurwegnemende filters. Test voor metaalpartikels en copperplating (bij compressoren

> 10 kW aandrijfvermogen om de 2 jaar, bij compressoren zonder problemen om de 6

maanden en bij compressoren waarbij ooit zuur werd vastgesteld, of waarvan

wijzigingen in de kring werden gemaakt).

Wisselen van olie (bij compressoren > dan 5 kW aandrijfvermogen, om de 5 jaar).

Nazien van de bevestiging van alle trillende onderdelen, het verhelpen van wrijving

van alle onderdelen die een lek kunnen veroorzaken binnen korte termijn, het eventueel

opstellen van een bestek voor het verhelpen van alle toestanden die in de nabije

toekomst tot een lek zouden kunnen leiden.

Nazien van de installatie op aanwezigheid van roest en oxidevorming, het verwijderen

hiervan indien aanwezig en bijschilderen van de installatie.

Indien van toepassing: Controleren van de riemspanning van de compressor (alleen bij

open compressoren).

b) Onderhoud elektrisch gedeelte

Naast het onderhoud aan het koeltechnische gedeelte vergt ook het elektrische gedeelte van

de koelinstallatie de nodige aandacht.

Het is aanbevolen regelmatig, minstens jaarlijks de staat van de contactoren en automaten

na te zien, en ze om de 10 jaar bedrijf te vervangen. Dit ‘bedrijf’ komt overeen met 500 000

schakelingen van de compressor bij een bedrijfsduur van ca 3000 vollasturen per jaar voor

een installatie voor positieve temperaturen en van 5000 vollasturen voor een installatie voor

negatieve temperaturen bij een correct bepaald koelbilan.

Jaarlijks moet een routinecheck van de borden gebeuren: uitstoffen (SiO2 of zand is zeer

nefast voor de contacten en veroorzaakt inbranden), nazien van de deugdelijke sluiting,

bijvullen van de vervangstukken: zekeringen en signaallampen, aanwezigheid van het

schema, isolatietest, aardingstest, nazien van alle elektrische toestellen in de installatie

(verdamperventilatoren, condensorventilatoren,…)

Tenslotte keuring door een erkend organisme. Nazien dat de opmerkingen door dit

organisme inderdaad worden verholpen.

Eventueel opstellen van een bestek van uit te voeren herstellingen die niet horen tot het in

het contract voorziene onderhoud.


c) Overig onderhoud

In derde instantie moeten bepaalde delen van de installatie worden nagezien op reinheid en

functionaliteit, bv. de condensaflopen, de luchtkanalen in de koelmeubelen, de ventilatie

van de machinekamer…

2.3 Procedures voor handelingen uit te voeren door koeltechnici

Vele koeltechniekers respecteren bij de uitvoering van hun dagelijks werk slechts weinig

regels. Er wordt veelal nog gehandeld zoals het vroeger werd aangeleerd in de tijd dat de

koudemiddelen goedkoop waren en de algemene notie bestaond dat ze onschadelijk waren

voor het milieu. Er wordt nog steeds al teveel gedacht dat gehalogeneerde koudemiddelen

niet giftig, niet brandbaar, in geur niet storend zijn en bijgevolg dat ze geen milieuschade

veroorzaken.

Eén enkele uitzondering was bekend als zijnde gevaarlijk, namelijk het hardsolderen

waarbij door het aanwezige chloor in het koudemiddel o.a. fosgeen wordt gevormd, dat bij

het inademen gevaarlijk is voor de gezondheid.

Het gegeven dat de koudemiddelen, in plaats van ze te emitteren, ook konden worden

opgevangen, werd veelal als te moeilijk, te tijdrovend en te duur beschouwd.

De huidige kennis omtrent de koudemiddelen leert ons dat het onaanvaardbaar is

koudemiddelen te laten emitteren zonder dat het echt onvermijdelijk is.

In het kader van de middenstandsopleiding werden door dhr. Wilfried De Smet in de

periode 1986 tot 1999 de eenvoudige handelingen beschreven in een reeks procedures. Die

procedures, aangevuld en uitgebreid met de meeste tussenkomsten die koeltechnici moeten

uitvoeren aan koelinstallaties, zijn hieronder beschreven.

2.3.1 Lijst van de uit te voeren handelingen

1 Aansluiten en afkoppelen van manometers

2 Hardsolderen aan een nieuwe installatie

3 Testen van een installatie aan de hogedrukzijde (hd)

4 Testen van een installatie aan de lagedrukzijde (ld)

5 Reinigen van een buitencondensor

6 Opnemen van de ΔT van een buitencondensor

7 Opnemen van de COP van een koelinstallatie

8 Reinigen van een watercondensor

9 Leegmaken van een installatie

10 Vullen van een installatie

11 Vaststellen van de koudemiddelinhoud van een cylinder

12 Vullen van een koudemiddelcylinder

13 Uitvoeren van een olietest, nemen van een oliestaal.

14 Vervangen van een vloeistoffilter en/of kijkglas

73


74

15 Vervangen van een condensor of van een onderdeel in de kring

16 Vervangen van een verdamper of van een onderdeel in de kring

17 Aanbrengen van een wijziging aan een installatie

18 Vervangen van pressostaten

19 Vacumeren en vacuüm breken.

20 Ontluchten van een installatie

2.3.2 Procedure per handeling

1 Aansluiten en afkoppelen van manometers

Aansluiten

a Losmaken van de kraanhoeden van de servicekranen aan de compressor

b Losmaken van de stoppen aan de servicekranen

c Verbinden van de manifold

d De manifold is aan de middenleiding aangesloten aan een leiding met aan het uiteinde

een afsluiter

e Vacuüm zuigen van de manifold tot 270 Pa met alle drie manifoldkranen open en met

servicekranen dicht.

f Afsluiten van de kraan op de leiding verbonden met de middenleiding

g Sluiten van de kranen hd en ld op de manifold

h Openen van de servicekranen van de compressor: de manometer ld indiceert nu de ld

van de werkende compressor, de manometer hd indiceert de hd van de werkende

compressor.

Bij deze procedure treedt geen koudemiddelverlies op. 270 Pa werd gekozen omdat deze

druk goed haalbaar is voor een kleine groep onderdelen en ook in de buurlanden wordt

geaccepteerd. Bij deze druk verdampt ook bij de meeste omgevingstemperaturen alle

eventueel als water aanwezige verontreiniging.

Voor het aankoppelen aan schraederventielen bestaan speciale snelkoppelingen die het

koudemiddelverlies tot een minimum beperken.

Afkoppelen

a Afsluiten van de servicekraan hd zijde

b Openen van de manifoldkranen

c Dwingen van de compressor te werken tot ld ≤ 0,9 bar (0,1 bar vacuüm) door

overbruggen ld pressostaat. De manifold, de leidingen en het ld gedeelte zijn nu leeg en

licht in vacuüm.

d Aflsluiten van de servicekraan ld zijde

e Afkoppelen manifold: er wordt een klein beetje lucht in de manifold gezogen dat in de

plaats komt van het ontsnapte koudemiddel

d Afkoppelen van de manifold en de vacuümpomp

f Herplaatsen van de stoppen en de kraanhoeden.


Het koudemiddelverlies is tijdens het uitvoeren van deze handelingen tot een absoluut

minimum beperkt gebleven (ca 0,3 gram).

Bij het afkoppelen van een snelkoppeling op een schraederventiel kan nog steeds een beetje

koudemiddel (enkele grammen) ontsnappen. Met voordeel kan gebruik gemaakt worden

van slangen die op het einde een kleine afsluiter hebben. Op deze wijze blijft het

koudemiddelverlies beperkt tot een minimum (ca 2 gram).

Deze procedure wijkt af van de STEK-procedure, die niet realistisch wordt bevonden omdat

de manifold gevuld met koudemiddel wordt opgeborgen. Meestal heeft een koeltechnieker

meerdere soorten koudemiddelen te behandelen, en het is onrealischtisch dat hij voor elk

koudemiddel een afzonderlijke manifold zou hebben. Wel kan er een onderscheid gemaakt

worden tussen een manifold verontreinigd met esterolie versus minerale olie.

2 Hardsolderen aan een nieuwe installatie

Principe: De plaats die verhit wordt, moet inwendig volledig onder stikstofatmosfeer staan

om oxidatie en derhalve vervuiling en aantasting van de inwendige wand van de

koeltechnische buis (die fabrieksmatig inwendig gepolijst is) te vermijden.

De buis wordt doorspoeld met stikstof. Indien de buis geen verbindingen heeft, dan kan er

een stop op geplaatst worden zoals door de fabrikant toegepast om de buis in een afgesloten

toestand te houden (meestal rode of blauwe pvc stop). Deze stop wordt geperforeerd door

een buis van ¼ duim die op zijn beurt wordt aangesloten op een stikstofvoeding.

Is de buis wel met een verbinding voorzien, dan kan met behulp van een manometerslang op

de verbinding worden aangesloten.

De voeding is afkomstig van een stikstofdebietmeter (een stopje zwevend in een glazen

buisje, of een U-vormige buismanometer overlopend op een ingesteld niveau) die op zijn

beurt aangesloten is op een ontspanner en een stikstoffles. Het debiet wordt ingesteld tussen

1 l/min tot 20 l/min in functie van de diameter van de buis (respectievelijk tussen ¼ ” en

1 1/8 ”.

Het andere einde van de buis wordt eveneens voorzien van een stop, voorzien van een

kleine perforatie. Men laat het hele systeem enige tijd (minuten) stromen om alle lucht te

verwijderen, en realiseert dan de klaargemaakte hardsoldering.

Nota: Hardsolderen aan een bestaande installatie is door de mogelijke oliefilm aan de

binnenzijde van de leidingen riskant (verkoling van de olie door het solderen) en wordt

bijgevolg niet aangeraden.

3 Testen van een installatie aan de hogedrukzijde

Er zijn verschillende methodes mogelijk, afhankelijk van de bouw van de installatie.

Normaal wordt de installatie tot vlak bij het uitschakelniveau van de pressotaten hd gebracht

door, indien mogelijk, het verhogen van de koellast aan de ld zijde (door bv. de deur van de

koelkamer te openen) en de luchtcondensor gelijktijdig af te dekken met een geschikt

materiaal (bv. stuk karton), en/of door het afzetten van één of meer ventilatoren van de

condensor. Het is de bedoeling kunstmatig de zomersituatie te simuleren.

75


76

Vervolgens kan de hele hd zijde van de installatie bij de ingestelde maximumdruk worden

getest. De ld zijde blijft onder normale werkingsdruk doordat de installatie draait.

Optioneel kan ook stikstof gebruik worden. Deze methode is nuttig om lekken op te sporen

in zeer grote condensors. Dit gaat alleen als er een afsluiter staat op de uitgang van de

condensor (of aan de ingang van het vat).

De installatie wordt in pumpdown gebracht, waardoor alle vloeistof in het vat terecht komt.

Vervolgens worden het vaten de vloeistofleiding tot aan de uitgang van het vloeistoffilter

ingeblokt. De tak hd, deel van de compressor, condensor en leidingen worden met de

aftapunit leeggezogen tot 0,8 bar.

Hierna wordt via de persservicekraan stikstof ingebracht tot de testdruk. Er dient

zorgvuldig worden nagezien dat er geen lek optreedt aan de ld zijde van de kring, want de

testdruk aan de hd zijde kan aanzienlijk hoger zijn dan de maximaal toegaten druk aan de ld

zijde.

Na de proef wordt de installatie zeer degelijk gevacumeerd (tot 270 Pa). Daarna (er is alleen

het marginale koudemiddelverlies geweest van gas op 0,8 bar) worden de servicekranen in

de gepaste standen gebracht, de stoppen en kraanhoeden herplaatst en alles gesloten.

Indien er een afsluiter is tussen de ingang van de condensor en de compressor(en) dan

volstaat het enkel de condensor tot de test te betrekken en de compressor ongemoeid te

laten.

Is er geen afsluiter aanwezig tussen de compressor en het vat, dan moet de installatie voor

de proef worden leeggemaakt.

4 Testen van een installatie aan de lagedrukzijde

Meer dan bij de hogedrukzijde komt het bij de lagedrukzijde voor dat de installatie niet

terdege kan worden getest. De reden hiervoor is dat de cel niet leeg is op de dag dat de klant

het onderhoud toestaat en dat bijgevolg de zomersituatie bij leegstaande cel niet kan worden

gesimuleerd.

Voor deze simulatie moet het koudste punt van de installatie op een druk worden gebracht

die overeenkomt met een stilstaande installatie buiten dienst op een warme dag. Er kan

echter meestal slechts worden getest op een druk die overeenkomt met de celtemperatuur.

Vandaar onderstaande methode, die het mogelijk maakt de installatie te testen aan de

lagedrukzijde ondanks het feit dat de cel gevuld blijft.

Testen indien de klant alle faciliteiten geeft

a Vaststellen welke temperatuur de cel kan hebben in de zomer. Indien de cel stilstaat

gedurende meerder weken en onder een niet geisoleerd dak staat opgesteld, dan is de

piektempertuur in de cel aan te nemen op ca 35°C. In alle geval moet voor een cel die

maar af en toe kan stilstaan 25°C worden aangenomen.


Bepalen uit het log p h diagram welke de overeenkomstige koudemiddeldruk is. Nazien

of de compressor theoretisch tegen die druk bestand is (fabrikant), idem voor de

leidingen want bepaalde leidingen met grote diameter (meer dan 2 1/8 duim) zijn niet

tegen 20 bar of meer bestand (soms zelfs niet eens tegen minder dan 20 bar).

c Opwarmen van de cel, die leeg hoort te zijn, tot deze temperatuur, hetzij door

omgevingslucht, hetzij eventueel elektrisch (opgelet : temperatuur en druk in het oog

houden !)

d Nazien dat alle installatieonderdelen, de compressor, de leidingen,.. op minstens dezelfde

temperatuur staan (eventueel iets hoger)

e Vaststellen van de druk in de installatie met de manifold ; deze moet dezelfde zijn als de

berekende druk

f Uitvoeren van lektesten op de installatie, en de nodige maatregelen voorstellen indien

een lek gevonden wordt.

g Afkoppelen van de meettoestellen, de cel laten afkoelen, en zo nodig door de zuigkraan

te smoren, de aanvangsdruk van de compressor binnen de perken houdend, de installatie

terug opstarten.

De klant op de hoogt brengen indien de cel niet volledig vanzelf kan opstarten ;

eventueel zuigdrukventiel of mopventiel voorstellen.

Testen indien het opwarmen van de celinhoud niet mogelijk is

a In pumpdown laten gaan van de installatie, tot ca 0.2 bar onder de atmosfeerdruk

b Afsluiten van het lagedrukgedeelte door de servicekranen

c Steken van stikstofdruk op het ld gedeelte via de toegang. Opgelet: De nodige

veiligheidsmaatregelen nemen tegen een eventuele fabricagefout in de compressor

(druktesten met gas zijn veel gevaarlijker dan die met water zoals in c.v. installaties) en

niet boven de berekende maximumdruk gaan (zie hierboven)

d Uitvoeren van de druktest en de lektesten

e Vacumeren van de installatie tot 270 Pa

f Afkoppelen van de meettoestellen en de stikstoffles, het ld gedeelte terug onder druk

zetten.

5 Reinigen van een buitencondensor

Bij buitencondensors treedt sterke vervuiling op van de lamellen. De condensor wordt het

best gereinigd met behulp van een zachte spuit of een borstel, na het aanbrengen van een

daarvoor speciaal in de handel beschikbare reinigingsvloeistof.

Hierbij dient steeds in de richting van de lamellen te worden gespoten of geborsteld. Er mag

zeker geen hogedrukspuit worden gebruikt en er mag ook niet dwars op de lamellen worden

gespoten, want dit doet de lamellen vervormen en verstoort het thermisch contact tussen de

lamel en de pijp. Na het reinigen moeten de lamellen worden ‘gekamd’.

Tenslotte dient aan de hand van een doorlichting met een lamp nazien te worden of alle

doorgangen daadwerkelijk vrij zijn.

77


78

6 Opnemen van de ΔT van een buitencondensor

Voor het opnemen van de ΔT van een buitencondensor moet de installatie werken op

continue met normale belasting. De belasting van de koelinstallatie kan eventueel wat

verhoogd worden zodat continue werking kan optreden (bv. deur openzetten van een

koelcel,…).

Na ongeveer 5 minuten, de tijd nodig voor de installatie om in evenwicht te komen, worden

volgende parameters gemeten:

- de verdampingstemperatuur aan de uitgang van de verdamper met behulp van een

manometer, om na te gaan of de installatie werkelijk normaal belast is;

- de condensatietemperatuur aan de ingang van de condensor met behulp van een

manometer;

- de luchttemperatuur in de schaduw op voldoende afstand van de condensor, zodat de

temperatuur niet beïnvloed wordt door de warme lucht die uit de condensor komt.

De ΔT is het verschil tussen deze temperaturen (verdampings- en werkingstemperatuur).

Normale waarden bevinden zich tussen 9 en 16°C. Temperaturen boven 16°C zijn te hoog

en zullen in de zomer aanleiding geven tot problemen.

Bij het verslechteren van het thermisch contact tussen de lamellen en de pijpen of bij het

degraderen van de lamellen zal de ΔT toenemen.

7 Opnemen van de COP van een koelinstallatie

De COP (Coefficient of Performance) is de verhouding van de ingebrachte elektrische

energie tegenover de afgevoerde warmte aan de condensorzijde. De COP-1 is de

koudefactor; dit is de hoeveelheid warmte die de koelinstallatie netto opneemt uit de

verdamper gedeeld door de hoeveelheid opgenomen elektrische energie. Beide gegevens

vormen een globale maatstaf voor de toestand en de kwaliteit van een koelinstallatie of een

warmtepomp.

De COP wordt gemeten als volgt :

a In continubedrijf brengen van de installatie bij normale belasting, en de temperaturen

laten stabiliseren

b Meten en noteren van de verdampingstemperatuur en de condensatietemperaturen voor

latere referentie

c Meten van het totaal opgenomen elektrisch vermogen (koelmachine + verdamper +

condensor) met behulp van een kWh-meter gedurende een bepaalde tijd (bv. 15

minuten), hetzij meten van de opgenomen stroom van de diverse toestellen en

omrekenen naar het opgenomen vermogen, rekening houdend met een geschatte

arbeidsfactor (bv. 0,8). De eerste methode is uiteraard veel nauwkeuriger en geniet de

prioriteit

d Meten van het luchtdebiet door de condensor (met een luchtsnelheidsmeter, gelijkmatig

bewegend over de ganse aanzuigzijde van de batterij, meting enkele keren herhalen en

gemiddelde nemen, daarna resultaat in m/sec vermenigvuldigen met de frontale sectie

van de batterij in m 2 )


e Meten van de luchttemperatuur aan de aanzuigzijde van de luchtcondensor (deze kan om

reden van recirculatie hoger zijn dan de temperatuur van de vrije lucht)

f Meten van de temperatuur van de lucht aan de uitlaat van de condensor

g Meten van de temperatuur van de vrije lucht, meten van de luchtvochtigheid, afleiden

van de soortelijke massa van de aangezogen lucht van de batterij uit het Mollierdiagram

h Het afgegeven vermogen is : debiet (in m 3 /sec) x soortelijke massa (in kg/m 3 ) x 1 (kJ/kg)

x Δt (K) kW ; het opgenomen vermogen wordt uit de gemeten waarde en de tijd

omgerekend in kW, de verhouding tussen beiden is de COP (coëfficiënt of

performance). De COP-1 is de warmte opgenomen aan de verdamper (voelbare +

latente) per kW ingevoerd totaal elektrisch vermogen.

De COP is een globale maat voor de prestatie van de koelinstallatie. De reden waarom aan

de condensor wordt gemeten en niet aan de verdamper, is dat de meting aan de condensor

veel eenvoudiger is en met minder foutkansen kan worden uitgevoerd. Hierbij komt dat bij

meting aan de verdamper ook de luchtvochtigheid zou moeten worden gemeten.

Voor installaties met een watercondensor wordt het waterdebiet gemeten en wordt rekening

gehouden met de soortelijke warmte van 4,18 kJ/kg.

Het is belangrijk om alle verbruikers die moeten werken bij het normale bedrijf van de

koelinstallatie, bij de COP-meting te betrekken. Dit om reden dat anders geen rekening

wordt gehouden met het energieverbruik door ongunstig gedimensionneerde

verdamperventilatoren en ontdooiïnstallaties.

8 Reinigen van een watercondensor

Het reinigen van een coaxiale opgerolde watercondensor of van een platenwisselaar kan

enkel op chemische wijze. Er dient op de waterzijdige kring een toegang voozien te worden

zodanig dat een circulatiepomp en een vat met reinigingsvloeistof kunnenn worden

aangesloten. Uitsluitend reinigingsvloeistoffen die de materialen van de condensor

ongemoeid laten, mogen worden gebruikt. Bij shell and tube condensors en bij coaxiale

condensors met afneembare eindstukken kan ook mechanische reiniging worden toegepast.

Het is aanbevolen de borstels en de staven te trekken in de plaats van te duwen (bij duwen

bestaat risico op perforeren). Na een chemische reiniging of een mechanische reiniging

moet een condensor een druktest ondergaan, om er zeker van te zijn dat de reiniging de

installatie niet heeft doorgecorrodeerd.

9 Leegmaken van een installatie

Leegmaken van een installatie teneinde ze tijdelijk buiten bedrijf te stellen, te verplaatsen of

ze een andere bestemming te geven

a Opslaan van het koudemiddel in de installatie in het vat van de installatie zelf.

b Afkoppelen van de leidingen

c Aansluiten van manometers

d Afsluiten van de kraan op de uitgang van het vat

e De installatie met verhoogde koellast (eventueel opwarmen van de verdamper).

79


80

f Uitschakelen van de installatie

g Opwarmen van alle punten waar zich koudemiddel, al dan niet opgelost in olie zou

kunnen bevinden, tot ca. 40°C (met behulp van een regelbare warme luchtblazer,

eventueel een haardroger of, voorzichtig met een brander) ; speciale aandacht voor het

carter, de olieafscheider, de filters…

h Opnieuw opstarten van de installatie, het deksel van de lage drukpressostaat

verwijderen, en de installatie laten afpompen tot ca. 0,2 bar onder vacuüm

i Sluiten van de installatie, afgekoppelde leidingen dichtknijpen en dichtlassen en een

stuk leiding overlaten dat kan worden afgesneden, kraanhoeden, stoppen etc.

terugplaatsen

j Vullen van de installatie met stikstof, druk ca 2,5 bar

k Het hogedruk gedeelte, het vat, de condensor en de hogedrukleiding tot de compressor,

bevatten nog steeds koudemiddel. De hogedrukservicekraan op de compressor dient te

worden gesloten.

l Markeren van de installatie: “ vloeistofvat bevat koudemiddel x en y olie – installatie

gevuld met stikstof – hoge druk kraan op compressor gesloten”.

Leegmaken van een installatie zodat deze geen koudemiddel meer bevat

a Aansluiten van manometers en recuperatievat; het vat indien mogelijk eerst vacuüm

zuigen en zo diep mogelijk afkoelen

b Aansluiten van de hogedrukmanometer op de vloeistofuitgang van het vat van de

installatie en van de middenleiding op het recuperatievat. Indien mogelijk slangen van

3/8 duim gebruiken. De kranen dicht laten.

c In bedrijf stellen van de installatie en de condensatiedruk zo hoog mogelijk verhogen,

maar wel onder de cutout van de hogedrukpressostaat blijven.

d Openen van het pad vloeistofvat > manifold > recuperatievat, zodat de laatst geopende

kraan een plots openen toelaat

e Laten uitvallen van de installatie op lage druk

f Uitschakelen na deze uitval, en de laatst geopende kraan terug dichtmaken

g Verwarmen van alle plaatsen waar zich koudemiddel zou kunnen ophopen, speciaal het

carter.

h Voltooien van het leegpompen met een afpompunit tot de gehele installatie beneden de

0,2 bar onder omgevingsdruk is (ook de hoge druk zijde)

i Eventueel vacumeren en onder stikstof zetten.

j Markeren van de installatie : “Installatie onder stikstof, bevat geen koudemiddel, …..

olie ”.

Leegmaken van een defecte installatie

Bij het leegmaken van een defecte installatie kan meestal geen gebruik gemaakt worden van

de compressor als pomp. De ganse installatie moet worden leeggemaakt met behulp van de

afpompunit.

Het is daarbij aanbevolen de installatie zover als mogelijk op te warmen, met extra aandacht

voor de koude punten. Deze opwarming versnelt het afpompen aanzienlijk. Deze manier

van afpompen duurt beduidend langer dan wanneer van de compressor kan gebruik gemaakt

worden en de vloeistof in de hoge druk zijde van de compressor kan worden opgeslaan. Het

verdient aanbeveling beide zijden van de installatie gelijktijdig af te zuigen.


Deze procedure geldt ook voor installaties zonder gepaste toegangsfaciliteiten (een kraan

vloeistofzijdig die kan open staan daar waar de doorgang naar de installatie is afgesloten, en

die daardoor toelaat het koudemiddel naar een vat te zenden).

Leegmaken van een installatie zonder toegangsfaciliteiten (bv. hermetische installatie)

De installaties zonder toegang kunnen worden afgepompt via de afpompunit door één of

enkele prikkranen op de gepaste plaatsen aan te brengen en via deze prikkranen af te zuigen.

Deze kranen worden op een bestaande leiding bevestigd, waarna een stalen holle naald

doorheen de leiding wordt geperst.

De kraan is uitgerust met een spindel, die toelaat deze tijdens de handelingen open en dicht

te zetten. Na gebruik kan de kraan worden verwijderd en de installatie, na het aftappen van

de olie worden verschroot, of kan de opening worden dichtgesoldeerd en de installatie

verder worden gebruikt. Dit laatste wordt afgeraden omdat de installatie vanaf het

dichtsolderen verkoolde olie en andere ontbindingsproducten kan bevatten. De filter moet

minstens preventief worden verwijderd.

Doordat installaties zonder toegang meestal een beperkte koudemiddelinhoud bevatten,

duurt het afpompen relatief kort.

10 Vullen van een installatie

a. Vullen van een nieuwe installatie

Alvorens tot het vullen van een nieuwe installatie over te gaan moeten een aantal punten

worden nagezien en een aantal testen worden uitgevoerd.

Stemt de olie in de compressor overeen met het koudemiddel waarmee we de

installatie wensen te vullen?

Wat is de nodige hoeveelheid koudemiddel waarmee de installatie moet gevuld

worden?

Onderzoek de installatie op servicevriendelijkheid, voer zo nodig correctie uit, die

kunnen vele uren besparen. Zijn alle onderdelen van de installatie voldoende

bereikbaar? Laat een schriftelijk spoor achter, eventueel in het logboek.

De installatie ondergaat een eerste druktest. Hierbij wordt zo goed mogelijk de werkelijke

bedrijfsdruk nagebootst. Deze is aan de hoge drukzijde meestal tot 25 bar in de zomer (na

te zien in functie van het koudemiddel en de bedrijfsvoorwaarden, kan wel lager zijn,

meestal niet hoger). Aan de lage drukzijde dient de druk afgestemd te worden op de

temperatuur van het gebruikte verzadigde koudemiddel bij 25°C (stilstaande installatie met

binnenopstelling). Zorvuldig bij deze testen de hoge druk van de lage druk scheiden,

eventueel een kraan aan de lage druk zijde open laten. Aan de lage druk zijde zitten

dikwijls een aantal onderdelen die geen 25 bar verdragen. Lekken opsporen en verhelpen.

De testen zo dikwijls herhalen als nodig om geen lekken meer te vinden. De testen kunnen

gebeuren met droge stikstof en eigenlijk ook met droge lucht (dauwpunt minstens -10°C).

Echter niet met lucht uit een gewone compressor, omdat deze te veel vocht bevat.

Uiteindelijk de druk gedurende 24 uur op de installatie laten staan, deze mag niet meer

schommelen dan door de schommeling van de omgevingstemperatuur kan verklaard

81


82

worden. Blijkt de installatie dicht, dan wordt de installatie gesloten en wordt overgegaan tot

het vacumeren.

De installatie wordt een eerste maal grondig gevacumeerd. Nazien dat alle wegen open

staan: magneetventielen (er bestaan speciale servicemagneten), handkranen, expansieventielen

(staan in het vacuum theoretisch open). Er rekening mee houden dat een aantal

onderdelen stikstof onder druk bevatten, wat de vacuumpomp kan beschadigen. Deze eerste

vacumering dient om niet condenseerbare gassen en waterdamp te verwijderen. Deze

waterdamp is onder andere afkomstig van vocht uit de lucht dat zich bij temperatuurschommelingen

in de leidingen en onderdelen kan afzetten. Het is daarom aanbevolen dat

alle onderdelen bij dit vacumeren in een warme omgeving staan. Een vacumering tot 270 Pa

wordt aanbevolen. Eventueel kunnen verschillende vacuumpompen op verschillende

punten van de kring worden aangesloten.

Nadat deze eerste vacumering voltooid is wordt het vacuum gebroken met droge stikstof.

Dit betekent dat de druk in de installatie oploopt tot atmosfeerdruk. De voorbereidingen

worden getroffen om de vacuumproef te kunnen uitvoeren. Vervolgens wordt een tweede

keer gevacumeerd. Eens de installatie vacuum wordt de vacuumproef uitgevoerd. Deze

bestaat erin de installatie meerdere uren te laten vacuum staan, waarbij dit vacuum niet mag

veranderen. Het gebruik van een elektronische vacuümmeter is hier aangewezen. Deze

proef is aanzienlijk gevoeliger dan de drukproef voor het opsporen van lekken. Is de

vacuümproef geslaagd, dan kan overgegaan worden tot het vullen van de installatie.

Indien de installatie servicevriendelijk is opgebouwd, kan het vat gevuld worden met de

berekende hoeveelheid koudemiddel via de op het vat voorziene vloeistofkraan. Eens het

vat de nodige hoeveelheid heeft bekomen, het koudemiddel voorzichtig in de installatie

toelaten (maken dat de compressor zich niet vult met een grote hoeveelheid vloeibaar

koudemiddel), de installatie opstarten en eventueel de vulling voltooien door voorzichtig

bijvullen aan de vloeistof of gaszijde.

In het andere geval kan de installatie met vloeistof gevuld worden door deze toe te laten via

de vulkraan (indien aanwezig, kraan aangesloten op de vloeistofleiding) of eventueel via de

afsluiter op het vat. Meestal lukt het voldoende vloeistof in het vat te laten stromen om bij

het opstarten de compressor niet te veel te laten pendelen. Bijvullen via vloeistofzijde door

het smoren van de gepaste kranen.

Is de installatie niet voorzien van een vloeistofingang, dan kan met vloeistof via de

zuigaansluiting worden gevuld, daarbij een vloeistofslag vermijdend (er bestaan speciale

smorende hulpstukken daarvoor). Dit is echter geen goede techniek (wegwassen van de

oliefilm, eventueel kleine vloeistofslagen die de kleppen reeds beschadigen).


. Vullen van een oude installatie

Voordat een oude installatie wordt gevuld, moet eerst nagekeken worden of de installatie

nog koudemiddel of olie bevat en zo ja, welke soort. Verder moet gevraagd worden of dit

gewenst is. Normaal zou het koudemiddel en de olie op elke installatie en in elk logboek

moeten vermeld staan.

Na het verwijderen van een eventueel ongewenst koudemiddel en in de veronderstelling dat

de olie herbruikbaar is, wordt bij voorkeur eerst een oliewissel uitgevoerd. Er wordt dan

verder gehandeld volgens de procedure zoals beschreven onder “nieuwe installatie”.

Het verdient aanbeveling om van elke installatie eerst de servicevriendelijkheid te

onderzoeken en de te voorziene problemen (afwezigheid van afsluiters op de goede plaats)

te corrigeren.

a Vacuüm trekken van de installatie tot 270 Pa gebruik makende van een elektronische

vacuümmeter

b Aanhouden van dit vacuüm gedurende minstens 1/2 uur; is het vacuüm gebleven, dan

wordt naar de volgende stap overgegaan, anders zie punt d “ lekzoeken ”.

c Afpersen van de installatie met stikstof, ervoor zorgend dat alle delen van de installatie

gevuld zijn (eventueel expansieventiel eerst overbruggen), als testdruk kan 10 bar

gekozen worden voor het gemeenschappelijk testen van ld en hd

d Vervolgens zorgvuldig zoeken naar lekken, eerst met een schuimmiddel, vervolgens met

een ultrasoon toestel. Een ionisch toestel kan slechts gebruikt worden als er een spoor

van het koudemiddel in de stikstof aanwezig zou zijn.

e Indien de installatie lekvrij is, deze opnieuw vacumeren tot 270 Pa of minder

f Voeden van de vloeistofkring met koudemiddel uit de koudemiddelcylinder die

opgesteld staat op een weegschaal, via de manifold en het geopende vulventiel, met

gesloten kraan op het vloeistofvat. Dit gebeurt eerst langzaam tot de ld pressostaat

hoorbaar aanslaat en de installatie start, vervolgens kan met vol debiet worden gevuld.

Indien de aansluitslang te klein is, dan kan de installatie enkele keer afslaan op ld. De

pressostaat kan eventueel lager worden gezet. Ca 85 % van het verondersteld nodige

gewicht wordt gevuld. De installatie wordt in regime gebracht, en het proces wordt

gecorrigeert als er nog bellen in het kijkglas aanwezig zijn. De installatie mag niet

worden beoordeeld alvorens ze in regime is.

g Afkoppelen van de meetinstrumenten en het vulgewicht noteren in het logboek.

11 Vaststellen van de koudemiddelinhoud van een cylinder

Het is niet meer mogelijk om, gelet op de veelheid van koudemiddelen die allemaal sterk op

elkaar gelijken, alleen op basis van de druk en de temperatuur af te leiden welk

koudemiddel zich in een cylinder bevindt. Daar de temperatuur in een koudemiddelcylinder

slechts op 2 K kan worden gemeten en de druk slechts op 10% , kan alleen maar bepaald

worden tot welke familie een koudemiddel behoort. En dan nog is het niet altijd zeker.

Door eigenaardige nevenverschijnselen (toename van druk en volume) bij sommige

koudemiddelen is het gevaarlijk verschillende onbekende koudemiddelen te mengen, ook al

zijn het mengsels die ongeveer bij dezelfde druk werken.

83


84

12 Vullen van een koudemiddelcylinder

Het is bij koudemiddelcylinders noodzakelijk eerst de aanwezigheid van stoffen vast te

stellen die een deel van het volume innemen (bv. olie). Daartoe moet de “lege” cylinder

gewogen worden en vergeleken worden met de aangegeven tarra op de cylinder. Vervolgens

dient het volume van de cylinder nauwkeurig worden vastgesteld.

De cylinder nooit méér vullen dan voor 75 % van het veronderstelde volume. Vloeibaar

koudemiddel kan enorm uitzetten. Eens de cylinder volledig gevuld is, loopt de druk op

zoals bij uitzettende vloeistof (en niet zoals bij een samengeperst gas) en is de barstdruk

zeer snel bereikt.

13 Uitvoeren van een olietest, nemen van een oliestaal

a Aansluiten van de manometers op de compressor

b In pumpdown brengen van de installatie tot 0,2 bar onder omgevingsdruk ; het carter

staat nu in onderdruk

c Afsluiten van de ld en hd servicekranen

d Losmaken van de cartertoegangsstop en met een pipet een oliestaal nemen

e Terug aanbrengen van de carterstop

f Vacumeren van het carter via de servicekranen

g Terug openen van de kranen en de manifold wegnemen (zie aansluiting manifold).

14 Vervangen van een vloeistoffilter en/of kijkglas

a Aansluiten van de manometers op het ld gedeelte zodanig dat de ld sectie van de

manifold kan worden vacuümgezogen (het eveneens aansluiten van de hd manometer

kan zinvol zijn om bij de pumpdown (zie punt c) tijdig een vol vloeistofvat op te merken

indien dit te klein gedimensioneerd werd)

b Sluiten van de kraan tussen het vat en de combinatie filter/kijkglas

c In pumpdown brengen van de installatie (de installatie valt uit op ld pressostaat) en

doorgaan (bv door de pressostaat te overbruggen of door het gebruik van de afpompunit)

tot de druk opeenvolgend overeenkomt met vacuum (kleiner wordt dan atmosfeerdruk)

tot 0,2 bar onder de atmosfeerdruk. Alle koelmiddel in het ld gedeelte, de verdamper, de

vloeistofleiding en de filter kijkglascombinatie zit nu in het vloeistofvat.

d Sluiten van de ld servicekraan op de compressor

e Uitvoeren van de nodige vervangingen

f Vacuüm zuigen van het ld gedeelte

g Openen van de kranen en de manometer afkoppelen.

15 Vervangen van een condensor of van een onderdeel aan de hd zijde van de kring

Bij het vervangen van een condensor moet de condensor ingeblokt en met een afpompunit

leeggemaakt worden. Dit kan alleen als er een afsluiter staat aan de ingang van het

vloeistofvat. Bij vele installaties is dit niet het geval en moet, in dergelijke gevallen, het


koudemiddel uit de ganse installatie, inclusief de condensor, volledig worden verwijderd.

Dit is één van de gevolgen van de service-onvriendelijkheid van de installatie.

16 Vervangen van een verdamper of van een onderdeel aan de ld zijde van de kring

Bij het vervangen van een onderdeel aan de ld zijde van de installatie volstaat het dit deel

koudemiddelvrij te maken (zie procedure hierboven). Dit is mogelijk bij de grote

meerderheid van de installaties, behalve bij installaties met capillair en bij hermetische

installaties. In deze gevallen moet de installatie worden leeggemaakt met behulp van een

afpompunit.

17 Aanbrengen van een wijziging aan een installatie

Bij het aanbrengen van wijzigingen aan een installatie wordt hardgesoldeerd op leidingen

die op dat ogenblik reeds in dienst zijn geweest. Dit wil zeggen dat zij bedekt zijn met een

oliefilm die koudemiddel heeft opgenomen. Bij het hardsolderen wordt dit deel van de

leiding, ondanks de stikstofstroom, roodgloeiend gestookt. Er ontstaat bijgevolg op elke

soldeerplaats verbrande olie en andere ontbindingsproducten die de installatie op termijn

kunnen beschadigen.

Als voorzorg kunnen de installaties bij alle ingrepen ook voorzien worden van overmaatse

vloeistof filter/drogers (voor een bepaalde afmeting van leiding bestaan drie maten van

filters: één of twee maten groter dan die oorspronkelijk op de installatie stonden) van het

type dat ook zuren absorbeert, en kunnen aan de zuigzijde van de compressoren zuigfilters

worden voorzien.

Tenslotte wordt aanbevolen om na enkele weken bedrijf, de olie te vervangen. Verder is het

ook aangewezen om de kleur van de olie na te zien en om eventueel een zuurtest uit te

voeren tijdens het volgende onderhoud.

Bij de ombouw van installaties zal in principe steeds worden overwogen of het verantwoord

is het risico te nemen op een mogelijk defect door recuperatie van de leidingen.

18 Vervangen van pressostaten

Normaal horen pressostaten op de daartoe voorziene plaatsen van de compressor te worden

aangesloten, en is het eenvoudig ze te vervangen door de compressor in te blokken nadat de

body is leeggezogen. Indien pressostaten op serviceventielen zijn aangesloten, is de

vervanging nog eenvoudiger. Maar er werden ook al pressostaten vastgesteld die, zonder

enig middel om ze zonder koudemiddelverlies af te kunnen koppelen, aangeloten waren. Dit

is een zware uitvoeringsfout, die dient hersteld te worden van zodra de mogelijkheid zich

voordoet.

19 Vacumeren en vacuüm breken

85


86

Na volledige montage moet een koelinstallatie onderworpen worden aan druktesten, en

indien deze testen succesvol zijn uitgevoerd, moet de installatie worden gevacumeerd. Bij

het vacumeren wordt ook een vacuümtest uitgevoerd. Deze test bestaat erin de installatie

onder vacuüm te brengen en voor een bepaalde tijd onder vacuüm te houden. Er dient

vervolgens nagegaan te worden of dit vacuüm blijft, of met de tijd degradeert. De

vacuümtest is gevoeliger voor lekken dan de druktest.

De vacuümtest dient te gaan tot een vacuüm dat toelaat dat alle water in de kring verdampt

bij de omgevingstemperatuur van de installatie, betrokken op haar koudste punt, en dat alle

ijs sublimeert.

In Nederland eist het STEK 270 Pa, dit kan even goed 300 of 250 Pa zijn, maar hoe lager de

druk, hoe moeilijker het vacuüm te bereiken is. Elk miniem lek, ook in de vacuümpomp,

speelt nu een rol.

De vacumeersnelheid neemt daarenboven sterk af met de dichtheid van de gassen, die bij

dergelijke drukken meer dan duizend keer ijler zijn dan bij een werkende installatie.

In principe is de installatie (behalve het carter van de compressor) olievrij. Indien dit niet

het geval is, dan is het bekend dat een kleine waterdruppel onder een oliefilm niet verdampt

in het vacuüm. Er blijft vocht in de installatie, dat eventueel gedeeltelijk of volledig kan

worden verwijderd door de verdachte plaatsen kunstmatig op te warmen. Het

achtergebeleven vocht komt terug vrij bij het inbedrijf stellen van de installatie en de

migratie van de olie.

Dit vacuüm is niet af te lezen met een wijzermanometer of met een kwikzuilmanometer.

Alleen een elektronische vacuümmeter die bijvoorbeeld werkt op de warmteverliezen van

een ntc of ptc weerstand, is gevoelig genoeg om dergelijk vacuüm aan te duiden.

Na de vacuümtest wordt het vacuüm gebroken met koudemiddel, tot ca. 0.2 bar overdruk

(doel: de stikstof uit de installatie verwijderen en alleen gas, geen vloeistof, in het

koelsysteem laten ; bij omgevingstemperaturen van –40°C zouden andere regels gelden !),

en wordt er een nieuwe vacumering uitgevoerd. Vervolgens wordt de installatie gevuld met

koudemiddel.

20 Ontluchten van een installatie

Bij een gebrekkig vacumeren blijven in de installatie niet-condenserende gassen, lucht of

stikstof achter. Deze zorgen voor een stijging van de condensatiedruk, en vooral van de

condensatietemperatuur, voor een fel verhoogd energiegebruik en voor een aantal

ongewenste chemische reacties die de koelinstallatie, het koudemiddel en de olie mettertijd

schade zullen toebrengen. Tussenkomsten zullen noodzakelijk zijn. Vandaar dat deze

gassen door het ontluchten van de installatie moeten verwijderd worden

De niet-condenserende gassen hopen zich bij een stilstaande installatie op op het hoogste

punt van de hogedrukzijde; meestal in de condensor of het vloeistofvat. Wanneer de

stilstaande installatie tot rust wordt gebracht (ca. 10 minuten stilstand), kunnen deze gassen

worden verwijderd door via een restrictie en een (hopelijk) aanwezige kraan op een hoog

punt, eerst het niet-condenserend gas uit de kring te laten ontsnappen, en, zodra wordt


veronderstelt dat er ook een deel koudemiddel begint mee te komen, via de afpompunit.

Deze afpompunit moet echter wel voorzieningen hebben voor niet-condenserende gassen.

Is er een gaszijdige toegang tot het vat, dan kan de installatie worden afgekoeld (dit laat toe

het merendeel van het koudemiddel te condenseren) en en kan vervolgens met de

afpompunit, als die voorzien is voor niet condenseerbare gasen, een deel koudemiddeldamp

uit het vat worden afgezogen. Deze damp zal dan een mengsel van koudemiddel en niet

condenseerbare gassen bevatten.

Zijn tenslotte beide operaties niet mogelijk, dan blijft er niets anders over dan de installatie

leeg te maken, en te herbeginnen.

Door de hd zijde fel te purgeren ontsnapt een ontoelaatbare hoeveelheid koudemiddel wat

onaanvaardbaar is.

2.4 Keuze van het koudemiddel en gevolgen op het energieverbruik

Het toegepaste koudemiddel beïnvloedt op belangrijke wijze het energieverbruik van de

installatie. Hieronder werden enkele installaties, bij hetzelfde werkpunt, maar werkend met

verschillende fluida vergeleken. In alle gevallen ging het om DX installaties, waarbij er

werd van uitgegaan dat de installatie voor het toegepaste koudemiddel was geoptimaliseerd.

De verschillen zijn dan nog uitsluitend aan het koudemiddel zelf te wijten.

Voor volgende werkpunten:

Verdampingstemperatuur -10 °C

Oververhitting zuiggassen aan de compressor 8 K

Condensatietemperatuur 40 °C

Onderkoeling van de vloeistof aan het expansieventiel 6 K

Drukval in de condensor 0,1 bar

Drukval in de verdamper (inclusief verdeling) 0,5 bar

Drukval in de persleiding 0,1 bar

Drukval in de vloeistofleiding 0,01 bar

Drukval in de zuigleiding 0,1 bar

Isentroop rendement 0,7

Volumetrisch rendement 0,85

presteren de verschillende koudemiddelen (per kg koudemiddel) als volgt:

(bron: Coolconsult):

koudemiddel Qo Qc W Qo/W Qc/Pc W (%)

R12 120,1 160,7 40,7 2,95 4,6 99,7

R134a 151,6 203,7 52,2 2,91 5,4 101,4

R404a 117,4 161,3 43,9 2,68 4,3 110,1

R407c 170,5 230,1 59,6 2,86 5,0 103,0

R22 165,6 222,1 56,6 2,93 4,5 100,6

R502 107,7 146,3 38,6 2,79 4,2 105,6

87


88

koudemiddel Qo Qc W Qo/W Qc/Pc W (%)

R507 122,4 166,3 43,9 2,79 4,3 105,6

R290 288,8 388,1 99,3 2,91 4,1 propaan 101,3

R1270 294,6 396,3 101,7 2,90 4,0 propeen 101,7

NH3 1112,4 1490,2 377,7 2,95 5,6 NH3 100

R744 176,0 240,3 64,3 2,74 2,7 CO2 99,7

Qo en Qc in kJ/kg

Qo stelt het vermogen voor dat de koelinstallatie aan de te koelen objecten onttrekt,

W stelt het opgenomen vermogen voor dat de koelmachine nodig heeft om te werken,

Qc is dan de warmte die de koelmachine afvoert aan de condensor.

W van het Tewi is uitgedrukt in % tegenover referentie NH3 = 100 %

Bij werkelijke installaties liggen de verschillen verder uit elkaar. De verschillen zijn

hoofdzakelijk te wijten aan verschillen in warmteoverdracht, viscositeit, soortelijke warmte,

etc. Zo worden voor een vergelijking tussen R134a en NH3 volgende meetwaarden

vastgesteld voor een vloeistofkoeler met schroefcompressor (bron Euramon).

Opgenomen elektrisch vermogen (100% = ammoniak, natte koeler en watercondensor)

Verdampertype Natte verdamper Droge verdamper

Condensorkoeling door water lucht water lucht

R717 (NH3) 100 135 110 149

R134a 118 159 132 179

verhouding NH3-R134a 0,85 0,85 0,83 0,83

COP

Verdampertype Natte verdamper Droge verdamper

Condensorkoeling door water lucht water lucht

R717 (NH3) 100 74 90 67

R134a 85 63 76 56

verhouding NH3-R134a 1,18 1,17 1,18 1,20

Daar waar de verhouding tussen R717 en R134a in de koudemiddeltabel 1,01 was.

De zeer geringe viscositeit van ammoniak, zijn zeer grote verdampingswarmte tegenover

die van R134a, en de goede warmtegeleiding spelen een bijkomende rol in het voordeel van

ammoniak.

Dit alles maakt dat uiteindelijk de energetische resultaten van een ammoniak installatie

beter zijn dan de tabel hierboven weergeeft.

Ook CO2 is een uitstekend koudemiddel, doch het moet vergeleken worden in andere

werkingscondities. Het kritisch punt ligt namelijk slechts op 32°C, en in de buurt van het

kritisch punt presteren koudemiddelen zeer zwak.


2.5 Het concept TEWI

Het concept TEWI poogt in één cijfer, de totale equivalente geproduceerde CO2 die

overeenkomt met het realiseren van de installatie, haar koudemiddelverbruik, haar

energieverbruik en onderhoud, en de afbouw van de installatie inclusief de vernietiging van

het niet herbruikbare koudemiddel weer te geven.

Een installatie die werkt in hierboven genoemde omstandigheden heeft een TEWI, een

totale

equivalente broeikaseffect impact. Deze zal afhangen van een aantal parameters.

Hij wordt (voor een koelmachine) internationaal gedefinieerd volgens de regel:

TEWI = [gref x n + (1 - grec)] x M r x GWP + Ea x n x Up + C x Ms

gref: hervullingsquota per jaar

grec: hergebruik na buiten dienst stellen zonder tot CO2 uitstoot te leiden

(hergebruiken)

GWP: GWP waarde van het gebruikte koudemiddel

Up: Conversiefactor kg CO2/kW voor de gebruikte mix voor de productie van

elektriciteit

C: Conversiefactor in kg CO2 voor productie, levering en plaatsing van de

koeleenheid

n: levensduur in jaren

Mr: vulling van koudemiddel in kg

Ea: Jaarlijkse energieconsumptie

Ms: massa van het koelsysteem.

(bron : Euramon)

Voor een koelinstallatie met het in paragraaf 2.4 genoemde werkpunt kan het TEWI

berekend worden:

Voor het buitendienstellen van de installatie nemen we aan dat grec = 0,25

Hier zou dus 25% van het koudemiddel kunnen gerecycleerd worden, waarbij we aannemen

dat deze hoeveelheid koudemiddel geen CO2 uitstoot veroorzaakt.

We nemen verder aan dat de massa van een koelinstallatie per kW capaciteit 5 kg is. Het

gaat hier om de massa staal, koper,… waaruit de installatie is opgebouwd.

We nemen aan dat de installatie een DX installatie is of vergelijkbaar, en dat de vulling aan

koudemiddel (zoals gemiddeld voor DX installaties) 250 gram koudemiddel bedraagt per kg

koelcapaciteit.

We nemen aan dat het jaarlijks verlies aan koudemiddel (% lekken /100) is gref = 0,05

We nemen voor Up in 473 gram CO2/kWh, rekening houdend met 50 % kernenergie.

Deze factor kan variëren van 0 (100 % zuivere energie, bv hydro, wind + hydro,..) tot het

dubbele als bv alle elektriciteit met steenkool zou worden opgewekt.

C wordt ingeschat voor zware compacte toestellen als: 2600+520 x n in gram /kW capaciteit

(bron : Euramon)

De GWP waarden voor de berekeningen werden afgeleid uit Glenn C. Hourahan, Air

Conditioning and Refrigeration Institute Arlington.

89


90

Koudemiddel kg CO2 equivalent per kg

koudemiddel

R12 10600

R134a 1600

R404a 4540

R407c 1960

R22 1900

R502 6200

R507 4600

R290 0

R1270 0

NH3 0,5

R744 1

Voorbeeld :

Voor deze berekening gekozen koudemiddel R134a

Koelcapaciteit van de installatie 10 kW

Bedrijfsduur in uren per jaar 2.500 (commerciële koeling)

geschatte levensduur 40.000 uren

of in jaren met de geschatte bedrijfsduur per jaar 16 jaar

Ingeschatte energieconsumptie over levensloop 137 457 kWh

Voor zulk een installatie kan het TEWI benaderend ingeschat worden per kW

koelvermogen. De berekening is in gram equivalente CO2 uitstoot.

Deze bestaat uit 3 luiken :

1. De equivalente uitstoot voor het verloren gegane koudemiddel

2. De uitstoot van de elektrische centrales nodig om de elektriciteit om de machine te

doen werken op te wekken. Deze centrales werken met een mix, die verschilt van

land tot land.

3. De uitstoot die gebeurd is om de machine te bouwen, te vervoeren, te installeren, en

te onderhouden: curatief en eventueel preventief, kortom voor de realisatie van het

koelsysteem.

TEWI = equivalente CO2 uitstoot door :

koudemiddel + energie + energie nodig Totaal

verbruik verbruik voor realisatie

Gram CO2 6.200.000 65.017.182 546.000

Ton CO2 6,2 65,0 0,5 71,8

Voor de installatie uit het voorbeeld geldt dus :

TEWI (in gr CO2) = 656.917.821 gram

in ton CO2 656,9 ton

Diezelfde installatie in Zweden (elektriciteitsproductie op bsis van waterkracht en nucleair)

zou resulteren in:


koudemiddel + energie + energie nodig Totaal

verbruik verbruik voor realisatie

Gram CO2 6.200.000 0 546.000

Ton CO2 6,2 0 0,5 6,2

Waarbij we er van uitgaan dat de machine niet in Zweden is gemaakt.

Nauwkeurigheid van de inschatting en commentaar:

De GWP is bij deze auteur voor sommige koudemiddelen iets hoger dan bij enkele

andere auteurs.

In theorie, zoals de formule is opgebouwd, moet in het GWP ook rekening gehouden

zijn met de energie nodig om de koudemiddelen te maken. Wij vermoeden dat dit

niet het geval is.

Een lekpercentage van 5 % is vrij optimistisch en wordt vandaag in de logboeken

niet teruggevonden, de lekverliezen van de door Coolconsult onderzochte installaties

varieerden van 10% tot meer dan 100 % per jaar.

De koudemiddelinhoud van installaties varieert van nu 80 gram per kW tot meer dan

5 kg/kW. Daarbij is 80 g/kW eerder zelden, 5 kg/kW is bij pompsystemen klassiek.

De energie nodig om een koelinstallatie te bouwen, te transporteren,… is een waarde

die zeer moeilijk te verifiëren valt, en vermoedelijk variëert tussen 1/3 van deze

waarde en meer dan 4 x deze waarde. Dit komt onder andere door de grote

verschillen. Een klima-installatie heeft een capaciteit die voor het zelfde gewicht

meer dan dubbel zo groot is als die van een diepvriesinstallatie.

Zoals reeds hoger vermeld zijn de eigenschappen zoals in het log p/h diagram

voorgesteld niet de enige stofwaarden die bepalend zijn voor de uiteindelijke COP.

Deze kan daarvan afwijken tussen 50 % en 150 % van de uitsluitend op het diagram

bepaalde waarden. In het algemeen zijn echter de karakteristieken van

koudemiddelen die geen chloor en fluor bevatten gunstiger dan deze die deze

elementen wel bevatten.

De zuiver energetische analyse geeft geen goed beeld van de economische factoren.

Zo weegt energetisch de installatie zeer licht, economisch zal de investering anders

wegen dan bv het energieverbruik van de installatie. Zo verhoudt zich de

opgenomen energie voor fabricage etc tegenover de opgenomen energie gedurende

de levensduur als: 0,84 % in CO2, wat verwaarloosbaar lijkt (energie nodig om de

machine te bouwen .../ totaal energieverbruik gedurende de levensduur). Daar waar

de investering in de aankoop tegenover de energieprijs zich verhouden als: 54,6 % in

€ wat zeker niet verwaarloosbaar is (aanschafprijs van de totale installatie / totaal

energieverbruik gedurende de levensduur). Men houdt geen rekening met

randvoorwaarden : het personeel brengt weliswaar geen CO2 in, in het kader van de

bouw, maar vormt geen verwaarloosde factor. Wij vermoeden dat de

investeringskost en de energiekost betere maatstaven zijn. Zelfs de koudemiddelkost

is een betere economische maatstaf in het beoordelen van de geschiktheid van een

koelsysteem. Tenslotte speelt uiteraard ook de onderhoudskost een rol.

In de formule werd geen rekening gehouden met de vermeden uitstoot door het

toepassen van warmterecuperatie. Deze invloed valt echter slechts in een case studie

in te schatten.

De vergelijking met Zweden gaat duidelijk mank. Ook het opeisen van elektrische

energie voor het doen werken van een koelinstallatie brengt globale implicaties. Het

91


92

niet uitvoeren van groene stroom door één land, brengt een meerproductie mee in de

buurlanden.

Het rekenmodel, gebaseerd op de formule, biedt echter ook enkele zekerheden:

Zuiver energetisch gezien is de impact van de vervanging van een koelinstallatie de

minst zwaar wegende factor in de totale CO2 uitstoot over het leven van de

koelinstallatie.

Het energieverbruik van een koelinstallatie weegt ca 10 x of meer zwaarder dan de

aard van het koudemiddel op het CO2 equivalent van de uitstoot van een

koelinstallatie.

Het rechtstreeks broeikaseffect van de koudemiddelen is aanzienlijk kleiner dan de

uitstoot van CO2 op het niveau van de elektrische centrales nodig om deze te laten

werken. Dit argument speelt zeker in het nadeel van die landen die niet beschikken

over nucleair, waterkracht of vandaag ook windenergie in voldoende mate.

2.6 Handelingen en metingen aan koelinstallaties

2.6.1 Inleiding

De testen en metingen aan koelinstallaties werden uitgevoerd met de welwillende

medewerking van Dalkia UZA en van Johnson Controls (JCI), waarvoor zowel de

opdrachtnemers als de opdrachtgever hun erkentelijkheid betuigen.

De handelingen aan koelinstallaties, die in de praktijk frequent worden uitgevoerd door

diverse koeltechniekers, werden in eerste instantie uitgevoerd ter verificatie, bevestiging of

heroriëntatie van de resultaten van het literatuuronderzoek en de beschrijving van de

bestaande toestand (hoofdstuk 1).

De uitvoering van de testen, waarbij wordt nagegaan in welke mate koeltechniekers

koudemiddel laten lekken tijdens hun handelingen, moet leiden tot een grondige analyse van

lekkage-oorzaken uit koelinstallaties. Mede op basis van deze resultaten moeten onder

meer mogelijke emissiereducerende maatregelen worden voorgesteld om aan de bestaande

wetgeving (Vlarem) te voldoen.

Grondige lekdichtheidscontroles aan koelinstallaties kunnen ofwel heel complex zijn

(bijvoorbeeld wanneer installaties moeten afgeschermd worden en gaschromatografische

metingen uitgevoerd worden) of kunnen op een vrij eenvoudige wijze via ultrasoon of

iondetectie metingen aan verschillende onderdelen van installaties worden uitgevoerd. De

vermelde complexe metingen worden vaak niet uitgevoerd, precies omwille van hun

complexiteit en de hieraan gerelateerde hoge kostprijs.

De eenvoudige ultrasoon- en iondetectiemetingen kunnen slechts een idee geven van kleine

lekverliezen tijdens de werking van een installatie, maar geven geen idee van het totaal aan

factoren die lekken kunnen veroorzaken.

De testen en metingen aan koelinstallaties werden uitgevoerd met als doel meer

duidelijkheid te scheppen over de kwaliteit van de handelingen door koeltechnici. De


hoeveelheden koudemiddel die ten gevolge van foutieve handelingen geëmitteerd worden,

vormen hiervoor een goede indicatie. Anderzijds geven de resultaten ook de mogelijkheid

om technieken en materialen te vergelijken.

Tenslotte gaven deze testen aan de betrokken koeltechnische bedrijven en instanties de

gelegenheid om de competentie van hun koeltechniekers te evalueren.

Voor de testen werd een 35-tal koeltechniekers gevraagd om volgende koeltechnische

handelingen uit te voeren:

het koppelen van een klein koeltechnisch proefstuk met behulp van flareverbindingen;

het koppelen van een identiek klein koeltechnisch proefstuk met behulp van lassen;

het aansluiten van meettoestellen (het foutief aansluiten van de meettoestellen kan een

verlies van soms wel 100 gram koudemiddel veroorzaken, dit is meer dan de inhoud

van een huishoudkoelkast);

het vullen en vacuüm trekken van de installatie met koudemiddel zoals nodig bij het

vervangen of het onderhoud van bepaalde onderdelen (het al dan niet volledig vacuüm

trekken van de installatie hangt af van het concept van de installatie en het aantal

afsluiters dat voorzien werd, foute concepten hierbij zorgen ervoor dat de installaties

niet volledig kunnen worden leeggemaakt zonder grote verliezen, dus het vervangen

van een onderdeel impliceert een belangrijk koudemiddelverlies).

Deze twee laatste handelingen werden verwerkt in één proef waarbij de koelinstallatie eerst

werd gevuld, vervolgens kort werd opgestart en nadien werd leeggezogen en gevacumeerd.

De koeltechniekers waarop voor deze metingen beroep werd gedaan, werden ingedeeld in

twee groepen. Een eerste groep bestond uit ervaren, opgeleide en erkende (STEK of

equivalent) koeltechniekers. Een tweede groep bestond uit minder ervaren, niet STEK of

equivalent opgeleide koeltechniekers.

Van zowel het proefstuk met flareverbindingen als het gelaste proefstuk van elke

koeltechnieker werden het aantal kleine, middelmatige en grote lekken geteld. De

koeltechnieker kreeg de gelegenheid om, na het maken van het proefstuk, zijn fouten te

corrigeren indien hierom werd gevraagd.

Zo werd ook bij elke koeltechnieker vóór het vullen en na het vacuüm trekken van de

installatie, de hoeveelheid koudemiddel in de cylinder gewogen door middel van

nauwkeurige weegschalen (op 10 gram nauwkeurig). Hierdoor wordt een idee verkregen

van de hoeveelheid gelekt koudemiddel tijdens deze handelingen.

De metingen werden via statistische weg uitgemiddeld. Voor elke handeling werd het

resultaat benaderd door een verdelingscurve. Deze curve geeft een idee van de gemiddelde

efficiëntie van de ganse populatie koeltechniekers in België.

2.6.2 Beschrijving van de testen

Voor de uitvoering van de testen maakte elke koeltechnieker gebruik van zijn eigen

apparatuur (manometers, pompunit, buizensnijder,…) waarmee hij ook in de praktijk werkt.

Niet alle koeltechniekers beschikken over dezelfde apparatuur. Zo was het aantal

93


94

koeltechniekers met manometers voorzien van kranen aan het uiteinde van de darmen eerder

uitzondering dan regel.

Testen met flareverbindingen

De flareverbinding wordt gedefinieerd als “een klemverbinding, waarbij het trompetvormig

uiteinde van een leiding de afdichting vormt tussen de conische vlakken van de

leidingverbinding 8 ”.

Figuur 10: Maken van trompetvormig uiteinde aan een leiding bij flareverbinding

Figuur 11: Trompetvormig uiteinde van een leiding bij flareverbinding

8 Regeling lekdichtheidsvoorschriften koelinstallaties 1994, Leergang CFK-monteur, STEK, mei 1995


Figuur 12: Aandraaien van de flareverbinding

Aan de koeltechniekers werd gevraagd een klein koeltechnisch proefstuk te vervaardigen en

voor de verbindingen gebruik te maken van flareverbindingen. Het te maken proefstuk had

volgende vorm:

Figuur 13: Proefstuk met flareverbindingen

95


96

6a

5b

6b 1c

5a

1a 1b

4b

Figuur 14: Aantal en benaming flareverbindingen

Aan één zijde van het proefstuk werd een schraederventiel verbonden zodat het afgewerkte

proefstuk achteraf onder stikstofdruk kon gezet worden (ca. 10 bar). Wanneer dit proefstuk

onder druk onder water werd gedompeld, werden de eventuele lekken meteen zichtbaar.

Er werden drie soorten lekken onderscheiden:

- grote lekken: frequentie gelekte stikstofbellen > 1 per seconde;

- middelmatige lekken: 1 per seconde > frequentie gelekte stikstofbellen > 1 per 30

seconden;

- kleine lekken: 1 per minuut > frequentie gelekte stikstofbellen.

Figuur 15: Testen van de flareverbindingen onder stikstofdruk in water (groot lek aan flare

rechts)

4a

7

2a

3b

2b

3a


De opdracht werd zodanig geformuleerd dat de koeltechniekers zelf enige vrijheid van

handelen hadden. Het gebruik van pasta om op de draad van de flareverbinding te smeren,

werd noch aanbevolen, noch gesuggereerd zodat dit enkel gebeurde op initiatief van de

koeltechnieker zelf. Niet alle koeltechniekers gebruiken deze pasta. Zodoende wordt een

getrouw beeld van de praktijksituatie verkregen waarin de koeltechnieker ook de nodige

initiatieven dient te nemen.

Enkele koeltechniekers beweerden altijd zelf de leiding aan een lektest te onderwerpen,

zoals voorzien volgens de code van goede praktijk, alvorens deze op een koelmachine te

installeren. Dit hield natuurlijk in dat de leidingen waarbij lekken optraden, werden

hermaakt of hersteld. Overeenkomstig de gang van zaken in de praktijk, werd aan de

koeltechniekers die hierom vroegen, de kans gegeven hun werkstuk te herstellen of te

hermaken. Dit geeft echter geen garantie op herstel van alle lekken. Om deze reden wordt in

de statistische analyse naast de eerste pogingen ook rekening gehouden met de tweede

pogingen.

Testen met gebraseerde verbindingen

De gebraseerde verbindingen werden aangebracht volgens het principe van stikstoflassen.

Dit houdt in dat de verschillende stukken leiding onder hoge temperatuur aan elkaar worden

gebraseerd terwijl het proefstuk met stikstof wordt doorspoeld.

Figuur 16: Stikstoflassen

Aan de koeltechniekers werd gevraagd om op die manier een klein koeltechnisch proefstuk

te vervaardigen voorzien van een 10-tal gebraseerde verbindingen. Het te maken proefstuk

had volgende vorm:

97


98

Figuur 17: Proefstuk met gebraseerde verbindingen

Net zoals bij de flareverbindingen werd ook hier aan één zijde van het proefstuk een

schraederventiel verbonden. Hierdoor kon het afgewerkte proefstuk om de drie soorten

lekken te onderscheiden achteraf onder stikstofdruk worden gezet (ca. 10 bar), analoog aan

de vorige proef.

De opdracht werd ook hier gegeven zodanig dat de koeltechniekers zelf enige vrijheid van

handelen werd gelaten. De gebraseerde verbindingen werden achteraf opengesneden zodat

de koeltechnieker een beeld kreeg van de kwaliteit van zijn eigen lasverbinding. Speciale

aandacht werd besteed aan het doorlassen (goede overlapping van beide delen leiding over

de ganse omtrek), en aan het doorstromen (goed glad zijn van de binnenzijde van de buis).

Dit laatste hangt samen met de hoeveelheid stikstof die gebruikt werd bij het lassen.

Vullen en vacuüm trekken van de koelinstallatie

Voor het vullen en vacuüm trekken werd gebruik gemaakt van drie installaties.

De eerste installatie was onder meer voorzien van een DWM Copeland compressor (type

DKJP_10X_EWL, een luchtcondensor met 1 ventilator op het groepje en een Frigabohn

luchtverdamper (type MRE 270) met 4 ventilatoren. De installatie was gevuld met ca. 4 kg

HCFK 22 en een polyolester.


Figuur 18: Eerste koelinstallatie

De tweede en de derde installatie zijn identiek en beide eigendom van Coolconsult. Ze

werden in 2004 samengesteld uit verschillende gerecupereerde onderdelen. Beide

installaties waren gevuld met ca. 2 kg R409a.

Figuur 19: Koelinstallatie Coolconsult

De koeltechnieker diende het vullen en vacuüm trekken van de installatie uit te voeren

zonder duidelijke richtlijnen. De opdracht werd bijgevolg uitgevoerd op basis van de

ervaring van de koeltechnieker. Hierdoor werd een zo getrouw mogelijk beeld van de

realiteit verkregen. De tijdsduur voor het vacuümpompen van de installatie varieerde

naargelang de koeltechnieker.

De volgorde ‘vullen, leeglaten en vacumeren’ werd gekozen om zo nauwkeurig mogelijk de

hoeveelheid gelekt koudemiddel bij de handelingen te kunnen wegen. Indien als laatste

handeling het vullen van de installatie gevraagd zou worden, dan zou het uiteindelijke

gewicht van de cylinder afhankelijk zijn van de mate waarin de installatie gevuld werd met

koudemiddel. Bij deze testen heeft de mate waarin de installatie na het vullen (eerste

handeling) opnieuw werd vacuüm gezogen een kleine invloed op de gelekte hoeveelheid,

99


100

maar dat is in de meeste gevallen verwaarloosbaar ten opzichte van de gelekte hoeveelheid

koudemiddel.

2.6.3 Resultaten van de testen

Testen met flareverbindingen 9

Elk proefstuk bestond uit 14 flareverbindingen waarvan 13 op lekken getest werden door

onderdompeling in een waterbad (cfr. foto hierboven). De veertiende verbinding (naar

stikstofdarm) bevond zich immers boven water. Gespreid over vier dagen legden 28

koeltechniekers de test af zonder gebruik te maken van ringetjes. 9 koeltechniekers deden

dezelfde test, echter met gebruik van een ringetje.

Sommigen namen hun flareverbindingen een tweede keer onder handen om de lekken te

dichten. Maar zelfs een tweede poging bleek geen garantie te bieden voor een lekvrij

proefstuk, zoals verder verduidelijkt wordt.

De resultaten van de testen zonder ringetje worden eerst behandeld, vervolgens worden deze

resultaten vergeleken met de testresultaten mét ringetje.

We brengen alle flareverbindingen (eerste en tweede pogingen) in rekening, omdat het in de

praktijk soms ook voorkomt dat koeltechniekers overgaan tot controle van hun leidingen

(eventueel afhankelijk van de tijdsdruk).

Van de 364 flareverbindingen zonder ringetje die getest werden (2 de poging meegerekend)

lekten er 49. Dit betekent dat 13,4 % van de geteste flareverbindingen zonder ringetje

lekken vertoonden wat overeenkomt met een gemiddelde van 1,75 lekkende

flareverbindingen per proefstuk bestaande uit 13 geteste verbindingsstukken.

Slechts 7 van de 28 proefpersonen slaagden erin al hun flareverbindingen lekvrij te maken.

Twee personen maakten een werkstuk waarvan ongeveer de helft van de flareverbindingen

lekten (6 lekken respectievelijk 7 lekken op 13 verbindingstukken). Bij statistische analyses

wordt deze spreiding weergegeven aan de hand van de gemiddelde afwijking van het

gemiddelde of de standaarddeviatie (ook spreiding genoemd). In dit geval bedraagt deze

1,90 lekken op 13 verbindingen.

Met behulp van het gemiddelde en de standaardeviatie kunnen de gegevens worden

benaderd met een gausscurve of standaard normaalverdeling. Deze ziet er als volgt uit:

9 In bijlage 5 worden de data van de verschillende testen m.b.t. flareverbindingen weergegeven


Genormaliseerd aantal lekkende

flareverbindingen

0,45

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

-0,05

Normaalverdeling lekken Flareverbindingen

ZONDER ringetje

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Aantal lekken op één proefstuk

101

Genormaliseerde

meetwaarden

Normaalverdeling

Figuur 20: Normaalverdeling van alle lekken zonder gebruik ringetje (1 e en 2 e pogingen)

Meer dan de helft van deze lekken, namelijk 58%, waren grote lekken.


102

58%

Verdeling volgens grootte van de lek

9%

33%

Kleine lekken

Middelmatige lekken

Grote lekken

Figuur 21: Verdeling volgens de grootte van de lekken

Logischerwijze wordt ervan uitgegaan dat minder ervaren koeltechniekers proefstukken

produceren met het grootst aantal lekken (rechts in gausscurve) en dat de proefstukken van

ervaren koeltechniekers gemiddeld weinig lekken bevatten. Maar als de resultaten van de

testen met flareverbindingen worden bekeken, dan blijkt dit niet het geval. Na correctie met

een wegingfactor die in rekening brengt dat er meer ervaren dan minder ervaren

koeltechniekers deelnamen aan de testen, blijkt dat 58% van de lekken aan proefstukken toe

te schrijven zijn aan de ervaren koeltechniekers.


42%

Verdeling lekken volgens ervaring (na

correctie door weging)

58%

Ervaren

Minder ervaren

Figuur 22: Verdeling flarelekken volgens de ervaring van de koeltechnieker

De techniek van het flaren blijkt dus tamelijk ongevoelig aan de ervaring van de

koeltechnieker. Zowel ervaren als minder ervaren koeltechniekers maken lekkende

flareverbindingen. Toch scoren enkele koeltechniekers merkelijk beter dan het gemiddelde.

De oorzaak is een kritische ingesteldheid en een zeer grote zorg bij de uitvoering van het

werk.

Uit het geheel van de testen blijkt echter dat lekkende flares niet (enkel) te wijten zijn aan

een gebrek aan ervaring of aan overhaast of minder nauwkeurig handelen, maar wel aan de

techniek zelf die zodanig gevoelig is aan allerlei factoren en handelingen, dat het lekvrij

houden van flareverbindingen in de praktijk zelfs voor ervaren koeltechniekers niet

gemakkelijk blijkt.

Vijf personen hebben hun flareverbindingen, na het vaststellen van lekken, opnieuw onder

handen genomen in een poging deze lekvrij te maken. Alle vijf slaagden ze erin sommige

van de lekken dicht te krijgen en in de meeste gevallen de lekken minder groot te maken.

Toch slaagde slechts één persoon erin alle lekken te dichten. Bij flareverbindingen is

bijgevolg één stikstoftest en het herstellen van deze verbindingen geen garantie voor het

lekdicht maken van de leidingen. In sommige gevallen ontstaan zelfs lekken op nieuwe

plaatsen doordat aan deze plaatsen gewrongen werd tijdens het herstellen van de

flareverbindingen.

103


104

Het gebruik van pasta garandeert zeker geen lekdichtheid. De technieker met het grootste

aantal lekken in zijn proefstuk (7 lekken) gebruikte bijvoorbeeld wel pasta.

De resultaten met ringetjes zijn daarentegen opvallend beter. Van de 117 flareverbindingen

met ringetje die getest werden (2 e poging meegerekend) lekten er vier. Dat betekent dat

3,4 % van de geteste flareverbindingen met ringetjes lekken vertoonden wat

overeenkomt met een gemiddelde van 0,44 lekkende flareverbindingen per proefstuk

bestaande uit 13 geteste verbindingsstukken.

Zes van de negen proefpersonen slaagden erin al hun flareverbindingen lekvrij te maken. Bij

statistische analyses wordt deze spreiding weergegeven aan de hand van de gemiddelde

afwijking van het gemiddelde of de standaarddeviatie (spreiding). In dit geval bedraagt deze

0,72 lekken op 13 verbindingen.

Met behulp van het gemiddelde en de standaarddeviatie kunnen de gegevens worden

benaderd met een gausscurve of standaard normaalverdeling. Deze ziet er als volgt uit:

Genormaliseerd aantal lekkende

flareverbindingen

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

-0,1

Normaalverdeling lekken Flareverbindingen

MET ringetje

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Aantal lekken op één proefstuk

Genormaliseerde

meetwaarden

Normaalverdeling

Figuur 23: Normaalverdeling van alle lekken bij gebruik ringetje (1 e en 2 e poging)


Testen met gebraseerde verbindingen 10

Elk proefstuk bestond uit ca. 11 gebraseerde verbindingen waarvan 10 op lekken getest

werden door onderdompeling in een waterbad. Net als bij de flareverbindingen stond de

elfde verbinding (naar de stikstofdarm) boven water en werd bijgevolg niet getest. Op vier

dagen tijd legden 20 koeltechniekers de test af, waarbij één persoon tot twee keer toe gelast

geeft omdat hij een lasverbinding vergeten was.

Van de 200 gebraseerde verbindingen die getest werden, lekten er 4. Dit betekent dat 2,0 %

van de gebraseerde verbindingen lekken vertoonden wat overeen komt met een

gemiddelde van 0,20 lekkende gebraseerde verbindingen per proefstuk bestaande uit 10

verbindingsstukken.

16 van de 20 proefpersonen slaagden erin al hun gebraseerde verbindingen lekvrij te maken.

De vier andere personen hadden telkens één groot lek, telkens te wijten aan een vergeten

lasverbinding. De standaarddeviatie (of spreiding) bedraagt in dit geval 0,41 lekken op 10

verbindingen.

Met behulp van het gemiddelde en de standaardeviatie kunnen de gegevens geëvalueerd

worden met een gausscurve of standaard normaalverdeling. Deze curve is wegens het gering

aantal lekken en de kleine standaardeviatie zeer sterk naar links geörienteerd:

Genormaliseerd aantal lekkende

lasverbindingen

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

-0,1

Normaalverdeling lekken Lasverbindingen

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Aantal lekken op één proefstuk

Figuur 24: Normaalverdeling van de lekken aan gebraseerde verbindingen

105

Genormaliseerde

meetwaarden

Normaalverdeling

10 In bijlage 6 worden de data van de verschillende testen m.b.t. gebraseerde verbindingen weergegeven


106

Zoals hierboven reeds vermeld, waren alle lekken grote lekken. Eén koeltechnieker heeft de

lek weggewerkt door herstelling. In tegenstelling tot de flareverbindingen zijn een

stikstoftest en een herstelling bij gebraseerde verbindingen meestal wel efficiënt, tenminste

als deze correct worden uitgevoerd.

Alle lekkende gebraseerde verbindingen traden op bij de proefstukken van de minder

ervaren koeltechniekers. In tegenstelling tot de flareverbinding, blijkt de techniek van het

lassen wel gevoelig aan de ervaring van de koeltechnieker en, indien op de juiste manier

uitgevoerd, een goede zekerheid omtrent lekdichtheid te bieden. Indien de verbinding toch

lekt, is dit meestal te wijten aan het niet correct handelen of de vergetelheid van de minder

ervaren koeltechnieker.

Vullen en vacuüm trekken van de koelinstallatie 11

Twaalf koeltechniekers legden de testen van het vullen en vacuümeren af op de

koelinstallatie van Dalkia werkend op HCFK 22 of op de koelinstallatie van Coolconsult

werkend op R 409a.

De resultaten van deze testen waren zeer uiteenlopend. De gemiddelde koudemiddellekkage

veroorzaakt door de koeltechniekers tijdens deze handelingen bedraagt 123 gram. Meestal

betrof het de hoeveelheid koudemiddel dat zich in de darmen van de manometers bevond en

praktisch onmogelijk te recupereren is. Dit is echter relatief want hoe langer de installatie

vacuüm getrokken wordt, hoe minder koudemiddel in vloeibare vorm zich in de darmen van

de manometers zal bevinden.

Met uitzondering van één koeltechnieker die erin slaagde koudemiddel te recupereren uit de

machine tengevolge van het overschot aan koudemiddel dat de vorige koeltechnieker bij het

vacuümzuigen niet had weggenomen, verloor iedereen koudemiddel. Dit is eigen aan de

handelingen van het vullen en vacuümeren.

Het grootste koudemiddelverlies bedroeg 250 gram, het kleinste verlies 40 gram (met

uitzondering van die ene koeltechnieker die 100 gram recupereerde zoals hierboven

uitgelegd). De andere verliezen liggen sterk gespreid tussen deze twee uitersten, hetgeen

aanleiding geeft tot een zeer vlakke gausscurve en een hoge standaardeviatie van 97,34

gram koudemiddel.

Vermits het bereik van de resultaten zeer groot is (alle reële cijfers tussen –100 en 250),

werden zones van 25 gram opgemaakt. In onderstaande grafiek komt de balk ter hoogte van

12,5 gram overeen met alle gelekte hoeveelheden tussen 0 en 25 gram. De volgende balk

(ter hoogte van 37,5 gr) met alle lekken tussen 25 en 50 gram, enz...

11 In bijlage 7 worden de data van de verschillende testen m.b.t. het vullen en vacuüm trekken van installaties

weergegeven.


Genormaliseerd aantal lekken per zone van 25 gr

0,18

0,16

0,14

0,12

0,1

0,08

0,06

0,04

0,02

0

Normaalverdeling lekken bij vullen en vacuümeren van installatie

12,5 37,5 62,5 87,5 113 138 163 188 213 238 263 288

Hoeveelheid gelekt koelmiddel (ingedeeld in

zones van 25 gr)

107

Genormaliseerde meetwaarden

Normaalverdeling

Figuur 25: Normaalverdeling van de hoeveelheid gelekt koudemiddel tijdens het vullen en

vacuüm trekken van de installaties

Nog meer dan bij het koppelen van verbindingen (flare- of gebraseerde verbindingen) is het

van groot belang dat de koeltechnieker de nodige tijd krijgt om het vullen en vacuümeren

naar behoren uit te kunnen voeren. Meer bepaald bij het vacuüm trekken van de installatie

wordt hierdoor de hoeveelheid overgebleven koudemiddel in de darmen van de manifold

verkleind.

Elke foutieve handeling vertaalt zich bij deze proeven in een groter verlies aan

koudemiddel, zeker wanneer ten gevolge van deze foute handeling de manifold ontkoppeld

en opnieuw aangekoppeld moet worden.

Op zich kunnen de verliezen nog aanvaardbaar lijken. Het gaat immers maar om enkele

tientallen grammen per installatie van dit type die gevuld en leeggelaten worden. Maar

indien dit verlies wordt vermenigvuldigd met het aantal koelinstallaties die deze

onderhandelingen ondergaan in Vlaanderen en met de gemiddelde frequentie waarop deze

handelingen op een installatie per jaar wordt leeggelaten en gevuld, dan betekent dit een


108

significante hoeveelheid koudemiddel dat in de atmosfeer terecht komt ten gevolge van deze

handelingen aan koelinstallaties in Vlaanderen.

Het verschil tussen 40 en 250 gram koudemiddelverlies is zeer groot. Indien alle

koeltechiekers de nodige tijd zouden krijgen en moeite zouden doen om dit verlies te

beperken, dan zou enkel al door de zorgvuldige handelingen het gemiddeld

koudemiddelverlies op deze installaties zonder twijfel kunnen dalen van ca. 120 naar 60

gram per keer dat de installatie wordt gevuld en/of leegelaten. Dit houdt een halvering van

de hoeveelheid verloren koudemiddel in!

2.6.4 Besluit

Flareverbindingen vormen een intrinsieke oorzaak van lekkende koelinstallaties. In

tegenstelling tot wat verwacht kon worden is het maken van een lekdichte flare weinig

afhankelijk van de ervaring van de koeltechnieker. De techniek van het flaren op zich is

verantwoordelijk voor deze hoge lekgevoeligheid.

Er werd echter een beduidend betere lekdichtheid bereikt op basis van testen verricht met

flareverbindingen waarbij een bijkomend ringetje gebruikt werd.

Gebraseerde verbindingen daarentegen geven weinig tot geen aanleiding tot lekverliezen.

Koudemiddelverlies treedt voornamelijk enkel op door vergetelheid of onhandigheid van

betrokken koeltechnieker. Een goede opleiding van de koeltechnieker en een correcte

uitvoering zijn hier van groot belang.

Tijdens het vullen en vacuüm trekken van een koelinstallatie kan, mits een correcte

uitvoering en het gebruik van goed en geschikt materiaal, veel koudemiddelverlies worden

bespaard. Kleine fouten kunnen zich vertalen in grote verliezen. Hoewel het gewicht aan

koudemiddelverlies per installatie slechts enkele tientallen of maximaal enkele honderden

grammen bedraagt, komt dit voor Vlaanderen overeen met een beduidende hoeveelheid

koudemiddel dat in de atmosfeer wordt geëmitteerd.

2.7 Inventaris vereist gereedschap

Een inventaris van het gereedschap dat een koeltechnieker nodig heeft om handelingen uit

te voeren aan koelinstallaties is opgenomen als bijlage 4.


3 HOOFDSTUK 3: VERBETERDE EMISSIEFACTOREN

3.1 Doelstelling

Bij de emissie-inventarisatie van ozonafbrekende stoffen en gefluoreerde broeikasgassen die

tot nu jaarlijks door Econotec wordt uitgevoerd, wordt voor de berekening van de emissies

van industriële en commerciële koeling en voor stationaire airconditioning een algemene

emissiefactor gebruikt.

Voor 2002 werden voor de diverse stadia volgende emissiefactoren toegepast:

- assemblage: 3%;

- gebruik (levensduur): 20%;

- ontmanteling: 50%.

Het doel van dit hoofdstuk bestaat erin uit te maken of een differentiatie en/of een

herdefinitie van de gebruikte emissiefactoren noodzakelijk is. Aangezien onderhavige studie

slechts handelt over het gebruik van koelinstallaties tijdens de levensduur ervan, en niet

handelt over de ontmanteling, zal de evaluatie slechts gaan over de emissiefactor van 20 %

tijdens het gebruik.

3.2 Evaluatie en conclusie

Uit contacten met TNO blijkt volgens hen een differentiatie van de emissiefactor voor

industriële, commerciële koeling en stationaire airco niet éénduidig te bepalen te zijn.

In paragraaf 1.2.1 wordt reeds uitvoerig ingegaan op het historische en hedendaags begrip

van industriële en commerciële koelinstallaties. Terwijl het historisch zin had om er een

onderscheid in te maken is dat vandaag veel minder het geval. In principe zijn de

koelinstallaties in beide omgevingen gelijk van opbouw en is het voorkomen van lekkages

vooral het gevolg van een slecht concept en van onvoldoende of slecht onderhoud. Dit

laatste komt naar alle waarschijnlijkheid wel meer voor in een commerciële omgeving dan

in een industriële omgeving, althans gemiddeld genomen, maar het is in de huidige

omstandigheden niet mogelijk om daar een kwantificatie voor te geven.

Er wordt daarom voorgesteld om de eenvormige emissiefactor voor industriële en

commerciële koelinstallaties te behouden.

109


110

4 HOOFDSTUK 4: EVALUATIE EN VOORSTELLEN VAN

EMISSIEREDUCERENDE MAATREGELEN

4.1 Doelstelling

De doelstelling van dit hoofdstuk is te komen tot beleidsvoorstellen die kunnen leiden tot

effectieve emissiereducties van koudemiddelen.

4.2 Evaluatie van de huidige situatie

4.2.1 Algemeen

Anders dan hetgeen bij de aanvang van de studie kon verwacht worden, is het niet zo dat

welbepaalde onderdelen of materialen van koelinstallaties kunnen aangewezen worden als

oorzaak van lekken. Evenmin zijn het welbepaalde handelingen die aanleiding geven tot

lekken.

De studie wijst daarentegen duidelijk uit dat een algemene achteloosheid met betrekking tot

lekkages van koudemiddel, en bij vele koeltechnici een zekere onkunde of tenminste

onvoldoende gedegen kennis van het vak heerst, om lekken te voorkomen. De

geconstateerde feiten worden in de volgende paragrafen op een rijtje gezet.

4.2.2 Milieubewustzijn

De algemene vaststelling is dat er nog steeds onvoldoende bewustzijn heerst over de

mogelijke milieuschade die gefluoreerde koudemiddelen kunnen teweegbrengen. Deze

middelen hebben de reputatie niet schadelijk te zijn voor de gezondheid van de mens en ze

zijn kleur- en reukloos, en bijgevolg wordt al te dikwijls gedacht dat ze niet

milieuschadelijk zijn. Het emitteren ervan werd en wordt nog steeds door velen op

milieuvlak als aanvaardbaar ervaren. Dit geldt zowel voor de gebruikers van koelinstallaties

als voor vele onderhoudstechnici.

4.2.3 Lekkende installaties

Een tweede vaststelling is dat het veelal als normaal beschouwd wordt dat koelinstallaties

lekken vertonen. Het is bewezen, onder meer aan de hand van de uitgevoerde testen in deze

studie, dat het perfect mogelijk is dat een koelinstallatie volkomen lekdicht is en ook blijft.

Het lekdicht zijn van een koelinstallatie zou door allen als de standaard moeten beschouwd

worden.

Om dit te bewerkstelligen zijn evenwel een aantal voorwaarden noodzakelijk:

• een degelijke opleiding van koeltechnici

• een gedegen opleiding verplichten voor ontwerpers van koelinstallaties zodat er

geen fouten gemaakt worden bij het concept

• een erkenningssysteem uitwerken en toepassen, zowel voor koeltechnici als voor

ontwerpers van koelinstallaties

• de verplichting tot een degelijke controle van de koelinstallatie bij oplevering en na

onderhoud door het uitvoeren van druktesten


• het gebruik van de beste techniek om lekken te vermijden (bv. eenvoudige flareverbindingen

minimaliseren ten voordele van gebraseerde verbindingen)

4.2.4 Waarom is een ammoniakinstallatie wel lekdicht?

Ammoniak heeft als koudemiddel uitstekende eigenschappen zoals reeds aangetoond werd

in paragraaf 2.4. Ammoniak heeft weliswaar ook nadelen, zoals onder andere zijn toxiciteit.

Deze eigenschap maakt dat ammoniakinstallaties sterk beveiligd moeten worden tegen

lekken. In de meeste gevallen (afhankelijk van de hoeveelheid ammoniak en de plaats van

de installatie) zijn er ook curatieve maatregelen, zoals bijvoorbeeld een watergordijn, om

mensen te beschermen tegen de effecten van een eventueel ammoniaklek.

Ammoniak heeft daarnaast nog een eigenschap die maakt dat lekken zeer snel opgespoord

worden, namelijk zijn sterk prikkelende geur. Er is geen meetapparatuur noodzakelijk om

zelfs zeer kleine lekken van ammoniak te detecteren met de menselijke neus. Dit is sterk in

tegenstelling tot de synthetische gehalogeneerde koudemiddelen die reukloos zijn. In zekere

zin bestaat bij velen de (subjectieve) notie dat een chemisch product dat niet acuut toxisch is

en dat bovendien reukloos is, geen milieuschade veroorzaakt. Dat is zeker het geval bij

gehalogeneerde koudemiddelen en dat dus in grote tegenstelling tot ammoniak.

Automatisch wordt met ammoniak bijgevolg voorzichtiger omgesprongen.

Het werken met ammoniak als koudemiddel in koelinstallaties vergt bovendien ook andere

materialen. Er dient steeds met roestvrij stalen leidingen gewerkt te worden (koper wordt

aangetast door ammoniak) en alle verbindingen worden gelast. Door het feit dat er met

ammoniak gewerkt wordt, worden de maatregelen om lekken op te sporen, zoals het

uitvoeren van druktesten en lektesten, beter opgevolgd. Deze technieken en maatregelen,

samen met de geurhinder zelfs bij de kleinste lekken, maken dat ammoniakinstallaties

steeds beter lekdicht zijn dan installaties op synthetische koudemiddelen.

4.2.5 Technische problemen

4.2.5.1 Flareverbindingen

Voornamelijk bij het uitvoeren van de testen aan koelinstallaties en koelleidingen is

gebleken dat flareverbindingen een intrinsieke oorzaak van lekkende koelinstallaties

vormen. In tegenstelling tot wat men zou kunnen denken, is het maken van een lekdichte

flare minder afhankelijk van de ervaring van de koeltechnieker. De techniek van het flaren

op zich is namelijk vooral verantwoordelijk voor deze hoge lekgevoeligheid.

Er werd bij de uitgevoerde testen echter een beduidend betere lekdichtheid bereikt op basis

van flareverbindingen waarbij een bijkomend ringetje gebruikt werd. Het gebruik van

bepaalde tweecomponent afdichtingen (niet de gewone dichtingspasta) bij flareverbindingen

geeft eveneens een beter resultaat, echter met als nadeel dat de verbinding niet meer

demonteerbaar is.

Niettemin kan gesteld worden dat alle vormen van flareverbindingen (ook deze met een

ringetje) lekgevoelig zijn, en dus vermeden moeten worden, wanneer deze mechanisch

111


112

belast worden door bijvoorbeeld trillingen, ijsvorming, uitzetten en inkrimpen, en

dergelijke. In deze omstandigheden dienen zoveel mogelijk gebraseerde verbindingen

gebruikt te worden.

4.2.5.2 Gebraseerde verbindingen

In tegenstelling tot eenvoudige flareverbindingen (zonder ringetje) geven gebraseerde

verbindingen weinig tot geen aanleiding tot lekverliezen. Koudemiddelverlies treedt

nagenoeg enkel op door vergetelheid van de betrokken koeltechnieker bij het braseren. Een

goede opleiding van de koeltechnieker en een correcte uitvoering van de handeling zijn hier

van belang.

4.2.5.3 Handelingen aan koelinstallaties

Indien het vullen en vacuüm trekken van een koelinstallatie gebeurt via correcte procedures

en met de nodige aandacht voor het voorkomen van lekken, kan dit zonder al teveel

verliezen. Het gebruik van goed geschikt en voldoende materiaal is uiteraard noodzakelijk.

Een lijst van het benodigde materiaal is in bijlage 4 van dit rapport weergegeven.

4.2.6 Prijs van gefluoreerde koudemiddelen

Een bijkomend argument dat het slordige omspringen met koudemiddelen in de hand werkte

was de lage kostprijs. Een 15-tal jaar geleden jaren kostte een kilogram R12 ongeveer

3 Euro (120 Bef).

Een kilogram R134a kost echter in 2004 gemiddeld tussen 20 à 30 Euro en een kilogram

R404a een 30 à 40 Euro. Dit betekent al ruim een vertienvoudiging van de prijs.

Het spreekt vanzelf dat een hoge kostprijs alvast het slordig omspringen met koudemiddelen

en het eenvoudigweg emitteren ervan tegenwerkt. Voor installaties met een grote

koudemiddelinhoud betekent het regelmatig bijvullen van koudemiddel een flinke hap uit

het onderhoudsbudget zodat het vinden van de lekken opweegt tegen het zuivere lakse

bijvullen van de installatie.

4.2.7 Alternatieve koudemiddelen

In de studie werd aan de hand van praktijkvoorbeelden duidelijk aangetoond dat

koelinstallaties die werken met alternatieve koudemiddelen (de zogenaamde natuurlijke

koudemiddelen in de plaats van de klassieke gefluoreerde koudemiddelen) bestaan en hun

deugdelijkheid bewezen hebben. Dergelijke installaties zijn het experimentele stadium

voorbij en er werd aangetoond dat hun energieverbruik doorgaans lager is dan dat van de

bestaande installaties op gefluoreerde koudemiddelen.

Het enige nadeel van de alternatieve koelinstallaties is dat de installatiekost hoger is en dat

er een zekere weerstand bij de klanten heerst ten opzichte van de nog minder courante

technologie, mede in de hand gewerkt door de hogere kostprijs. Er werd echter eveneens

aangetoond dat de payback voor dergelijke installaties zelfs zonder subsidies vrij kort is

door het gereduceerde energieverbruik.


4.3 Beleidsvoorstellen

4.3.1 Verhogen van het milieubewustzijn t.o.v. gefluoreerde koudemiddelen

Het bewustzijn van de milieuschade van gefluoreerde koudemiddelen kan verhoogd worden

door:

• sensibilizeringscampagnes: bijvoorbeeld via de federaties, via folders te verspreiden

onder de koelfirma’s en –technici, via vaktijdschriften;

• opleiding: als deel van de opleiding dienen zowel de koelfirma’s die zich o.a. bezig

houden met het ontwerp van installaties als de koeltechnici bewust gemaakt te

worden van de milieuschade die gefluoreerde koudemiddelen teweegbrengen en de

doelstellingen die terzake bestaan o.m. in het kader van het Protocol van Kyoto.

4.3.2 Het verkrijgen van lekvrije installaties

Deze doelstelling is niet eenvoudig, d.w.z. om ze te kunnen behalen dienen meerdere

factoren in acht genomen te worden:

1. Het bewustzijn dat elke koelinstallatie lekvrij moet zijn én moet blijven.

2. Het ontwerp van een koelinstallatie moet zodanig zijn dat er zoveel mogelijk

garantie is voor een blijvende lekvrije situatie (goede materiaalkeuze, voldoende

appendages, goede toegankelijkheid van onderdelen, ...).

3. Controle van de lekdichtheid van installaties bij de oplevering ervan en na elk

belangrijk onderhoud.

Hoe kunnen bovenstaande factoren door het beleid verbeterd worden?

113

1. Opleiding en erkenning van vaktechnici is waarschijnlijk de belangrijkste factor.

Daarbij dient in acht genomen te worden dat niet alleen een opleiding en erkenningsregeling

van de koeltechnici, zoals deze in de bestaande wetgeving reeds uitgewerkt

is, zelf belangrijk is maar tevens een opleiding en erkenningsregeling voor

ontwerpers van koelinstallaties.

2. De uitvoering van een druktest verplicht maken bij aanvaarding van een niethermetische

koelinstallatie.

3. Het vermijden van flareverbindingen waar deze niet noodzakelijk zijn en kunnen

vervangen worden door gebraseerde verbindingen. Indien flareverbindingen noodzakelijk

zijn, dient het type met een ringetje of het type STEK-flare gebruikt te

worden. Hierbij kan verwezen worden naar de uitvoering van testen door

koeltechnici in het kader van deze studie (zie paragraaf 2.6 en volgende).

4. Een nieuwe installatie kan vandaag ontworpen worden zonder gebruik te maken van

flareverbindingen. Alle noodzakelijke onderdelen bestaan op de markt in een

uitvoering om te braseren. Flares zouden in dit geval enkel toegelaten mogen


114

worden voor tijdelijke verbindingen, bijvoorbeeld om bepaalde werkzaamheden uit

te voeren.

5. Bij bestaande installaties moeten flareverbindingen nog toegelaten blijven voor

onderdelen die nog niet uitgerust zijn voor braseerbare koppelingen. Indien deze

onderdelen echter aan vervanging toe zijn dient wel zoveel mogelijk overgeschakeld

te worden op verbeterde onderdelen voorzien van braseerbare koppelingen.

6. Een belangrijke taak blijft deze van de Afdeling Milieu-inspectie van Aminal.

Slechts door blijvende controle van koelinstallaties zal de motivatie tot het

verkrijgen van lekvrije installaties verhogen. Deze inspecties kunnen volgende

onderdelen omvatten:

• controle van de logboeken op degelijkheid en volledigheid

• controle van de koeltechnici: nagaan of de logboeken bij de klanten degelijk

en volledig ingevuld zijn, controle van de uitrusting op volledigheid, status

van de opleiding nagaan, ...

4.3.3 Andere mogelijke technische aanbevelingen

4.3.3.1 Grote airco-installaties

Voor nieuwe installaties vanaf 50 kW vermogen en in combinatie met meerdere verdampers

(bijvoorbeeld vanaf 5 verdampers) kan en zou steeds gewerkt moeten worden met indirecte

koeling.

4.3.3.2 Open compressoren

Bij nieuwe installaties dient het gebruik van open compressoren in combinatie met

gehalogeneerde koudemiddelen vermeden te worden.

4.3.3.3 Gebruik van capillairen

Het toepassen van capillairen dient zoveel mogelijk vermeden te worden. Er kan gebruik

gemaakt worden van geschikte synthetische aansluitslangen van goede kwaliteit.

Zie bijlage 1: lijst van incidenten, incident 6.

4.3.3.4 Pressostaten

Het is noodzakelijk dat op elke compressor een handvergrendelde hogedrukpressostaat wordt

gemonteerd. Deze pressostaat moet aangesloten worden op het door de fabrikant voorziene

aansluitpunt op de kop van de compressor, zodat deze bijgevolg niet door een kraan afsluitbaar

is. De pressostaat moet worden afgesteld op de hoogst mogelijke werkdruk van de compressor.

Zie bijlage 1: lijst van incidenten, incident 2.

4.3.3.5 Expansieventielen

De traditionele types van expansieventielen zijn voorzien van flareverbindingen voor de

aansluiting aan de vloeistofzijde en de zuigzijde. Door de grote temperatuurverschillen die


vooral aan de zuigzijde tijdens het ontdooien optreden komen daar frequent lekken voor. Er

bestaan verbeterde types van expansieventielen waarbij de aansluitingen dienen gebraseerd

of gelast te worden. Het verdient aanbeveling deze verbeterde types te gebruiken.

Zie bijlage 1: lijst van incidenten, incident 28.

4.3.3.6 Vermijden van corrosie

Alle corrodeerbare (stalen) onderdelen van een koelinstallatie, zoals bijvoorbeeld stalen

vloeistofafscheiders, stalen kranen en dito leidingen, dienen goed onderhouden en zonodig

tegen corrosie beschermd te worden. Indien mogelijk zouden gegalvaniseerde onderdelen

gebruikt moeten worden. Indien dit niet mogelijk is, dient de staat van corrosiegevoelige

onderdelen regelmatig onderzocht te worden en dienen deze gereinigd en beschermd te

worden, bijvoorbeeld door verven.

Zie bijlage 1: lijst van incidenten, incident 22.

4.3.4 Prijs van gefluoreerde koudemiddelen

Doordat de prijs van gefluoreerde koudemiddelen een duidelijk gunstig effect heeft op de

manier waarop ermee omgesprongen wordt, kan het beleid via het kanaal van economische

instrumenten daar eveneens een invloed op uitoefenen.

Het is beleidsmatig immers mogelijk de prijs via fiscale wegen (bijvoorbeeld door accijnzen

te heffen op gefluoreerde koudemiddelen) nog op te drijven en op die manier het verbruik

verder in te perken.

4.3.5 Alternatieve koudemiddelen

In België/Vlaanderen zijn, in tegenstelling tot enkele andere landen zoals Luxemburg en

Denemarken, koelinstallaties op natuurlijke koudemiddelen zeker nog niet ingeburgerd. Ze

hebben nochtans onmiskenbare voordelen zoals een betere energie-efficiëntie. Het enige

nadeel is de hogere installatiekost door een complexer ontwerp, maar waarschijnlijk ook

doordat ze nog niet in massa ontworpen worden. In deze studie zijn enkele voorbeelden

beschreven van koelinstallaties op natuurlijke koudemiddelen (zie 1.10.5 en 1.10.6).

Het bouwen en installeren van dergelijke installaties wordt reeds gestimuleerd door

allerhande beleidsingrepen:

• bij de opleiding wijzen op de haalbaarheid en de voordelen van deze installaties

• het opzetten en ondersteunen van demonstratieprojecten

• installateurs helpen via een tijdelijke vergoeding van studiekosten naar alternatieve

installaties

• een ecologiepremie geven voor koelinstallaties met alternatieve koudemiddelen

4.4 Evaluatie van de Belgische norm NBN EN 378

De Europese Norm EN 378 voor “Koelsystemen en warmtepompen – Veilgheids- en

milieu-eisen” is in 2000 omgezet naar een geregistreerde Belgische norm en bestaat uit vier

delen, meer bepaald:

115


116

Deel 1: Basiseisen, definities, classificatie en selectie criteria.

Deel 2: Ontwerp, constructie, beproeven, merken en documentatie.

Deel 3: Installatieplaats en persoonlijke bescherming.

Deel 4: Bediening, onderhoud, reparatie en herstelling.

Aan de titels is het reeds duidelijk af te leiden dat in het kader van deze studie voornamelijk

de delen 2 en 4 interessante informatie bevatten. Een korte evaluatie van de eisen in deze

beide delen ten opzichte van de bevindingen van deze studie wordt dan ook in de volgende

paragrafen opgenomen.

4.4.1 Ontwerp, constructie, beproeven, merken en documentatie van koelsystemen en

warmtepompen

Bij de algemene eisen wordt gesteld dat de inhoud aan koudemiddel bij het ontwerpen van

een koelinstallatie zo klein mogelijk dient gehouden te worden (de letterlijke vertaling van

de engelse tekst is: zo klein als redelijkerwijze haalbaar). Tegelijkertijd dient het energieverbruik

van de koelinstallatie bij de te voorziene werkingscondities zo laag mogelijk

gehouden te worden (net zoals voorgaande eis: zo laag als redelijkerwijze haalbaar). Beide

eisen zijn bijgevolg niet echt concreet waardoor er discussies kunnen ontstaan over de graad

van ‘redelijkheid’ ervan.

Wat de leidingen betreft worden volgende eisen gesteld:

Elk leidingencircuit dient zodanig geïnstalleerd te worden dat het lekdicht blijft en

het de drukken en temperaturen weerstaat die kunnen optreden zowel bij werking,

stilstand en transport van de installatie.

Leidingen worden zodanig ontworpen dat een waterhamer (hydraulische schok) het

systeem niet kan beschadigen.

Beide bovenstaande eisen zijn algemeen en geven niet aan waardoor of met welke middelen

de eisen moeten bereikt worden. Er wordt echter aangegeven dat Europese normen terzake

(met voorschriften, o.m. van leidingdikte en dergelijke) in voorbereiding zijn.

Wat verbindingen aan leidingen betreft:

Verbindingen aan leidingen dienen zo ontworpen te worden dat ze niet beschadigd

worden door bevroren water aan de buitenzijde.

Leidingen met verschillende diameters (bijvoorbeeld metrische en duimse maten)

moeten verbonden worden met geëigende koppelstukken.

Niet-demonteerbare verbindingen krijgen de voorkeur boven demonteerbare

verbindingen.

Geflenste verbindingen krijgen de voorkeur boven flares, geschroefde of geperste

verbindingen, zeker waar trillingen te verwachten zijn.

Niet-demonteerbare verbindingen dienen gelast, gebraseerd of gesoldeerd te worden.

Bij het lassen of braseren dient gebruik gemaakt te worden van een inert gas (zoals

stikstof) om oxidevorming te voorkomen.

Flareverbindingen mogen niet gebruikt worden voor het aansluiten van expansieventielen.

Flareverbindingen moeten waar het redelijkerwijze mogelijk is vermeden worden.


117

Flares mogen enkel gebruikt worden in combinatie met gegloeide (stalen) buizen

met een maximale (buiten)diameter van 19 mm en mogen niet gebruikt worden bij

koper en aluminiumbuizen van minder dan 9 mm (buiten)diameter.

Bij het maken van flareverbindingen moet de correcte maat van flares gebruikt

worden en mag er niet teveel torsie gebruikt worden om de moer aan te spannen. De

draad en het glij-oppervlak moeten gesmeerd worden vooraleer ze verbonden

worden.

Bij de layout van het leidingencircuit worden volgende voorschriften opgelegd:

Er worden voorschriften gegeven voor het aantal steunen afhankelijk van de aard

van het materiaal (koper of staal), van de diameter en de lengte.

Er dient voldoende vrije ruimte te zijn rondom de leidingen om routine onderhoud

aan componenten toe te laten, om verbindingen na te kijken en om lekken te

herstellen.

Stalen leidingen en componenten dienen beschermd te worden tegen corrosie met

een antiroestlaag, zeker vooraleer een isolatielaag wordt aangebracht.

Een belangrijke eis heeft betrekking op de beproeving en oplevering, meer bepaald

vooraleer een koelinstallatie in gebruik mag genomen worden is een druktest en een lektest

verplicht.

4.4.2 Bediening, onderhoud, reparatie en herstelling van koelsystemen en warmtepompen

De operationele instructies eisen dat het personeel dat belast wordt met de uitbating, de

supervisie of het onderhoud van de koelinstallatie adequaat opgeleid werd en de nodige

competenties heeft voor deze taken.

Daarenboven moet elke koelinstallatie preventief onderhouden worden in overeenstemming

met de handleiding. Het onderhoud dient zodanig te gebeuren dat (onder meer) lekken van

koudemiddel of van olie opgespoord en hersteld worden. Lektesten en inspecties zullen

regelmatig uitgevoerd worden.

De norm houdt tevens eisen in voor het correct uitvoeren van herstelwerkzaamheden, met

een stappenplan. Na herstelling van het betreffende onderdeel dient hierop opnieuw een

druktest en een lektest uitgevoerd te worden. Het koelsysteem mag enkel terug in gebruik

genomen worden wanneer alle lekken hersteld werden.

Het eventuele overgaan naar een ander koudemiddel wordt eveneens beschreven met een

stappenplan en een stroomschema wordt gegeven voor het hergebruik of de recuperatie van

het koudemiddel.

4.4.3 Evaluatie van de norm EN 378

De samenvatting van de belangrijkste eisen van de norm EN 378 die in de voorgaande

paragrafen gegeven werd is quasi volledig in overeenstemming met de

beleidsaanbevelingen die in paragraaf 4.3 gegeven werden.


118

De EN 378 gaat evenwel voorbij aan het onderscheid tussen bestaande en nieuwe

koelinstallaties. In de beleidsaanbevelingen van dit rapport werd getracht een strikter

standpunt in te nemen voor nieuwe koelinstallaties (bijvoorbeeld: de mogelijkheid om deze

flareloos te ontwerpen), maar daarentegen een realistisch standpunt in te nemen voor

bestaande koelinstallaties.

Een tweede opmerking is dat er geen onderscheid gemaakt wordt in de EN 378 tussen de

verschillende types van flares die op de markt zijn. Het is echter tijdens de uitgevoerde

testen duidelijk gebleken dat flares met een ringetje beter scoren qua lekdichtheid dan flares

zonder ringetje. Hetzelfde kan gezegd worden STEK-flares, die op hun beurt beter scoren

dan de flares met ringetje (alhoewel daar geen harde bewijzen of statistische gegevens over

bestaan).

4.5 Het verkrijgen van ecologiepremie

4.5.1 Inleiding

Bedrijven die in Vlaanderen ecologische investeringen uitvoeren, kunnen hiervoor subsidies

krijgen van de Vlaamse Overheid: de ecologiepremie.

Ecologie-investeringen zijn: investeringen in nieuwe milieutechnologieën, energietechnologieën

die leiden tot energiebesparing en investeringen om zich aan te passen aan

nieuwe Europese normen (dit laatste enkel voor KMO’s binnen 3 jaar na goedkeuring van

deze normen).

De volledige info over de ecologiepremie is te vinden op de website:

http://www.vlaanderen.be/ecologiepremie.

De investeringen die in aanmerking komen voor de ecologiepremie, zijn opgenomen in een

limitatieve technologieënlijst (LTL). Deze lijst is raadpleegbaar via bovenvermelde website.

Per technologie vermeldt de limitatieve technologieënlijst volgende gegevens:

een bondige omschrijving van de technologie;

een oplijsting van de investeringscomponenten die in aanmerking komen voor een

ecologiepremie:

- essentiële componenten: componenten die de kern vormen van de technologie en

die noodzakelijk zijn voor het verwezenlijken van de milieudoeleinden; ze moeten

hierdoor deel uitmaken van de aanvraag om subsidie te verkrijgen

- niet-essentiële componenten: componenten die deel uitmaken van de technologie en

die bijdragen aan het verwezenlijken van de milieudoeleinden of noodzakelijk zijn

om het geheel te laten functioneren; ze moeten niet noodzakelijk deel uitmaken van

de aanvraag;

de totale meerkost (%);

de geldigheidsduur van de technologie.

4.5.2 Welke soorten van koelinstallaties komen in aanmerking voor subsidie?


De technologieën met betrekking tot koelinstallaties die in aanmerking komen voor

ecologiepremie zijn terug te vinden in de LTL onder de categorieën ‘koelinstallaties’ en

‘energiebesparing’. Onder de categorie ‘koelinstallaties’ zijn ook koelinstallaties

opgenomen die werken met alternatieve koudemiddelen.

In onderstaande tabel zijn de in de LTL opgenomen koelinstallaties weergegeven die

gebruik maken van alternatieve koudemiddelen.

Technologienummer

Naam technologie Bondige omschrijving

465 Halogeenvrij koelsysteem Het koelen van ruimten, producten of processtromen door

(nieuw)

middel van een nieuw koelsysteem op basis van

lucht, propaan, (iso)butaan, en/of CO2.

462 Halogeenvrij koelsysteem

(ombouw)

119

Retrofit van bestaande koelsystemen met hcfk of hfk

koelmiddel naar systemen op propaan, (iso)butaan, en/of

CO2.

466 CO2 /NH3 cascade koelsysteem Het koelen of vriezen door middel van een CO2/NH3

cascade koelsysteem, waarbij de beide compressiekoelsystemen

zijn gekoppeld door een cascadekoeler (CO2

/NH3 warmtewisselaar).

464 Indirect koelsysteem (groot) Het koelen van ruimten, producten of processtromen door

middel van een koelsysteem met een koelvermogen van

meer dan 200 kW en minder dan 1000 kW, waarvan het

primaire koelsysteem werkt op basis van lucht, propaan

en/of (iso)butaan en het secundaire, compressievrije

koelsysteem is gevuld met een vloeibare koudedrager,

CO2 of ijsslurry.

463 Indirect koelsysteem (klein) Het koelen van ruimten, producten of processtromen door

middel van een indirect koelsysteem met een

koelvermogen van minder dan 200 kW, waarvan het

primaire koelsysteem werkt op basis van lucht, propaan,

en/of (iso) butaan en het secundaire, compressievrije

koelsysteem is gevuld met een vloeibare koudedrager,

CO2 of ijsslurry.

De limitatieve technologieënlijst wordt medio 2005 geactualiseerd. De belangrijkste

aanpassing voor de koelinstallaties zal erin bestaan dat ook ammoniak (NH3) als

koudemiddel in aanmerking komt voor een ecologiepremie.

4.5.3 Hoeveel bedraagt de premie?

Het steunpercentage wordt niet berekend op het totale investeringsbedrag, maar enkel op de

totale meerkost 12 .

12 Voor de laatste stand van zaken: www.vlaanderen.be/ecologiepremie


120

De totale meerkost is een maat voor de extra kosten die een bedrijf heeft door te investeren

in de technologie met betere milieuperformantie. Deze meerkost zijn de extra

investeringen 13 , verminderd met de bijkomende opbrengsten gedurende de eerste 5 jaar van

de gebruiksduur van de investeringen.

De LTL geeft de totale meerkost weer voor elke technologie. Deze meerkost dient steeds

bekeken te worden t.o.v. de opgesomde componenten.

De steunpercentages per type technologie zijn vastgelegd in bijlage II van het besluit van de

Vlaamse regering tot toekenning van steun aan ondernemingen voor ecologie-investeringen

in het Vlaamse gewest van 1 oktober 2004 (zie website ecologiepremie).

4.5.4 Hoe een aanvraag in te dienen?

Het is belangrijk te vermelden dat de ecologiepremie enkel van toepassing is op

sectoren/activiteiten die op de NACE-lijst staan. De lijst van de aanvaardbare NACE-codes

is raadpleegbaar via de link ‘Informatie’ op de website van ecologiepremie.

Via de webpagina van ecologiepremie kan een dossier elektronisch worden ingediend.

Wanneer een onderneming een technologie uit de LTL kiest, wordt onmiddellijk een

simulatieberekening van de steun uitgevoerd. Na een eenvoudige aanvraag volgt een snelle

beoordeling. Hierna wordt een goedgekeurde aanvraag uitbetaald.

In principe kan een onderneming ook een dossier indienen voor een technologie die niet op

de lijst staat. In dit geval moet de nieuwe technologie worden verantwoord aan de hand van

een gedetailleerde studie (een soort mini-BBT). Een aangevraagde technologie die is

aanvaard, wordt, na goedkeuring door de minister, toegevoegd aan de LTL.

13 De extra investeringen worden berekend door de ecologie-investering te vergelijken met een klassieke

investering die in technisch opzicht vergelijkbaar is (inclusief gelijke productiecapaciteit), maar waarmee niet

hetzelfde niveau van milieubescherming wordt bereikt.


5 BIBLIOGRAFIE

Anoniem, Inspectie Verkeer en Waterstraat, De ozonlaag, koudemiddelen en scheepvaart

(brochure), 2001.

Anoniem, Koelsystemen en warmtepompen – Veiligheids- en milieunormen. NBN EN 378-

1/4

Anoniem, Leergang CFK-monteur, STEK’s-Gravenhage, 1992.

Anoniem, Ontwerpen koelinstallaties (CKB), deel 1 en 2, BNT-cursus Elsevier, mei 2000.

Christensen K.G., Chun S. Danish Technological Institute & McDonalds Corporation. The

world's first McDonald's restaurant using natural refrigerants. Gustav-Lorentzen

Conference. Glasgow, 2004.

Colbourne D., Calor Gas Ltd. Short Course on the safety prescriptions of Flamable

Refrigerants. Gustav-Lorentzen Conference. Glasgow, 2004.

De Meyer W., Industriële koeling (Technologie Koeltechniek, Uitvoeringstechnieken

koeltechniek, Regeltechniek), VIK-cursus, 2001

Koelet P.C. en Pilatte A. (BVK/ABF), De Smet W. (UBF-ACA), Code van goede praktijk,

2003.

Koelet P.C., Cursus industriële koeltechniek gedeelte compressoren, opleiding leraren 3 e

jaar 3 e graad TSO, BVK/ABF, 1995.

Ouwehand J., Papa T.J.G. Papa, Post E, Taal A., Toegepast energietechniek, Academic

Service, 1998.

Pachai A. C., YORK International. Experiences with CO2 as refrigerant in supermarkets.

Gustav-Lorentzen Conference. Glasgow, 2004.

van Riessen G.J., TNO Environment, Energy and Process Innovation. NH3/CO2

Supermarket Refrigeration System with CO2 in the Cooling and Freezing Section. Gustav-

Lorentzen Conference. Glasgow, 2004.

Rivet P., Johnson Controls - MC International. Green solutions for freezing applications.

Gustav-Lorentzen Conference. Glasgow, 2004.

Verwoerd M., Nationaal onderzoek koudemiddelstromen 1999, Oorzaken van emissies,

TNO-rapport, 2001.

Verwoerd M., Oonk H., Toetsingsinstrument met betrekking tot maatregelen om het

broeikaseffect te reduceren van koudemiddelen in koelinstallaties en warmtepompen, Fase

3: Praktische invulling raamwerk, TNO-rapport, 2002.

121


122

Wijbenga J., Natuurlijke en pompcirculatie, Beesd Holland, 2001.


6 BIJLAGEN

123

More magazines by this user
Similar magazines