29.08.2013 Views

Basisvoorschriften huisstijl Rapport extern - LNE.be

Basisvoorschriften huisstijl Rapport extern - LNE.be

Basisvoorschriften huisstijl Rapport extern - LNE.be

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Beperkte verspreiding<br />

(Contract 031622)<br />

Onderzoeken en inventariseren van oorzaken<br />

van lekkage van ozonafbrekende stoffen en<br />

gefluoreerde broeikasgassen uit koelinstallaties<br />

en voorstellen van emissiereducerende<br />

maatregelen<br />

Vito: Els Hooy<strong>be</strong>rghs, Hendrik Van Rompaey<br />

Coolconsult: Wilfried De Smet<br />

Studie uitgevoerd in opdracht van Aminal<br />

2005/IMS/R/<br />

Vito i.s.m. Coolconsult<br />

Januari 2005


VERSPREIDINGSLIJST<br />

Aminal: 15 exemplaren<br />

Coolconsult: 5 exemplaren<br />

Vito: 10 exemplaren<br />

1


2<br />

INHOUDSTABEL<br />

0 MANAGEMENT SAMENVATTING ................................................................................................... 9<br />

1 HOOFDSTUK 1: BESCHRIJVING BESTAANDE TOESTAND .................................................... 15<br />

1.1 Doelstelling..................................................................................................................................... 15<br />

1.2 Indeling koelinstallaties.................................................................................................................. 15<br />

1.2.1 Industriële en commerciële koeling ........................................................................................... 17<br />

1.2.2 Uitvoeringsvormen industriële en commerciële koelinstallatie................................................. 18<br />

1.2.3 Gekoeld transport....................................................................................................................... 19<br />

1.2.4 Stationaire airconditioning......................................................................................................... 21<br />

1.2.5 Mobiele airconditioning............................................................................................................. 23<br />

1.3 Afbakening koelinstallaties............................................................................................................. 24<br />

1.3.1 Op basis van capaciteiten........................................................................................................... 24<br />

1.3.2 Op basis van lekrisico’s ............................................................................................................. 24<br />

1.4 Overzicht van de verschillende koudemiddelen per uitvoeringstype.............................................. 25<br />

1.5 Belangrijke fysische eigenschappen van de koudemiddelen........................................................... 27<br />

1.6 De <strong>be</strong>naming van de koudemiddelen.............................................................................................. 28<br />

1.7 Onderdelen van een koelinstallatie ................................................................................................ 29<br />

1.7.1 Verdampers................................................................................................................................ 29<br />

1.7.2 Compressoren ............................................................................................................................ 30<br />

1.7.3 Condensors ................................................................................................................................ 37<br />

1.7.4 Expansieapparaten ..................................................................................................................... 39<br />

1.7.5 Regelingen, regelapparaten en regelsystemen ........................................................................... 40<br />

1.7.6 Koelleidingen............................................................................................................................. 41<br />

1.7.7 Koppelingen en verbindingen.................................................................................................... 41<br />

1.7.8 Appendages ............................................................................................................................... 43<br />

1.7.9 Hulp(rand)apparatuur ................................................................................................................ 46<br />

1.8 Soorten lekken en structurele oorzaken van lekkages .................................................................... 47<br />

1.8.1 Soorten lekken ........................................................................................................................... 47<br />

1.8.2 Structurele oorzaken van lekkages ............................................................................................ 50<br />

1.8.3 Risico voor lekverliezen in een koelinstallatie .......................................................................... 55<br />

1.8.4 Algemene <strong>be</strong>schouwingen over onderhoud............................................................................... 56<br />

1.9 Casuïstiek: Verslagen van incidenten aan koelinstallaties met koudemiddelverlies tot gevolg ..... 57<br />

1.9.1 Algemeen................................................................................................................................... 57<br />

1.9.2 Lijst incidenten .......................................................................................................................... 58<br />

1.10 Overleg met experten uit binnen- en buitenland............................................................................. 60<br />

1.10.1 Overleg met TNO (Nederland) ............................................................................................. 60<br />

1.10.2 Informatie van STEK............................................................................................................ 62<br />

1.10.3 De Regeling Lekdichheidsvoorschriften Koelinstallaties (RLK) ......................................... 63<br />

1.10.4 Bedrijfs<strong>be</strong>zoek BASF ........................................................................................................... 64<br />

1.10.5 Bezoek aan koelinstallaties van grootwarenhuizen............................................................... 65<br />

1.10.6 Deelname aan conferentie over natuurlijke koudemiddelen te Glasgow .............................. 66<br />

1.10.7 Bezoek aan een grootwarenhuis in het Groot Hertogdom Luxemburg................................. 67<br />

2 HOOFDSTUK 2: UITVOERING METINGEN AAN KOELINSTALLATIES .............................. 69<br />

2.1 Doelstelling..................................................................................................................................... 69<br />

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


2.2.1 Regels in acht te nemen door de gebruiker ................................................................................ 69<br />

2.2.2 Onderhoud uit te voeren door de koeltechnieker ....................................................................... 70<br />

2.3 Procedures voor handelingen uit te voeren door koeltechnici ....................................................... 73<br />

2.3.1 Lijst van de uit te voeren handelingen ....................................................................................... 73<br />

2.3.2 Procedure per handeling............................................................................................................. 74<br />

2.4 Keuze van het koudemiddel en gevolgen op het energieverbruik ................................................... 87<br />

2.5 Het concept TEWI........................................................................................................................... 89<br />

2.6 Handelingen en metingen aan koelinstallaties ............................................................................... 92<br />

2.6.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 92<br />

2.6.2 Beschrijving van de testen ......................................................................................................... 93<br />

2.6.3 Resultaten van de testen ........................................................................................................... 100<br />

2.6.4 Besluit ...................................................................................................................................... 108<br />

2.7 Inventaris vereist gereedschap ..................................................................................................... 108<br />

3 HOOFDSTUK 3: VERBETERDE EMISSIEFACTOREN.............................................................. 109<br />

3.1 Doelstelling................................................................................................................................... 109<br />

3.2 Evaluatie en conclusie .................................................................................................................. 109<br />

4 HOOFDSTUK 4: EVALUATIE EN VOORSTELLEN VAN EMISSIEREDUCERENDE<br />

MAATREGELEN.......................................................................................................................................... 110<br />

4.1 Doelstelling................................................................................................................................... 110<br />

4.2 Evaluatie van de huidige situatie.................................................................................................. 110<br />

4.2.1 Algemeen ................................................................................................................................. 110<br />

4.2.2 Milieu<strong>be</strong>wustzijn...................................................................................................................... 110<br />

4.2.3 Lekkende installaties................................................................................................................ 110<br />

4.2.4 Waarom is een ammoniakinstallatie wel lekdicht? .................................................................. 111<br />

4.2.5 Technische problemen ............................................................................................................. 111<br />

4.2.6 Prijs van gefluoreerde koudemiddelen..................................................................................... 112<br />

4.2.7 Alternatieve koudemiddelen .................................................................................................... 112<br />

4.3 Beleidsvoorstellen......................................................................................................................... 113<br />

4.3.1 Verhogen van het milieu<strong>be</strong>wustzijn t.o.v. gefluoreerde koudemiddelen ................................. 113<br />

4.3.2 Het verkrijgen van lekvrije installaties..................................................................................... 113<br />

4.3.3 Andere mogelijke technische aan<strong>be</strong>velingen ........................................................................... 114<br />

4.3.4 Prijs van gefluoreerde koudemiddelen..................................................................................... 115<br />

4.3.5 Alternatieve koudemiddelen .................................................................................................... 115<br />

4.4 Evaluatie van de Belgische norm NBN EN 378............................................................................ 115<br />

4.4.1 Ontwerp, constructie, <strong>be</strong>proeven, merken en documentatie van koelsystemen en<br />

warmtepompen ....................................................................................................................................... 116<br />

4.4.2 Bediening, onderhoud, reparatie en herstelling van koelsystemen en warmtepompen............ 117<br />

4.4.3 Evaluatie van de norm EN 378 ................................................................................................ 117<br />

4.5 Het verkrijgen van ecologiepremie............................................................................................... 118<br />

4.5.1 Inleiding ................................................................................................................................... 118<br />

4.5.2 Welke soorten van koelinstallaties komen in aanmerking voor subsidie? ............................... 118<br />

4.5.3 Hoeveel <strong>be</strong>draagt de premie? ................................................................................................... 119<br />

4.5.4 Hoe een aanvraag in te dienen?................................................................................................ 120<br />

5 Bibliografie............................................................................................................................................ 121<br />

6 Bijlagen.................................................................................................................................................. 123<br />

3


4<br />

LIJST MET FIGUREN<br />

Figuur 1: Schets van een open compressor....................................................................................................... 31<br />

Figuur 2: Asafdichting ...................................................................................................................................... 32<br />

Figuur 3: Schets van een semi-hermetische compressor................................................................................... 33<br />

Figuur 4: Schets van een hermetische compressor ........................................................................................... 34<br />

Figuur 5: Zuigercompressor ............................................................................................................................. 35<br />

Figuur 6: Schroefcompressor............................................................................................................................ 36<br />

Figuur 7: Werking scrollcompressor ................................................................................................................ 37<br />

Figuur 8: Flareverbinding................................................................................................................................. 42<br />

Figuur 9: Flare-apparaat voor het maken van een flare .................................................................................. 42<br />

Figuur 10: Maken van trompetvormig uiteinde aan een leiding bij flareverbinding ........................................ 94<br />

Figuur 11: Trompetvormig uiteinde van een leiding bij flareverbinding.......................................................... 94<br />

Figuur 12: Aandraaien van de flareverbinding ................................................................................................ 95<br />

Figuur 13: Proefstuk met flareverbindingen ..................................................................................................... 95<br />

Figuur 14: Aantal en <strong>be</strong>naming flareverbindingen........................................................................................... 96<br />

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

Figuur 16: Stikstoflassen................................................................................................................................... 97<br />

Figuur 17: Proefstuk met gebraseerde verbindingen........................................................................................ 98<br />

Figuur 18: Eerste koelinstallatie....................................................................................................................... 99<br />

Figuur 19: Koelinstallatie Coolconsult............................................................................................................. 99<br />

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

Figuur 21: Verdeling volgens de grootte van de lekken.................................................................................. 102<br />

Figuur 22: Verdeling flarelekken volgens de ervaring van de koeltechnieker................................................ 103<br />

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

Figuur 24: Normaalverdeling van de lekken aan gebraseerde verbindingen ................................................. 105<br />

Figuur 25: Normaalverdeling van de hoeveelheid gelekt koudemiddel tijdens het vullen en vacuüm trekken<br />

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


LIJST MET AFKORTINGEN<br />

bv. bijvoor<strong>be</strong>eld<br />

BVK Belgische Vereniging voor Koeltechniek<br />

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

International Institute of Refrigeration)<br />

ca. circa<br />

CECOMAF Comité Européen des Constructeurs de Matériel Frigorifique<br />

CFK chloorfluorkoolstof<br />

CO2<br />

koolstofdioxide<br />

COP coefficient of performance (Qc/W)<br />

DX directe expansie<br />

DT of ΔT delta temperatuur (temperatuurverschil)<br />

EIA energie-investeringsaftrek<br />

EN Europese norm<br />

GPG Good Practice Guidances<br />

HCFK chloorfluorkoolwaterstof<br />

HFK fluorkoolwaterstof<br />

hd hogedruk<br />

K Kelvin<br />

kg kilogram<br />

kJ kilojoule<br />

kW kilowatt<br />

ld lagedruk<br />

lt staal lage temperatuur staal<br />

md middendruk<br />

MIA milieu-investeringsaftrek<br />

NOKS Nationaal Onderzoek Koudemiddelstromen<br />

Pa Pascal<br />

PFK perfluorkoolstof<br />

pH zuurtegraad<br />

PED Pressure Equipment Directive<br />

R (407c) refrigerant (koudemiddel)<br />

RLK Regeling Lekdichtheidsvoorschriften Koelinstallaties<br />

ROB Reductie Overige Broeikasgassen<br />

Qc<br />

warmte afgegeven aan de condensor<br />

Qo<br />

warmte opgenomen aan de verdamper<br />

Qc/W COP (zie eerder)<br />

Qo/W koudefactor<br />

STEK Stichting Erkenning Koeltechnisch Installateur<br />

tc<br />

condensatietemperatuur<br />

to<br />

verdampingstemperatuur<br />

TEV thermostatisch expansieventiel<br />

TEWI Total Equivalent Warming Impact<br />

t.o.v. ten opzichte van<br />

5


6<br />

UBF Unie der Belgische Frigoristen (groepering van de Koninklijke<br />

Belgische Vereniging voor Koude en Lucht<strong>be</strong>handeling)<br />

VAMIL willekeurige afschrijving milieu-investeringen<br />

W ar<strong>be</strong>id opgenomen door de koelmachine


VERKLARENDE WOORDENLIJST<br />

Eutectische platen zijn platte containers die een oplossing <strong>be</strong>vatten die bij een <strong>be</strong>paalde<br />

temperatuur, afhankelijk van de oplossing, <strong>be</strong>vriest. Men vriest<br />

deze platen in met <strong>be</strong>hulp van een koelcel of van een ander geschikt<br />

toestel, waarna deze gedurende het ontdooien gedurende lange tijd<br />

warmte opnemen bij hun smelttemperatuur. Dikwijls worden<br />

koeltoestel en platen gemonteerd op een kleine vrachtwagen<br />

waarmee koel of diepvriesproducten worden vervoerd. Het opladen<br />

ge<strong>be</strong>urt dan 's avonds in de garage.<br />

Koudemiddel–<br />

koudedrager<br />

Koudemiddel: vloeistof die wordt gebruikt voor warmteoverdracht<br />

in een koelsysteem, en die warmte bij lage temperatuur en lage druk<br />

opneemt en bij hoge temperatuur en hoge druk afgeeft, hetgeen<br />

doorgaans gepaard gaat met een faseverandering van het<br />

koudemiddel.<br />

Koudedrager: vloeistof voor warmteoverdracht waarbij de fasetoestand<br />

van het medium niet verandert.<br />

Zo is koud water een koudedrager en R407c een koudemiddel.<br />

Koudefactor verhouding tussen het opgenomen vermogen van de koelmachine en<br />

de aan de verdamper nuttig onttrokken warmte (met verkeerd<br />

woordgebruik: de geproduceerde nuttige koude). Staat tegenover<br />

de COP (coefficient of performance) van een warmtepomp waar<br />

gesproken wordt over de verhouding tussen de aan de condensor<br />

afgegeven warmte en de door de machine opgenomen elektrische<br />

energie.<br />

Capaciteit van een<br />

koelinstallatie<br />

is de hoeveelheid warmte die de koelinstallatie aan de verdamper<br />

kan onttrekken<br />

Open compressor een compressor waarbij de aandrijfas naar buiten is gevoerd en die<br />

dus met gelijk welke type motor kan worden aangedreven<br />

Semi-hermetische<br />

compressor<br />

Hermetische<br />

compressor<br />

is een volledig gesloten compressor, met ingebouwde motor, maar<br />

waarvan de onderdelen kunnen vervangen worden door het<br />

openschroeven van toegangsluiken<br />

is een volledig gesloten compressor die niet kan geopend worden<br />

zonder de omkapseling door te slijpen. Deze compressor is niet<br />

<strong>be</strong>doeld om hersteld te worden.<br />

Scroll compressoren zijn hermetische compressoren waarbij de compressie ge<strong>be</strong>urt door<br />

twee in elkaar draaiende slakkenhuisvormige delen. Dit actueel<br />

type compressor is vooral populair in klima toepassingen voor een<br />

capaciteit per compressor tot 30 kW.<br />

7


8<br />

Schroefcompressoren deze compressoren voor grotere capaciteiten tot 1000 kW werken<br />

door het in elkaar draaien van twee schroefvormen. Zij zijn zeer<br />

dikwijls van het open type.<br />

Centrifugale<br />

compressoren<br />

zijn compressoren voor zeer grote capaciteiten, tot 4 MW per<br />

eenheid, die werken op het principe van de centrifugaalkracht; de<br />

enige elementen tussen de stilstaande en de <strong>be</strong>wegende delen zijn de<br />

lagers.


0 MANAGEMENT SAMENVATTING<br />

Bepaalde ozonafbrekende stoffen (HCFK’s) en gefluoreerde broeikasgassen (HFK’s en<br />

PFK’s) worden in Vlaanderen veelvuldig gebruikt als koudemiddel in koel- en<br />

lucht<strong>be</strong>handelingsinstallaties.<br />

Uit de emissie-inventarisatie 1 blijkt dat in 2003 de emissies van ozonafbrekende stoffen en<br />

gefluoreerde broeikasgassen uit koel- en lucht<strong>be</strong>handelingsinstallaties het grootste aandeel<br />

heb<strong>be</strong>n in de totale uitstoot van deze stoffen. Daarnaast geven emissieprognoses voor<br />

ozonafbrekende stoffen en gefluoreerde broeikasgassen 2 aan dat de emissies van<br />

gefluoreerde broeikasgassen uit koel- en lucht<strong>be</strong>handelingsinstallaties nog sterk zullen<br />

toenemen.<br />

In kader van internationale afspraken zoals het Protocol van Montreal <strong>be</strong>treffende stoffen<br />

die de ozonlaag afbreken en het Kyotoprotocol inzake klimaatsverandering heeft het<br />

Vlaams gewest zich ertoe geëngageerd om een trendbreuk in deze emissies te<br />

verwezenlijken en de emissies van deze polluenten terug te dringen.<br />

Doordat er momenteel van <strong>be</strong>leidszijde onvoldoende inzichten <strong>be</strong>staan omtrent de<br />

werkelijke oorzaken van de grote lekverliezen werd deze studie opgezet.<br />

Het onderzoek van deze studie moet leiden tot een grondige analyse van lekkage-oorzaken<br />

uit koel- en lucht<strong>be</strong>handelingsinstallaties en de resultaten moeten onder meer mogelijke<br />

emissiereducerende maatregelen <strong>be</strong>vatten.<br />

De studie werd ingedeeld in vier fasen, als volgt:<br />

Fase 1: Beschrijving van de <strong>be</strong>staande toestand<br />

Fase 2: Uitvoering van metingen aan koelinstallaties<br />

Fase 3: Ver<strong>be</strong>terde emissiefactoren<br />

Fase 4: Evaluatie en voorstellen van emissiereducerende maatregelen<br />

In de eerste fase wordt een indeling gegeven van de koelinstallaties en wordt dieper<br />

ingegaan op het onderscheid tussen industriële en commerciële koelinstallaties, zowel in de<br />

historische context als de huidige. Vandaag is het onderscheid tussen industriële en<br />

commerciële installaties op technisch vlak artificieel omdat <strong>be</strong>ide eigenlijk gelijkaardig zijn<br />

van opbouw en ze enkel verschillen op het vlak van de omgeving waar ze zich <strong>be</strong>vinden.<br />

Om de oorzaken van lekverliezen zo goed mogelijk in kaart te brengen werd in de eerste<br />

fase een uitgebreide <strong>be</strong>schrijving gegeven van de onderdelen van koelinstallaties met<br />

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

2 VITO, Opstellen van emissieprognoses voor ozonafbrekende stoffen en gehalogeneerde broeikasgassen en kwantificeren<br />

van het reductiepotentieel van mogelijke maatregelen, studie uitgevoerd in opdracht van het Ministerie van de Vlaamse<br />

Gemeenschap, AMINAL, Afdeling Algemeen Milieu- en Natuur<strong>be</strong>leid – sectie lucht, 2002<br />

9


10<br />

aandacht voor deze delen die lekgevoelig kunnen zijn. Er wordt verder een <strong>be</strong>schrijving<br />

gegeven van soorten lekken, waarin onderscheid gemaakt wordt tussen incidentele lekken<br />

en structurele lekken. Incidentele lekken heb<strong>be</strong>n doorgaans tot gevolg dat een groot deel of<br />

de ganse koudemiddelinhoud van de installatie op een korte tijd verloren gaat. Structurele<br />

lekken daarentegen zijn kleiner, met als gevolg een langzame emissie van koudemiddel en<br />

tevens dat ze mogelijk slechts na verloop van lange tijd opgemerkt worden.<br />

Een interessant onderdeel van de studie is een uitgebreide lijst van meer dan 60 incidenten<br />

met lekken aan koelinstallaties. Deze incidenten werden qua oorzaak onderverdeeld in<br />

fouten bij:<br />

het concept<br />

de montage<br />

het onderhoud<br />

de gebruiker van de installatie<br />

waarbij tot uiting komt dat ongeveer één derde van alle incidenten te maken heb<strong>be</strong>n met<br />

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

slecht onderhoud. Onderhoud blijkt dus de meest <strong>be</strong>langrijke factor waarop moet ingespeeld<br />

worden, maar het blijkt hieruit duidelijk dat op het niveau van het concept ook maatregelen<br />

noodzakelijk zijn.<br />

Nog steeds in het kader van de eerste fase werd overleg met andere deskundigen<br />

georganiseerd en werden diverse <strong>be</strong>zoeken afgelegd aan koelinstallaties. De 6 de IIR Gustav<br />

Lorentzen conferentie werd eind augustus 2004 in Glasgow bijgewoond. Hier werden<br />

diverse lezingen gegeven over nieuwe technieken van koelinstallaties op natuurlijke<br />

koudemiddelen, zijnde vooral ammoniak, kooldioxide en koolwaterstoffen. Hieruit blijkt dat<br />

er toch reeds heel wat ervaring <strong>be</strong>staat met dergelijke koelinstallaties en dat deze doorgaans<br />

<strong>be</strong>ter scoren wat energie-efficiëntie <strong>be</strong>treft. Het nadeel is de initiële kostprijs die hoger ligt<br />

omwille van de grotere complexiteit van de koelinstallatie.<br />

Fase 2 <strong>be</strong>staat onder meer uit het uitvoeren van metingen aan koelinstallaties. Het hoofdstuk<br />

start met onderhoudsvoorschriften voor koelinstallaties waarin regels gegeven worden die in<br />

acht te nemen zijn door de gebruikers en door de koeltechniekers. Deze regels zijn afgeleid<br />

uit de Code van Goede Praktijk, opgesteld door het UBF.<br />

Er worden verder enkele technische <strong>be</strong>rekeningen weergegeven waaruit bijvoor<strong>be</strong>eld blijkt<br />

dat ammoniak als koudemiddel heel wat <strong>be</strong>ter scoort dan R134a. Ook worden <strong>be</strong>rekeningen<br />

uitgevoerd over het TEWI (Total Equivalent Warming Impact) waaruit het grote <strong>be</strong>lang<br />

blijkt van het elektriciteitsverbruik van de installatie. De impact<strong>be</strong>rekening daarvan in CO2equivalenten<br />

is dan ook zeer sterk afhankelijk van het lokale productiepark van elektriciteit<br />

(aandeel nucleair of hernieuwbaar ten opzichte van fossiele brandstoffen).<br />

In samenwerking met twee koeltechnische firma’s werden een aantal testen uitgevoerd met<br />

ervaren en minder ervaren koeltechniekers. Deze testen <strong>be</strong>stonden uit een aantal<br />

handelingen die frequent door koeltechnici moeten uitgevoerd worden, zoals het maken van<br />

verbindingsstukken met flares en het maken van verbindingsstukken door hardsolderen.<br />

Daarnaast legden enkele koeltechnici een proef af waarbij een <strong>be</strong>staande koelinstallatie<br />

moest gevuld worden met een koudemiddel en in werking gesteld worden. Daarna moest de<br />

installatie terug stilgelegd worden, het koudemiddel weggezogen en de installatie<br />

gevacumeerd worden. Het verschil in gewicht van koudemiddel geeft aan hoeveel er<br />

verloren werd door deze handelingen.


Het <strong>be</strong>sluit van de praktische proeven is dat flareverbindingen een intrinsieke oorzaak van<br />

lekkende koelinstallaties vormen. In tegenstelling tot wat verwacht kon worden is het<br />

maken van een lekdichte flare echter niet afhankelijk van de ervaring van de koeltechnieker.<br />

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

werd echter een <strong>be</strong>duidend <strong>be</strong>tere lekdichtheid <strong>be</strong>reikt op basis van testen verricht met<br />

flareverbindingen waarbij een bijkomend ringetje gebruikt werd.<br />

Gebraseerde verbindingen daarentegen geven weinig tot geen aanleiding tot lekverliezen.<br />

Koudemiddelverlies treedt voornamelijk op door vergetelheid of onhandigheid van<br />

<strong>be</strong>trokken koeltechnieker. Een goede opleiding van de koeltechnieker en een correcte<br />

uitvoering zijn hier van groot <strong>be</strong>lang.<br />

Tijdens het vullen en vacuüm trekken van een koelinstallatie kan, mits een correcte<br />

uitvoering en het gebruik van goed en geschikt materiaal, veel koudemiddelverlies worden<br />

<strong>be</strong>spaard. Kleine fouten kunnen zich vertalen in grote verliezen. Hoewel het gewicht aan<br />

koudemiddelverlies per installatie slechts enkele tientallen of maximaal enkele honderden<br />

grammen <strong>be</strong>draagt, komt dit voor Vlaanderen overeen met een <strong>be</strong>duidende hoeveelheid<br />

koudemiddel dat in de atmosfeer wordt geëmitteerd.<br />

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

jaar 3 , die gebruikt wordt voor het koudemiddelverlies tijdens de levensduur van<br />

koelinstallaties, dient onderscheiden te worden voor industriële en commerciële<br />

koelinstallaties. Het onderzoek was niet gericht op de evaluatie van de emissiefactor op<br />

zich, maar wel op de differentiatie ervan tussen koelinstallaties in <strong>be</strong>ide gemelde<br />

omgevingen.<br />

In principe zijn de koelinstallaties in <strong>be</strong>ide omgevingen gelijk van opbouw en is het<br />

voorkomen van lekkages vooral het gevolg van een slecht concept en van onvoldoende of<br />

slecht onderhoud. Dit laatste komt naar alle waarschijnlijkheid meer voor in een<br />

commerciële omgeving dan in een industriële omgeving, tenminste gemiddeld genomen,<br />

maar het is in de huidige omstandigheden niet mogelijk om daar een kwantificatie voor te<br />

geven. Er wordt daarom voorgesteld om de oorspronkelijke eenvormige emissiefactor voor<br />

industriële en commerciële koelinstallaties te <strong>be</strong>houden.<br />

In fase 4 worden <strong>be</strong>sluiten getrokken en <strong>be</strong>leidsvoorstellen geformuleerd. Anders dan<br />

hetgeen bij de aanvang van de studie kon verwacht worden is het niet zo dat wel<strong>be</strong>paalde<br />

onderdelen of materialen van koelinstallaties kunnen aangewezen worden als oorzaak van<br />

lekken. Evenmin zijn het wel<strong>be</strong>paalde handelingen die aanleiding geven tot lekken.<br />

De studie wijst dan weer wel duidelijk uit dat er een algemene achteloosheid bij<br />

koeltechnici <strong>be</strong>staat ten opzichte van lekkages van koudemiddel en dat vele koeltechnici<br />

over onvoldoende gedegen kennis <strong>be</strong>schikken om lekken te voorkomen.<br />

Er is nog steeds onvoldoende <strong>be</strong>wustzijn over de milieuschade (voornamelijk<br />

broeikaseffect) die gefluoreerde koudemiddelen kunnen teweegbrengen. Een tweede<br />

vaststelling is dat het veelal als normaal <strong>be</strong>schouwd wordt dat koelinstallaties lekken<br />

3<br />

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

opgemaakt wordt door Econotec).<br />

11


12<br />

vertonen. Het is echter <strong>be</strong>wezen, onder meer aan de hand van de uitgevoerde testen in deze<br />

studie, dat het perfect mogelijk is dat een koelinstallatie volkomen lekdicht is en ook blijft.<br />

Een bijkomend argument dat het slordige omspringen met koudemiddelen in de hand werkte<br />

was de lage kostprijs van koudemiddelen. Vandaag is de prijs sterk gestegen waardoor de<br />

neiging <strong>be</strong>staat er ook zuiniger mee om te springen.<br />

In de studie werd aan de hand van praktijkvoor<strong>be</strong>elden duidelijk aangetoond dat<br />

koelinstallaties die werken met alternatieve koudemiddelen (ammoniak, CO2, koolwaterstoffen)<br />

<strong>be</strong>staan en hun deugdelijkheid <strong>be</strong>wezen heb<strong>be</strong>n. Dergelijke installaties zijn<br />

het experimentele stadium voorbij en er werd aangetoond dat hun energieverbruik<br />

doorgaans lager is dan dat van de <strong>be</strong>staande installaties op gefluoreerde koudemiddelen.<br />

Het enige nadeel van de alternatieve koelinstallaties is dat de installatiekost hoger is en dat<br />

er een zekere weerstand bij de klanten heerst ten opzichte van de nog minder courante<br />

technologie, mede in de hand gewerkt door de hogere kostprijs. Er werd echter wel<br />

duidelijk aangetoond dat de payback voor dergelijke installaties -zelfs zonder subsidies- vrij<br />

kort is door het gereduceerde energieverbruik.<br />

De <strong>be</strong>leidsvoorstellen zijn dan ook de volgende:<br />

Het <strong>be</strong>wustzijn van de milieuschade van gefluoreerde koudemiddelen kan verhoogd worden<br />

door:<br />

• sensibilizeringscampagnes: bijvoor<strong>be</strong>eld via de federaties, via folders te verspreiden<br />

onder de koelfirma’s en –technici, via vaktijdschriften<br />

• opleiding: als deel van de opleiding dienen zowel de koelfirma’s die zich o.a. <strong>be</strong>zig<br />

houden met het ontwerp van installaties als de koeltechnici <strong>be</strong>wust gemaakt te<br />

worden van de milieuschade die gefluoreerde koudemiddelen teweegbrengen en de<br />

doelstellingen die terzake <strong>be</strong>staan o.m. in het kader van het Protocol van Kyoto<br />

Het realiseren van lekvrije installaties kan <strong>be</strong>leidsmatig verder <strong>be</strong>ïnvloed worden door:<br />

• Opleiding en erkenning van vaktechnici. Daarbij dient in acht genomen te worden<br />

dat niet alleen een opleiding en erkenningsregeling van de koeltechnici zelf, zoals ze<br />

in de <strong>be</strong>staande wetgeving reeds uitgewerkt is, <strong>be</strong>langrijk is maar tevens een<br />

opleiding en erkenningsregeling voor ontwerpers van koelinstallaties.<br />

• De uitvoering van een druktest verplicht maken bij aanvaarding van een niethermetische<br />

koelinstallatie.<br />

• Het vermijden van flareverbindingen waar deze niet noodzakelijk zijn en kunnen<br />

vervangen worden door gebraseerde verbindingen. Indien flareverbindingen noodzakelijk<br />

zijn, dient het type met een ringetje of het type STEK-flare gebruikt te<br />

worden.<br />

• Een nieuwe installatie kan vandaag ontworpen worden zonder gebruik te maken van<br />

flareverbindingen. Alle noodzakelijke onderdelen <strong>be</strong>staan op de markt in een<br />

uitvoering om te braseren. Flares zouden in dit geval enkel toegelaten mogen<br />

worden voor tijdelijke verbindingen, bijvoor<strong>be</strong>eld om <strong>be</strong>paalde werkzaamheden uit<br />

te voeren.<br />

• Bij <strong>be</strong>staande installaties moeten flareverbindingen nog toegelaten blijven voor<br />

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


onderdelen echter aan vervanging toe zijn dient wel zoveel mogelijk overgeschakeld<br />

te worden op ver<strong>be</strong>terde onderdelen voorzien van braseerbare koppelingen.<br />

• Een <strong>be</strong>langrijke taak blijft deze van de Afdeling Milieu-inspectie van Aminal.<br />

Slechts door blijvende controle van koelinstallaties zal de motivatie tot het<br />

verkrijgen van lekvrije installaties verhogen.<br />

Andere mogelijke technische aan<strong>be</strong>velingen zijn:<br />

• Voor nieuwe grote airco-installaties vanaf 50 kW vermogen en in combinatie met<br />

meerdere verdampers (bijvoor<strong>be</strong>eld vanaf 5 verdampers) kan en zou steeds gewerkt<br />

moeten worden met indirecte koeling.<br />

• Bij nieuwe installaties dient het gebruik van open compressoren in combinatie met<br />

gehalogeneerde koudemiddelen vermeden te worden.<br />

• Het toepassen van capillairen dient zoveel mogelijk vermeden te worden en gebruik<br />

maken van geschikte synthetische aansluitslangen.<br />

• Op elke compressor dient een handvergrendelde hogedrukpressostaat te worden<br />

gemonteerd. Deze pressostaat moet aangesloten worden op het door de fabrikant<br />

voorziene aansluitpunt op de kop van de compressor, zodat deze niet door een kraan<br />

afsluitbaar is. De pressostaat moet worden afgesteld op de hoogst mogelijke<br />

werkdruk van de compressor.<br />

• De traditionele types van expansieventielen zijn voorzien van flareverbindingen<br />

voor de aansluiting aan de vloeistofzijde en de zuigzijde. Door de grote<br />

temperatuurverschillen die vooral aan de zuigzijde optreden tijdens het ontdooien<br />

komen daar frequent lekken voor. Er <strong>be</strong>staan ver<strong>be</strong>terde types van expansieventielen<br />

waarbij de aansluitingen dienen gebraseerd of gelast te worden. Het verdient<br />

aan<strong>be</strong>veling deze ver<strong>be</strong>terde types te gebruiken.<br />

• Alle corrodeerbare (stalen) onderdelen van een koelinstallatie, zoals bijvoor<strong>be</strong>eld<br />

stalen vloeistofafscheiders, stalen kranen en dito leidingen, dienen goed<br />

onderhouden en zonodig tegen corrosie <strong>be</strong>schermd te worden. Indien mogelijk<br />

zouden gegalvaniseerde onderdelen gebruikt moeten worden. Indien dit niet<br />

mogelijk is, dient de staat van corrosiegevoelige onderdelen regelmatig onderzocht<br />

te worden en dienen deze gereinigd en <strong>be</strong>schermd te worden, bijvoor<strong>be</strong>eld door<br />

verven.<br />

De voorschriften van de Europese Norm EN 378 voor koelinstallaties en warmtepompen<br />

werden verder nog vergeleken met de aan<strong>be</strong>velingen in dit rapport. Daaruit blijkt dat de<br />

<strong>be</strong>langrijkste eisen van de norm EN 378 die <strong>be</strong>trekking heb<strong>be</strong>n op het lekdicht maken van<br />

koelinstallaties quasi volledig in overeenstemming zijn met de <strong>be</strong>leidsaan<strong>be</strong>velingen.<br />

De EN 378 gaat evenwel voorbij aan het onderscheid tussen <strong>be</strong>staande en nieuwe<br />

koelinstallaties. In de <strong>be</strong>leidsaan<strong>be</strong>velingen van dit rapport werd getracht een strikter<br />

standpunt in te nemen voor nieuwe koelinstallaties (bijvoor<strong>be</strong>eld: de mogelijkheid om deze<br />

flareloos te ontwerpen), maar daarentegen een realistisch standpunt in te nemen voor<br />

<strong>be</strong>staande koelinstallaties.<br />

Een tweede opmerking is dat er geen onderscheid gemaakt wordt in de EN 378 tussen de<br />

verschillende types van flares die op de marjkt zijn. Het is echter tijdens de uitgevoerde<br />

testen duidelijk gebleken dat flares met een ringetje <strong>be</strong>ter scoren qua lekdichtheid dan flares<br />

zonder ringetje. Hetzelfde kan gezegd worden STEK-flares, die op hun <strong>be</strong>urt <strong>be</strong>ter scoren<br />

13


14<br />

dan de flares met ringetje (alhoewel daar geen harde <strong>be</strong>wijzen of statistischegegevens over<br />

<strong>be</strong>staan).<br />

Voor een aantal types van koelinstallaties die gebruik maken van alternatieve<br />

koudemiddelen is het mogelijk een ecologiepremie te verkrijgen.<br />

De volledige info over de ecologiepremie is te vinden op de website:<br />

http://www.vlaanderen.<strong>be</strong>/ecologiepremie.


1 HOOFDSTUK 1: BESCHRIJVING BESTAANDE TOESTAND<br />

1.1 Doelstelling<br />

De doelstelling van hoofdstuk 1 <strong>be</strong>staat erin om op basis van literatuuronderzoek een<br />

algemeen overzicht te genereren van de <strong>be</strong>staande situatie met <strong>be</strong>trekking tot oorzaken van<br />

lekkages van koelinstallaties. Dit literatuuronderzoek omvat zowel algemene literatuur als<br />

verslagen van incidenten, logboeken,…en ervaringen van experten in de materie.<br />

In eerste instantie worden de verschillende manieren van indelen van koelinstallaties die<br />

mogelijk zijn vermeld, gevolgd door de afbakening van koelinstallaties waartoe deze studie<br />

<strong>be</strong>perkt wordt. Hierna worden respectievelijk de onderdelen van een koelinstallatie met hun<br />

functies, de diverse soorten lekken en oorzaken van lekkages <strong>be</strong>sproken. Tot slot worden de<br />

resultaten van het overleg met experten in binnen- en buitenland vermeld.<br />

Op basis van al deze informatie werd een lijst opgemaakt van de onderdelen van<br />

koelinstallaties én de handelingen die worden uitgevoerd op koelinstallaties. Ondanks het<br />

initiële doel om hieruit een prioriteitenlijst van onderdelen op te stellen voor het <strong>be</strong>leid werd<br />

dit uiteindelijk <strong>be</strong>wust niet gedaan in het finale rapport. Het is immers niet zo dat<br />

wel<strong>be</strong>paalde onderdelen kunnen aangeduid worden als prioritair voor het <strong>be</strong>leid, maar dat<br />

eerder een algemene achteloosheid heerst ten opzichte van koelinstallaties, op voorwaarde<br />

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

mate van onkunde of toch minstens het ontbreken van degelijke vaktechnische kennis werd<br />

eveneens vastgesteld bij menige koeltechnici (zonder echter te veralgemenen).<br />

1.2 Indeling koelinstallaties<br />

Koelinstallaties kunnen op verschillende manieren worden ingedeeld. De indeling kan<br />

ge<strong>be</strong>uren op basis van het toepassingsgebied, van het gebruikte koudemiddel en op basis<br />

van de manier waarop dit koudemiddel wordt aangewend.<br />

Een eerste mogelijk indeling van de diverse types van koel- en airconditioninginstallaties is<br />

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

- industriële koelinstallaties;<br />

- commerciële koelinstallaties;<br />

- gekoeld transport;<br />

- stationaire airconditioning;<br />

- mobiele airco in wegtransport.<br />

Huishoudelijke koelkasten en diepvriezers worden niet <strong>be</strong>schouwd. De reden hiervoor is<br />

dat, mede door het zeer algemeen toepassen van hardgesoldeerde (gebraseerde)<br />

verbindingen, de lekverliezen van milieuschadelijke koudemiddelen uit deze toestellen vrij<br />

goed onder controle zijn. Alle huishoudelijke koelkasten en diepvriezers in België zijn<br />

geïmporteerd. Een <strong>be</strong>duidend aandeel van de aangeboden toestellen <strong>be</strong>vat reeds een<br />

alternatief koudemiddel (meestal isobutaan).<br />

15


16<br />

Een tweede indeling is deze volgens het gebruikte koudemiddel. Bij de verdere <strong>be</strong>spreking<br />

van de verschillende types koel- en airco-installaties volgens het toepassingsgebied,<br />

vermelden we telkens welke koudemiddelen hiervoor worden gebruikt. Verder in dit<br />

hoofdstuk wordt een globaal overzicht gegeven van het gebruik van de verschillende<br />

koudemiddelen per uitvoeringstype.<br />

Tenslotte is er ook een indeling mogelijk volgens de wijze waarop het koudemiddel wordt<br />

aangewend. Het koudemiddel kan direct of indirect koelen.<br />

In een direct systeem wordt het koudemiddel direct naar de te koelen objecten gebracht.<br />

Hierbij kan er verder nog een onderscheid gemaakt worden tussen systemen met directe<br />

expansie of droge systemen, en natte systemen die op hun <strong>be</strong>urt werken op basis van<br />

natuurlijke circulatie of met <strong>be</strong>hulp van pompcirculatie.<br />

Indien de koude-overdracht naar de te koelen locaties onrechtstreeks ge<strong>be</strong>urt via een<br />

secundair fluïdum (koudedrager), al dan niet met koudeopslag, wordt gesproken van<br />

indirecte koeling.<br />

Bij droge verdamping wordt zoveel vloeibaar koudemiddel aan de verdamper toegevoerd,<br />

dat het koudemiddel na het passeren van de verdamper volledig in dampvorm is<br />

overgegaan.<br />

De verdamping ge<strong>be</strong>urt na injectie van het koudemiddel in de verdamperpijpen van de<br />

verdamper-luchtkoeler. Er is dus slechts één enkel warmtewisseling, namelijk deze tussen<br />

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

als in geforceerde ventilatie <strong>be</strong>vinden (ventilator). DX (directe expansie) verdampers<br />

worden wel eens droge verdampers genoemd omdat het koudemiddel zich nergens<br />

gelijktijdig in rust en in vloeibare toestand <strong>be</strong>vindt. DX verdampers zijn meestal opgebouwd<br />

uit een aluminium lamellenblok met koperen pijpen, waarbinnen het koudemiddel zich<br />

<strong>be</strong>vindt. De warmtewisseling naar het te koelen medium (water of lucht) ge<strong>be</strong>urt door het<br />

opwarmen, zowel door convectie en straling als door contact en het uiteindelijk verdampen<br />

van druppeltjes ingespoten koudemiddel tegen de pijpwand.<br />

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

ge<strong>be</strong>urt de warmtewisseling door het ontstaan van <strong>be</strong>llen op de warmtewisselende wand. Na<br />

het verlaten van de verdamper is een mengsel van vloeistof en damp aanwezig. Er <strong>be</strong>staan<br />

systemen met natuurlijke circulatie van het koudemiddel en systemen met pompcirculatie.<br />

Bij verdampers met natuurlijke circulatie stromen vloeistof en zuiggas door verschillen in<br />

soortelijke massa door de koeler. De vloeistof zakt in de koeler vanuit een boven de koeler<br />

liggende afscheider. Het ontstane zuiggas stijgt uit de verdamper en wordt naar de<br />

afscheider geleid. De zich in het zuiggas <strong>be</strong>vindende restvloeistof scheidt zich af in de<br />

afscheider en neemt opnieuw deel aan het verdampingsproces in de koeler.<br />

Van pompcirculatie is sprake als een vloeistofpomp het koudemiddel naar de koelers<br />

transporteert waar het verdampt. Bij deze zogeheten natte verdamping is de<br />

warmteoverdracht aan de koudemiddelzijde veel hoger omdat overal een dampvloeistofmengsel<br />

aanwezig is. De koudemiddelcirculatiepomp pompt zoveel vloeistof naar<br />

de verdampers, dat maar een gedeelte daarvan verdampt. De rest circuleert via de<br />

vloeistofafscheider.


Tot voor kort werd pompcirculatie toegepast bij systemen met een capaciteit boven 200-300<br />

kW. Door de verscherpte eisen die aan de productkwaliteit worden gesteld, wordt het<br />

systeem ook meer en meer toegepast vanaf ca. 50 kW.<br />

Systemen met pompcirculatie bieden alle voordelen van natuurlijke circulatie. Deze<br />

systemen werken nagenoeg onafhankelijk van de condensordruk, het gehele verdamperoppervlak<br />

wordt <strong>be</strong>nut, kleine temperatuurverschillen zijn mogelijk en er is een<br />

capaciteitsregeling van de koeler minimaal tussen 0 en 100%.<br />

Daarnaast biedt pompcirculatie de volgende voordelen:<br />

- on<strong>be</strong>perkt aantal koelers aansluitbaar;<br />

- minder <strong>be</strong>perking t.a.v. appendages in vloeistof- en zuiggasleidingen;<br />

- persgasontdooiing is eenvoudig te realiseren;<br />

- grote vrijheid in opzet van het systeem;<br />

- de plaats van de afscheider is onafhankelijk van de opstellingsplaats van de koeler(s).<br />

De praktijk wijst uit dat systemen met pompcirculatie energiezuinig en zeer flexi<strong>be</strong>l zijn.<br />

1.2.1 Industriële en commerciële koeling<br />

Het onderscheid tussen industriële en commerciële koeling was enkele tientallen jaren<br />

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

De exacte omschrijving van de <strong>be</strong>tekenis van industriële koeling is moeilijk te geven. In<br />

principe is industriële koeling gerelateerd aan een productieproces of aan een eerder<br />

grootschalige opslag.<br />

Het <strong>be</strong>gin van de koeltechniek was van industriële aard aangezien het koelen en vriezen<br />

ge<strong>be</strong>urde met grote installaties en grote koelvermogens van toepassing waren. De<br />

compressor werd zeker in de <strong>be</strong>ginperiode uitgevoerd als open compressor met een groot<br />

koelvermogen. Vaak werd alleen in fabrieken koude geproduceerd ten <strong>be</strong>hoeve van een<br />

industrieel proces, de fabricage, de <strong>be</strong>reiding en het <strong>be</strong>waren van voedsel, of het maken van<br />

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

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

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

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

restaurants, slagerijen.<br />

De <strong>be</strong>hoefte aan koude kent een gigantische groei rond de eeuwwisseling; de koeltechniek<br />

neemt een grote vlucht. Vanwege de grote vermogens, het gebruikte materiaal en de<br />

specifieke industriële toepassingen werden deze installaties aangeduid met industriële<br />

koelinstallaties. De commerciële koeling <strong>be</strong>perkte zich tot het gebruik van ijs.<br />

In een later stadium werden de ijsblokken ook in de kleine toepassingen meer en meer door<br />

koelmachines, met vaak een klein vermogen, vervangen en werd het <strong>be</strong>grip commerciële<br />

koeling geïntroduceerd. Daarnaast ontstonden eveneens de <strong>be</strong>grippen gekoeld transport en<br />

airconditioning. Beide toepassingen maakten in het prille <strong>be</strong>gin ook gebruik van ijsblokken.<br />

Het groeiende <strong>be</strong>lang van koeling en van de koude keten, de toenemende afmetingen van de<br />

gekoelde ruimten in warenhuizen, de diverse nevenactiviteiten van warenhuizen zoals<br />

visverwerking, vlees<strong>be</strong>reiding, gekoelde opslag, het bakken van brood, e.d., heeft ervoor<br />

gezorgd dat de commerciële koelinstallaties soms groter en ingewikkelder zijn dan vele als<br />

industrieel <strong>be</strong>titelde installaties.<br />

17


18<br />

Met de huidige inzichten kan worden gesteld dat een opdeling in industriële en commerciële<br />

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

capaciteit van de installatie, maar enkel met de omgeving waarin de installatie zich <strong>be</strong>vindt.<br />

De componenten van een conventionele installatie zijn steeds terug te vinden in zowel een<br />

commerciële als industriële koelinstallatie waarbij de constructie aangepast is aan het<br />

specifieke probleem.<br />

Heden kan bij industriële koelinstallaties onderscheid gemaakt worden tussen enerzijds<br />

koelinstallaties die geïntegreerd zijn in het productieproces (veelal aanwezig in de chemie)<br />

en anderzijds industriële koelinstallaties die zuiver dienen voor het koelen van producten.<br />

Alhoewel er niet mag veralgemeend worden kan uit de lange lijst van incidenten en<br />

tussenkomsten vanwege Coolconsult afgeleid worden dat industriële koelinstallaties<br />

doorgaans <strong>be</strong>ter <strong>be</strong>heerd en onderhouden worden terwijl dit voor gelijkaardige commerciële<br />

koelinstallaties (tertiaire sector), met in het bijzonder de gekoelde toonbanken in winkels,<br />

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

(procesgeïntegreerde) koelinstallaties, waarschijnlijk omwille van de afhankelijkheid van de<br />

goede werking van de koelinstallatie ten <strong>be</strong>hoeve het productieproces en –zeker in de<br />

chemische industrie- de reeds jarenlang ingeburgerde aandacht voor veiligheid. Zowel voor<br />

de overige industriële koelinstallaties als de commerciële installaties is het <strong>be</strong>heer en het<br />

onderhoud zeer sterk afhankelijk van het management en verantwoordelijkheid van de<br />

<strong>be</strong>heerder. Zo zijn er distributieketens waar het onderhoud van de koelinstallaties zeer<br />

voor<strong>be</strong>eldig ge<strong>be</strong>urt en bijgevolg de staat van de installaties goed te noemen is, terwijl dat<br />

voor andere heel wat de wensen overlaat. Een recent idee van één warenhuisketen om voor<br />

zijn diepvries- en gekoelde producten een waarborg te bieden voor de <strong>be</strong>waartemperatuur<br />

via een ISO 9001 certificaat voor de koudeketen <strong>be</strong>tekent dat deze laatste veelvuldig<br />

gecontroleerd wordt, zowel intern als <strong>extern</strong> via audits, en er bijgevolg meer aandacht zal<br />

zijn voor onderhoud en <strong>be</strong>heer van de installaties.<br />

Trouwens waren de meest geavanceerde, gesofistikeerde en voor<strong>be</strong>eldige installaties die ter<br />

gelegenheid van deze studie <strong>be</strong>zocht werden (4 verschillende <strong>be</strong>kende warenhuisketens)<br />

allemaal grote commerciële koelinstallaties. Het ging hier echter telkens om grote<br />

installaties die instonden voor het koelen van een <strong>be</strong>langrijk kapitaal aan producten.<br />

1.2.2 Uitvoeringsvormen industriële en commerciële koelinstallatie<br />

Het is wel mogelijk om grosso modo een differentiatie te maken in de uitvoeringsvormen<br />

van een commerciële en een industriële koelinstallatie. Deze opdeling heeft echter slechts<br />

<strong>be</strong>trekking op minder dan de helft van de installaties.<br />

Een industrieel ontwerp kenmerkt zich in het algemeen door het gebruik van:<br />

- in vele gevallen ammoniak als koudemiddel;<br />

- indien ammoniak als koudemiddel, het gebruik van industriële open zuiger- of<br />

schroefcompressoren met een groter aandrijfvermogen dan 30 kW, vaak parallel<br />

geschakeld tot een koelcentrale;<br />

- verdampingscondensors of ketelcondensors al dan niet gecombineerd met een koeltoren,<br />

luchtkoelers met stalen pijpen en lamellen, ketelverdampers of dompelverdampers met<br />

stalen buizen;


- vlotterregeling van het koudemiddel;<br />

- vaak gebruik van koudemiddelpompen en warm-gasontdooisystemen.<br />

Kleinere industriële installaties zijn van hetzelfde type als de commerciële installaties. In<br />

deze kleinere installaties wordt bijna uitsluitend gebruik gemaakt van gefluoreerde<br />

koudemiddelen.<br />

Een commercieel ontwerp, vooral een klein ontwerp, zal eerder omvatten:<br />

- Semi-hermetische of hermetische kleine (vooral vroeger ook wel open) compressoren<br />

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

meer wordt toegepast, in centrale geschakeld. Vroeger werden bijna uitsluitend<br />

zuigercompressoren gebruikt. Tegenwoordig worden ook wel scroll-compressoren<br />

toegepast. Het terrein van deze toestellen blijft echter de klima installatie. In de grotere<br />

installaties zoals in o.a. grote supermarkten en hypermarkten worden ook<br />

schroefcompressoren toegepast.<br />

- Luchtgekoelde condensors, luchtkoelers met koperen pijpen en aluminium lamellen.<br />

- Regeling met thermostatische expansieventielen, waarbij elektronisch gestuurde<br />

expansieventielen momenteel nog eerder sporadisch worden toegepast maar er toch een<br />

stijgende tendens merkbaar is.<br />

- Elektrische ontdooisystemen, eerder uitzonderlijk warm-gasontdooisystemen.<br />

Het koudemiddel dat in België wordt gebruikt voor commerciële koeling is bijna altijd een<br />

gefluoreerd koudemiddel. Het gebruik van ammoniak voor deze toepassing is uitzonderlijk.<br />

In andere landen is het wel mogelijk dat ammoniak in installaties met een secundair<br />

fluïdum, frequent wordt toegepast (bv. Groot Hertogdom Luxemburg).<br />

1.2.3 Gekoeld transport<br />

Gekoeld transport is een algemene <strong>be</strong>naming voor het vervoeren van gekoelde en<br />

diepgevroren producten. De <strong>be</strong>doeling hiervan is het respecteren en in stand houden van de<br />

koude keten. Zeer uitzonderlijk worden de producten bij dit transport ook verlaagd in<br />

temperatuur.<br />

Gekoeld transport kan langs verschillende wegen plaatsvinden, namelijk over de weg, het<br />

water of door de lucht.<br />

Het koelen tijdens transport wordt op verschillende manieren toegepast, afhankelijk van het<br />

soort vervoer. Vooral de wijze waarop de koelinstallatie wordt aangedreven, is sterk<br />

<strong>be</strong>palend voor de uitvoering ervan. Zo zal transportkoeling in vrachtwagens een heel andere<br />

uitvoering van koelinstallatie heb<strong>be</strong>n dan deze aan boord van schepen.<br />

Bij het “grote” vrachtvervoer per “semi-remorque” wordt meestal gebruik gemaakt van<br />

open compressoren. Deze compressoren kunnen aangedreven worden door een in de unit<br />

ingebouwde kleine dieselmotor die mechanisch kan worden afgekoppeld, in combinatie met<br />

een elektrische motor. Hydraulische motoren worden weinig toegepast. De elektrische<br />

motor wordt gebruikt wanneer stroom <strong>be</strong>schikbaar is. Indien geen stroom voorhanden dan<br />

wordt overgeschakeld op de andere motor. De dieselmotoren zorgen voor flinke<br />

19


20<br />

geluidshinder en draaien ook als de vrachtwagen stilstaat. Het overschakelen van diesel naar<br />

elektrisch is meestal via een magnetische of soortgelijke koppeling op de compressor.<br />

Er <strong>be</strong>staan uitvoeringen voor koel- en diepvriestoepassingen; de meeste zijn omschakelbaar.<br />

De koeling zoals op vrachtwagens uitgevoerd, <strong>be</strong>staat in de meeste gevallen uit een<br />

enkelvoudige installatie met een verdamper, compressor, condensor en expansieorgaan. Ten<br />

<strong>be</strong>hoeve van de ontdooiing is de installatie vaak uitgerust met een omkeerklep die de cyclus<br />

van koelen omzet naar ontdooien.<br />

De koelinstallatie verschilt maar weinig van de gebruikelijke uitvoering, maar de<br />

componenten op zich zijn veelal speciaal uitgevoerd voor transportkoeling. Zeker in<br />

combinatie met de aandrijving is de transportkoelinstallatie een complex geheel. Het carter<br />

bij een transportkoelinstallatie is, door de grote trillingen en schommelingen die de<br />

installatie moet kunnen ondergaan, speciaal uitgevoerd zodat deze meer olie kan <strong>be</strong>vatten<br />

dan bij een stationaire installatie.<br />

Traditioneel wordt vaak gebruik gemaakt van flexi<strong>be</strong>le slangen om de hoofdcomponenten te<br />

verbinden met de onderdelen. Het is in de praktijk niet eenvoudig om deze te vervangen<br />

door hardgesoldeerde verbindingen, mede om reden van vermoeidheidsverschijnselen in de<br />

vaste leidingen door de trillingen.<br />

Om redenen van service is de markt van transportkoelinstallaties in gans Europa<br />

ingekrompen tot twee zeer grote merken. Deze merken zijn in elke industriële stad<br />

aanwezig. Hiernaast komen slechts sporadisch enkele kleinere merken voor.<br />

Voor kleinere vermogens en voor montage op lichte vrachtwagens zijn volledig elektrisch<br />

aangedreven koeltoestellen <strong>be</strong>schikbaar. De voeding wordt geleverd door de generator van<br />

het voertuig, door een kleine hulpgenerator of, uitsluitend bij stilstand van het voertuig door<br />

een <strong>be</strong>schikbare elektriciteitsbron. In dit laatste geval wordt vaak gebruik gemaakt van<br />

eutectische platen, die het mogelijk maken een hoeveelheid koeling op te slaan.<br />

De koelinstallaties bij vrachtvervoer maken gebruik van gefluoreerde koudemiddelen.<br />

Minder frequent wordt, afhankelijk van het systeem, gebruik gemaakt van injectie van<br />

vloeibare stikstof of van vloeibare CO2, die opgeslagen wordt in een tank onder de<br />

aanhanger.<br />

Voor maritieme koeling is het gebruik van een zeewaardige container wereldwijd<br />

gestandaardiseerd. De container <strong>be</strong>vat aan één kant een compacte omkeerbare koelinstallatie<br />

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

omgevingstemperatuur kan realiseren. De container ondergaat na elke reis een keuring en<br />

een onderhoud.<br />

Deze installatie omvat meestal een semi-hermetische compressor, een verdamper, een<br />

condensor en een expansieorgaan met automatische capaciteitsregeling. De cyclus is<br />

omkeerbaar; ten <strong>be</strong>hoeve van de ontdooiing wordt de cyclus kortstondig omgekeerd. De<br />

cyclus is omkeerbaar; enerzijds ten <strong>be</strong>hoeve van de ontdooiing wordt de cyclus kortstondig<br />

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

warmtepomp te kunnen werken..


Door de schommelingen op zee is het carter, net als bij het vrachtvervoer, meestal speciaal<br />

uitgevoerd om veel meer olie te kunnen <strong>be</strong>vatten dan bij een stationaire installatie.<br />

De voeding van de compressor ge<strong>be</strong>urt uitsluitend elektrisch en wordt door de<br />

boordgeneratoren van het schip geleverd. Aan wal wordt de koelinstallatie op het<br />

elektriciteitsnet aangesloten.<br />

Op het schip zijn voorzieningen getroffen om de condensorwarmte naar <strong>be</strong>horen af te<br />

voeren, zodat de diverse containers geen hinder ondervinden van mekaar.<br />

De gestandaardiseerde containers werken met gefluoreerde koudemiddelen. Traditioneel<br />

werd CFK 12 gebruikt. Nu wordt meestal HFK 134a toegepast.<br />

Naast de gestandaardiseerde containers zijn er echter ook nog klassieke koelschepen in<br />

gebruik. De opbouw van deze installatie is dezelfde als deze van een stationaire industriële<br />

koelinstallaties.<br />

Ook hier is het carter om reden van de schommelingen op zee speciaal uitgevoerd om veel<br />

meer olie te kunnen <strong>be</strong>vatten dan bij een stationaire installatie. De condensors zijn<br />

traditioneel zeewatergekoeld.<br />

De koudemiddelen die in de klassieke koelschepen worden gebruikt zijn gefluoreerde<br />

koudemiddelen. Ammoniak wordt eerder zelden toegepast.<br />

Per spoor worden zowel de zeewaardige containers vervoerd als de aanhangers van<br />

vrachtwagens. Gekoelde spoorwegwagons komen ook voor maar deze worden meestal<br />

speciaal door of voor een wel<strong>be</strong>paald <strong>be</strong>drijf ontworpen en gebouwd.<br />

De koelinstallaties die per spoor worden vervoerd maken bijna uitsluitend gebruik van<br />

gefluoreerde koudemiddelen.<br />

1.2.4 Stationaire airconditioning<br />

De letterlijke vertaling voor het woord airconditioning is het in goede toestand brengen van<br />

lucht. Het is in feite een verzamelaanduiding waaronder <strong>be</strong>grippen ressorteren als koelen,<br />

verwarmen, <strong>be</strong>vochtigen, ontvochtigen en filtreren van lucht.<br />

Grote airconditioninginstallaties worden speciaal ontworpen en samengesteld voor het<br />

voorliggende probleem. Bij de kleine en middelgrote installaties wordt steeds meer<br />

prefabricage toegepast.<br />

Airco-installaties <strong>be</strong>staan in verschillende uitvoeringen. De toestellen kunnen worden<br />

opgesplitst in packaged-units, split-systemen en grote airco-installaties.<br />

Bij packaged-units zijn alle onderdelen in één kast ondergebracht en is het koelcircuit<br />

hermetisch afgesloten. Het geheel wordt <strong>be</strong>drijfsklaar afgeleverd. Bij de installatie dienen er<br />

slechts aansluitingen te ge<strong>be</strong>uren aan het elektriciteitsnet en mogelijks aan de koudelucht<br />

uitlaat, waardoor er geen koeltechnisch installatiewerk aan te pas komt en bijgevolg ook<br />

geen risico op lekken. De koudemiddelinhoud is meestal <strong>be</strong>perkt tot minder dan 3 kg.<br />

21


22<br />

Packaged-units <strong>be</strong>vatten de componenten van het basisschema van een koelsysteem. Het<br />

expansieorgaan is meestal een capillair, een vloeistofvat wordt zelden toegepast.<br />

De <strong>be</strong>veiligingen, zoals o.a. hogedruk- en lagedrukpressostaten en thermostaten, aanwezig<br />

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

bij een lek tot de compressormotor uiteindelijk verbrandt. De schade aan het koelsysteem is<br />

daarbij meestal zo groot dat het toestel niet meer kan worden gebruikt.<br />

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

condensor en de verdamper sterk vervuild worden, met een slechte werking en vooral een<br />

hoog energieverbruik tot gevolg. Toch worden een aantal goed <strong>be</strong>schermde, goed<br />

gebouwde en gemakkelijk te onderhouden toestellen op de markt gebracht.<br />

Voor<strong>be</strong>elden van packaged-units zijn raamkoelers en verrijdbare koelers. Raamkoelers<br />

worden toegepast voor het koelen van o.m. winkels, opslagplaatsen, productieruimten en<br />

kleine ruimten zoals kantoren. Verrijdbare koelers zijn uitgerust met een luchtslang om de<br />

afgegeven warmte van de condensor af te voeren.<br />

Familie van de packaged-units zijn de luchtdrogers en de kleine warmtepompen die<br />

aangesloten zijn op een ringleiding en in shoppingcentra worden toegepast.<br />

Luchtdrogers <strong>be</strong>staan eveneens uit één enkele compacte unit en worden o.m. toegepast in<br />

woonkamers en in kleine zwembaden (eventueel uitgerust met watercondensor). De kleine<br />

warmtepomp kan zowel fungeren als warmtebron bij het regime verwarming als toegepast<br />

worden voor warmteafvoer bij het regime koeling.<br />

De gebruikte koudemiddelen in packaged-units en aanverwante zijn meestal gefluoreerd. Er<br />

zijn ook toestellen op de markt die propaan of isobutaan als koudemiddel gebruiken.<br />

De split-systemen (gedeelde systemen) zijn speciaal ontworpen voor die toepassingen waar<br />

de packaged-units niet kunnen worden toegepast. Dit doet zich bijvoor<strong>be</strong>eld voor in de meer<br />

binnen het gebouw gelegen ruimten.<br />

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

of meer <strong>be</strong>draagt. De reden hiervoor is dat het afvoeren van de warmte aan de condensor<br />

dan niet meer kan “geïmproviseerd” worden. Er <strong>be</strong>staan uiteraard ook split-systemen voor<br />

lagere vermogens.<br />

Split-systemen <strong>be</strong>staan uit een binnen- en een buiteneenheid. De buiteneenheid omvat<br />

steeds de condensor, meestal ook de compressor en soms ook het expansieorgaan. In dit<br />

laatste geval is de vloeistofleiding naar de binneneenheid uitstekend te isoleren.<br />

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

markt is ook meer gevarieerd. De toestellen die worden aangeboden gaan van werkelijk zeer<br />

degelijke toestellen tot toestellen met een vergelijkbare kwaliteit als <strong>be</strong>sproken bij de<br />

raamkoelers.<br />

Enkele merken van split-systemen brengen gelijksoortige apparaten met grote capaciteiten<br />

op de markt, die geschikt zijn voor aansluiting op een luchtkanalensysteem of op meerdere<br />

binneneenheden. Een opstelling met geïntegreerde volledige warmterecuperatie wordt soms


toegepast. Dit <strong>be</strong>tekent dat de warmte van de éne ruimte naar een andere ruimte wordt<br />

afgevoerd. Deze eenheden variëren van techniciteit van geheel gelijk aan die van de<br />

raamkoeler, tot die van een ingewikkeld centraal warmtepompsysteem. Er <strong>be</strong>staan splitsystemen<br />

met enorme koelvermogens. De Heizelpaleizen worden bijvoor<strong>be</strong>eld gekoeld met<br />

<strong>be</strong>hulp van vier tot zes split-systemen op R 407a.<br />

De koudemiddelen die gebruikt worden in split-systemen zijn gefluoreerde koudemiddelen.<br />

Grote airco-installaties worden speciaal ontworpen en samengesteld voor het voorliggende<br />

probleem. Deze grote installaties, die instaan voor de klimatisatie van een groot aantal<br />

ruimten en voor grote kantoorgebouwen, zijn meestal van het indirecte type waarbij water<br />

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

meeste <strong>be</strong>staande als voor nieuwe installaties. De koelinstallatie is uitgevoerd met een<br />

verdamper die water koelt. Dit water wordt van de koelinstallatie naar de koeler in de<br />

lucht<strong>be</strong>handelinginstallatie getransporteerd, waar het zijn koelende werking uitvoert. Deze<br />

toepassing komt in verschillende uitvoeringen voor ten <strong>be</strong>hoeve van o.m. industriële<br />

processen, kantoren, ziekenhuizen.<br />

De koelinstallaties zijn vaak als koelcentrale opgebouwd, en vergelijkbaar met de<br />

industriële of met de grootste commerciële koelinstallaties.<br />

De gebruikte koudemiddelen in Vlaanderen zijn momenteel zonder uitzondering<br />

gefluoreerde koudemiddelen. In het buitenland wordt ook reeds ammoniak toegepast.<br />

1.2.5 Mobiele airconditioning<br />

De werking van de mobiele airconditioning (steeds open compressor) wijkt qua principe<br />

niet af van andere compressiekoelmachines. Ook de drukken, de temperaturen en de<br />

toestand van het koudemiddel, zoals aanwezig op verschillende plaatsen in het systeem,<br />

wijken weinig af van andere compressiekoelsystemen met hetzelfde koudemiddel. Mobiele<br />

airco wijkt wel af van andere koelsystemen door de toegepaste onderdelen.<br />

Het voorkomen van koudemiddelverlies is een <strong>be</strong>langrijke opgave voor elke monteur die<br />

met koudemiddel werkt. Doordat bij elke koudemiddelhandeling wel iets aan koudemiddel<br />

vrijkomt, is het <strong>be</strong>langrijk door goed onderhoud trachten te voorkomen dat het systeem<br />

geopend moet worden.<br />

23


24<br />

1.3 Afbakening koelinstallaties<br />

1.3.1 Op basis van capaciteiten<br />

Het oorspronkelijke voorstel voor de afbakening van de te <strong>be</strong>handelen koelinstallaties<br />

<strong>be</strong>treft een nominale koudemiddelinhoud van minimum 3 kg en een geïnstalleerde<br />

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

als dusdanig nuttig voor wettelijke <strong>be</strong>palingen. Deze grenzen worden dan ook gebruikt voor<br />

de afbakening van <strong>be</strong>palingen in de des<strong>be</strong>treffende Vlaremwetgeving (zie artikels 5.16.3.3.<br />

en volgende).<br />

1.3.2 Op basis van lekrisico’s<br />

De koudemiddelinhoud per kW koelcapaciteit is bij de modernere concepten sterk gedaald<br />

o.m. door optimalisatie van de verdamper waardoor de grens van 3 kg koudemiddel<br />

misschien niet meer aan de noden <strong>be</strong>antwoordt. Het lekgevaar bij heel wat “kleine”<br />

installaties kan, door de identieke bouwwijze als die van de grotere installaties, even groot<br />

zijn als bij installaties net voorbij de grens van de 3 kg koudemiddelinhoud. Koelinstallaties<br />

in monobloc heb<strong>be</strong>n vandaag een koudemiddelinhoud van 250 gram per kW en er is een<br />

tendens naar een nog lagere koudemiddelinhoud.<br />

De voornaamste parameter bij de <strong>be</strong>paling van de afbakening moet het lekrisico van de<br />

koelinstallatie blijven. De afbakening zal bijgevolg eerder gefocust worden op enerzijds<br />

hermetische installaties en anderzijds niet hermetische installaties. Deze laatste soort<br />

installaties kan verder onderverdeeld worden in koelinstallaties met hermetische en semihermetische<br />

compressoren, en anderzijds installaties met open compressoren.<br />

Een hermetisch koelsysteem is een systeem waarbij alle onderdelen op zulke wijze<br />

verbonden zijn dat ze slechts met destructieve methoden kunnen worden gedemonteerd en<br />

enkel door destructieve methoden toegang tot het systeem kan worden verkregen. Dit houdt<br />

in dat alle onderdelen hermetisch zijn, alle verbindingen hardgesoldeerd zijn, de hele<br />

installatie een druk- en lektest heeft ondergaan en dat de installatie na het testen en het<br />

vullen definitief wordt gesloten (meestal door een vulpijp met iets lengteoverschot om<br />

achteraf nog toegang te heb<strong>be</strong>n en met een kneldichting die achteraf met hardsoldeer<br />

dichtgesoldeerd wordt).<br />

Het feit dat <strong>be</strong>paalde onderdelen van een koelinstallatie “hermetisch” zijn, <strong>be</strong>tekent niet<br />

automatisch dat de installatie hermetisch is. Een koelinstallatie is slechts hermetisch als ze<br />

aan bovenstaande criteria voldoet.<br />

Installaties waar een kraan of een geschroefde koppeling toegang geeft tot het systeem, zijn<br />

per definitie niet hermetisch. Installaties waarbij een <strong>be</strong>wegende of <strong>be</strong>weegbare as uit het<br />

systeem komt, zijn per definitie open, ongeacht of de as van een compressor of van een<br />

koudemiddelpomp is.<br />

Een koeltechnieker kan zonder meer een hermetisch systeem maken, indien hij een<br />

installatie bouwt die aan bovenvermelde regels voldoet.


1.4 Overzicht van de verschillende koudemiddelen per uitvoeringstype<br />

Wanneer we praten over koudemiddelen, <strong>be</strong>doelen we deze stoffen die in de koelcyclus van<br />

Rankine (door verdampen en condenseren) warmte transporteren afkomstig van een koud<br />

voorwerp (de verdamper) naar een warm voorwerp (de condensor). Daar deze cyclus niet<br />

met het natuurlijk warmtetransport overeenkomt, die is omgekeerd, is ar<strong>be</strong>id nodig om deze<br />

cyclus te verwezenlijken.<br />

Als koudemiddelen komen in aanmerking alle stoffen die zich, bij de gangbare<br />

temperaturen van warmteopname aan de verdamper en van warmteafgifte aan de condensor,<br />

bij aanneembare drukken, boven vacuüm (want anders kan aan de verdamperzijde lucht in<br />

de kring worden aangezogen) en <strong>be</strong>neden 25 bar overdruk (want dit is de maximaal<br />

toegelaten druk voor de meeste koeltechnische onderdelen) laten vloeibaar maken, en laten<br />

verdampen zonder zich scheikundig te ontbinden, waarbij de dampen in de condities van de<br />

verdamper eerder een gering volume innemen.<br />

Vele stoffen voldoen aan deze criteria. Enkele <strong>be</strong>vatten chloor en tasten dus de ozonlaag<br />

aan, bijvoor<strong>be</strong>eld dichlorodifluoromethaan, R12, en zijn om deze reden uitgebannen.<br />

Enkele zijn zeer giftig, zoals bijvoor<strong>be</strong>eld SO2, en zijn derhalve in onbruik geraakt. Andere<br />

zijn brandbaar, zoals propaan, en vereisen eventueel speciale voorzorgen, corrosief, zoals<br />

ammoniak, en vereisen speciale materialen, ... nog andere veroorzaken broeikaseffect.<br />

Tenslotte bieden een aantal een min of meer aanvaardbaar compromis.<br />

Onder andere de oudgekenden:<br />

Butaan Isobutaan<br />

Propaan NH3<br />

CO2 water<br />

R22 propeen<br />

En de nieuwere fluorhoudende koudemiddelen:<br />

R134a R152a<br />

R32 R143a<br />

R23 R124<br />

R123 R141b<br />

R125<br />

en de vele mengsels van deze stoffen.<br />

Belangrijke mengsels zijn onder andere:<br />

R404a R407c R507a R410a<br />

Hierbij is R507 een azeotroop mengsel, dat <strong>be</strong>tekent dat het een mengsel is dat in dampfase<br />

zowel als in vloeistoffase dezelfde mengverhouding heeft.<br />

25


26<br />

Al deze koudemiddelen zijn eigenlijk <strong>be</strong>doeld voor gebruik in nieuwe installaties, want ze<br />

kunnen uitsluitend worden toegepast met esterolie, en deze werd voor enkele jaren met de<br />

gechloreerde koudemiddelen niet gebruikt.<br />

Er <strong>be</strong>staan ook zowat 25 andere mengsels in de handel, waarvan hier frequent gebruikt<br />

worden R409B of werden zoals R401a, R401b, R402a die het gebruik toelaten in<br />

combinatie met minerale olie, en dus geschikt zijn vour oude installaties die vroeger met<br />

gechloreerde koudemiddelen gewerkt heb<strong>be</strong>n.<br />

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

de installatiekost, de reeds in de installatie toegepaste olie indien het een ombouw is en de<br />

werkingscondities van de installatie. Een zeer <strong>be</strong>langrijke rol speelt de traditie en de<br />

wetgeving terzake. Broeikaseffect van een koudemiddel en de koudefactor spelen<br />

doorgaans slechts een zeer secundaire rol bij de keuze.<br />

Traditioneel worden de eentraps koelinstallaties opgedeeld in 5 klassen. Deze zijn :<br />

XH waarbij de verdampingstemperatuur tiussen +5 en +20°C ligt en de<br />

condensatietemperatuur "hoog", tot 70°C en een enkele keer meer. Het <strong>be</strong>treft hier<br />

hoofdzakelijk klima installaties voor speciale toepassingen en warmtepompen<br />

H met verdampingstemperatuur tussen -5 en +10 en condensatietemperatuur tot 55°C,<br />

soms tot 63°C als daarbij het koudemiddel toelaat om de druk <strong>be</strong>neden de 25 bar te<br />

houden<br />

M met verdampingstemperatuur tussen -20 en -5°C, en condensatietemperatuur max<br />

45°C, en alleen accidenteel hoger<br />

L met verdampingstemperatuur tussen de -35 en de -20°C, condensatietemperatuur<br />

zie M<br />

XL met verdampingstemperatuur -45° tot -35°C, en condensatietemperatuur zie M<br />

Voor de XH toepassingen zijn de <strong>be</strong>perkingen aan het koudemiddel de volumetrische<br />

capaciteit (de capaciteit per m 3 aangezogen volume).<br />

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

komen, en ook wel de volumetrische capaciteit.<br />

Bedrijf Traditioneel giftig brandbaar<br />

XH R134a, R227 R123 R600, R600a<br />

H R407c, R410a, R134a NH3 R600a, R290, propeen<br />

M R404a, R410 NH3 R290, propeen<br />

L R404a, R507, R410a NH3, CO2 R290, propeen<br />

XL R404a, R507, R410a NH3, CO2 R290, ethaan,...<br />

Bij <strong>be</strong>staande installaties wordt soms nog zowel voor H, M als L <strong>be</strong>drijf R22 gebruikt,<br />

alhoewel mogelijke vervangmiddelen <strong>be</strong>schikbaar zijn.<br />

Bij de giftige en de brandbare alternatieven volstaat het een secundair koudemiddel te<br />

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


Het giftige alternatief R123 wordt afgeraden om reden van kankerverwekkende<br />

eigenschappen.<br />

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

toepassingen gebruikt. Er zijn ook wel tweetrapsinstallaties op R22 gebruikt.<br />

Traditionele keuze van koudemiddelen in functie van het type installatie<br />

Huishoudkoelkasten en -vriezers R134a, R600a<br />

Kleine koelinstallaties (buffetten, toonbanken) R134a, R404a<br />

Idem, diepvries R404a,<br />

Drinkfonteinen, ... R134a, R600a<br />

Kleine lucht<strong>be</strong>handeling voor woon- en werkomgeving R410a, R407c, R290<br />

Grote lucht<strong>be</strong>handeling voor kantoren, shoppingcenter,.. R407c, NH3<br />

Waterkoeler en glycolkoelers voor secundaire kringen NH3 R410a, R407c, R290<br />

Luchtkoelers grote koelcellen R407c, R410a; R404a<br />

Luchtkoelers grote vriescellen R507, R410a; R404a<br />

Lage temperaturen (XXL) (-60°C en lager) R23, R410a<br />

Warmtepompen R134a<br />

Centrifugaalcompressoren (nieuwe) R227, R134a<br />

Centrifugaalcompressoren (oude) R123, R134a<br />

1.5 Belangrijke fysische eigenschappen van de koudemiddelen<br />

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

laagste gewenste verdampingstemperatuur, zo is dan altijd de gasdruk iets hoger dan de<br />

buitenluchtdruk, en kan geen lucht ingezogen worden.<br />

Er zijn echter in de praktijk wel koudemiddelen die in vacuüm gebruikt werden in het<br />

verleden, zo o.a. R11 en R113 in koelturbines voor klimatisatie, R12 in diepvriestoepassingen<br />

en vandaag nog R134a in maritieme containers voor diepvries.<br />

De verzadigingsdruk bij de condensatietemperatuur mag niet te hoog zijn (constructie). In<br />

de praktijk <strong>be</strong>grensd op 25 bar overdruk voor gangbare compressoren. Er is een tendens<br />

naar 45 bar.<br />

De verhouding Qc/Qo is <strong>be</strong>st zo laag mogelijk. Dit laat een groot volumetrisch rendement<br />

toe, en maakt de kans op lekverliezen en stootverliezen geringer.<br />

Soortelijke verdampingsenthalpie (kJ/Kg):<br />

Deze <strong>be</strong>ïnvloedt de grootte van de warmteoverdracht en daarmee de warmtewisselende<br />

oppervlakken, de doorsnede van leidingen en ventielen, de hoeveelheid koudemiddel in<br />

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

groot bij semihermetische en hermetische machines, in verband met de motorkoeling. De<br />

massflow moet immers bij deze laatste machines voldoende zijn.<br />

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

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

koudemiddel kunnen worden verpompt, en dus grote hoeveelheden "koude" geproduceerd.<br />

27


28<br />

Dichtheid van vloeibaar koudemiddel (kg/m3).is <strong>be</strong>st kleiner dan dat van olie Deze<br />

eigenschap <strong>be</strong>paalt of er bij 2 fasen van koudemiddel en olie in de verdamper, de olie<br />

bovendrijft of zakt. Het eenvoudigste om de olie te verwijderen is als ze zakt. Uiteraard<br />

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

koudemiddelen slechts ten dele het geval.<br />

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

ar<strong>be</strong>id voor de gewenste verdampingstemperatuur en gegeven condensatietemperatuur. Dit<br />

moet zo hoog mogelijk zijn.<br />

De kritische temperatuur (en druk) moeten groot genoeg zijn, buiten <strong>be</strong>reik van de hoogste<br />

temperaturen in het systeem of hoger dan hoogste condensatietemperatuur. Eens de kritische<br />

temperatuur overschreden kan de koudemiddeldamp niet meer condenseren. In de buurt<br />

van de kritische temperatuur worden de prestaties van het koudemiddel ronduit slecht, bv.<br />

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

de (duurdere en nog helemaal niet op punt staande) Lorentzen cyclus.<br />

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

stroomweerstand zo klein mogelijk te houden en het drukverlies in de leidingen zo klein<br />

mogelijk te houden.<br />

Specifieke elektrische weerstand, elektrische doorslagvastheid diëlektriciteitsconstante zijn<br />

eigenschappen die <strong>be</strong>palen of het koudemiddel in een koelmachine met ingebouwde motor<br />

kan gebruikt worden. Hoe hoger de genoemde waarden, hoe geschikter voor dergelijke<br />

installaties. Waterabsorptie <strong>be</strong>invloedt deze eigenschap negatief.<br />

Een heel <strong>be</strong>langrijke eigenschap van een koudemiddel is de mengbaarheid met de olie.<br />

1.6 De <strong>be</strong>naming van de koudemiddelen.<br />

De veel gebruikte verzamelnaam voor alle chloor en fluorhoudende koudemiddelen "Freon"<br />

is eigenlijk een handelsmerk van Du Pont de Nemours, voor een product dat uitgevonden<br />

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

Het was een algemeen gebruikt woord om de chloorfluorkoolwaterstoffen van de<br />

koudemiddelfamilie aan te duiden.<br />

Door de milieuproblematiek is deze naam "<strong>be</strong>smet geraakt", en door de meeste fabrikanten<br />

op de markt gebracht onder andere namen, zoals Klea, Solkane, Isceon, Suva, Forane,<br />

Genetron, ...<br />

Men gebruikt tevens afkortingen.<br />

Zo zijn : CFK's de verbindingen die Chloor, Fluor en Koolstof <strong>be</strong>vatten (in het Frans en het<br />

Engels CFC's), HCFK's de verbindingen die tevens waterstof <strong>be</strong>vatten (in het Frans en het<br />

Engels HCFC's) en HFK's de stoffen die waterstof, fluor en koolstof <strong>be</strong>vatten (in het Frans<br />

en het Engels HFC's).<br />

De CFK's worden wel eens de "harde" CFK's genoemd, de HCFK's de "zachte" CFK's.<br />

Volgens de ANSI/ASHRAE Standaard 3478 is de <strong>be</strong>naming van de fluor en chloor<br />

houdende koudemiddelen:


eerste letter een R van "refrigerant"<br />

laatste letter verwijzing naar een niet symmetrische molecule<br />

laatste cijfer : het aantal fluoratomen<br />

voorlaatste cijfer het aantal waterstofatomen +1<br />

eerste cijfer : het aantal koolstofatomen -1<br />

Uitzonderingen de azeotropen volgens lijst.<br />

R500, R502, R503, R507 enz..<br />

De niet organische koudemiddelen krijgen als eerste cijfer een 7, gevolgd door het<br />

moleculair gewicht. Voor<strong>be</strong>eld, Ammoniak = R717, CO2 = R744.<br />

Voor de blends (mengsels) zijn er alleen commerciële <strong>be</strong>namingen, zonder enige verwijzing<br />

naar de aard van de samenstellende producten. Het codecijfer ervan <strong>be</strong>gint met een 4.<br />

1.7 Onderdelen van een koelinstallatie<br />

Ozonafbrekende stoffen en gefluoreerde broeikasgassen worden in de praktijk enkel<br />

gebruikt in koelsystemen op basis van dampcompressie. Een dampcompressiekoelmachine<br />

<strong>be</strong>staat in zijn eenvoudigste vorm uit een verdamper, een compressor, een condensor en een<br />

expansieorgaan, die door middel van leidingen met elkaar gekoppeld zijn.<br />

In afwijking tot de klassieke Rankine cyclus 4 , levert het expansieorgaan bij de traditionele<br />

koelcyclus geen ar<strong>be</strong>id terug aan het systeem. Hierdoor is het rendement van de traditionele<br />

cyclus aanzienlijk lager. Dit rendement <strong>be</strong>draagt typisch slechts 60% van het theoretisch<br />

haalbaar rendement van een Carnotcyclus. Meertrapssystemen <strong>be</strong>naderen het theoretisch<br />

haalbare maximumrendement iets <strong>be</strong>ter (tot zowat 80%).<br />

Vermits het concept van een koelinstallatie in wezen niet verschillend is voor een<br />

commerciële en industriële koelinstallatie, voor gekoeld transport en voor stationaire en<br />

mobiele airco, worden alle onderdelen <strong>be</strong>sproken die kunnen worden aangewend bij het<br />

ontwerpen van eender welk type van koelinstallatie.<br />

1.7.1 Verdampers<br />

De verdamper onttrekt warmte aan de te koelen ruimte (of object, kan bijvoor<strong>be</strong>eld ook een<br />

reactor zijn) door het <strong>be</strong>nutten van de verdampingswarmte van het gebruikte koudemiddel.<br />

De verdamper is op te vatten als een warmtewisselaar met als kenmerk dat het koudemiddel<br />

hierin (inwendig) een faseverandering ondergaat van vloeibaar naar gasvormig. Uitwendig<br />

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

4 De Rankine cyclus is gebaseerd op verdampende en condenserende vloeistoffen en laat toe het maximale<br />

rendement zoals voorspeld door Carnot (gebaseerd op ideale gassen) te halen.<br />

29


30<br />

Verdampers kunnen enerzijds worden ingedeeld naar hun koudemiddelvulling en anderzijds<br />

naar het te koelen medium.<br />

Met <strong>be</strong>trekking tot de koudemiddelvulling <strong>be</strong>staan er natte en droge verdampers.<br />

Bij natte verdamping is een mengsel van vloeistof en damp aanwezig na het verlaten van de<br />

verdamper. De verhouding vloeistof/damp kan varia<strong>be</strong>l zijn en wordt <strong>be</strong>paald door de<br />

ontwerper. Meestal <strong>be</strong>vindt deze verhouding zich tussen 2 en 6. Het percentage van de<br />

koudemiddelinhoud in vloeistofvorm <strong>be</strong>draagt typisch tussen de 50 en de 80%.<br />

Bij droge verdamping wordt zoveel vloeibaar koudemiddel aan de verdamper toegevoerd,<br />

dat het koudemiddel na het passeren van de verdamper volledig in dampvorm is overgegaan<br />

en zelfs een kleine hoeveelheid exceswarmte <strong>be</strong>vat. Het koudemiddel is “oververhit”. Dit<br />

houdt in dat het warmer is dan de “verzadigde” damp. De verzadigde damp is de damp die<br />

ontstaat wanneer de damp<strong>be</strong>l de vloeistof verlaat. De typische oververhitting<br />

(temperatuursverschil) <strong>be</strong>draagt 6 tot 8 K. De koudemiddelinhoud is typisch tussen de 25 en<br />

de 40 % vloeistofvorm, met een in ontwerp aangenomen gemiddelde van 33 %.<br />

Indien de verdampers worden onderverdeeld naar het te koelen medium kunnen<br />

vloeistofkoelers en luchtkoelers worden onderscheiden.<br />

Vloeistofkoelers koelen o.a. water, pekel, water-glycol, en worden toegepast in airco-<br />

installaties met meerdere koelers, in warmtepompen, meer en meer bij commerciële koeling,<br />

in industriële koudewatermakers (“chillers”) en in procesinstallaties.<br />

Luchtkoelers <strong>be</strong>staan zowel in een statische uitvoering als met geforceerde luchtcirculatie,<br />

en worden toegepast in winkelkoeling, transportkoeling, airco en in grote en kleine<br />

industriële installaties.<br />

De diverse uitvoeringen van verdampers zijn:<br />

- lamellenwarmtewisselaars;<br />

- pijpenwarmtewisselaars (shell and tu<strong>be</strong>);<br />

- platenwarmtewisselaars;<br />

- coaxiale warmtewisselaars (opgerold of gestrekt).<br />

1.7.2 Compressoren<br />

De compressor heeft een dub<strong>be</strong>lfunctie. Hij verplaatst gas vanuit de verdamper naar de<br />

condensor zodat het koudemiddel kan circuleren en hij zorgt voor een lage druk in de<br />

verdamper die noodzakelijk is voor het handhaven van een verdampingstemperatuur (moet<br />

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

die afhankelijk is van de condensatietemperatuur van het koudemiddel.<br />

Compressoren kunnen ingedeeld worden naar uitvoering van aandrijving:<br />

- hermetisch gesloten: 65 W - 100 kW koudevermogen;<br />

- semi-hermetisch: 0,33 – 250 kW koudevermogen;<br />

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


Open compressoren komen voor in koel- en vriesinstallaties, bij transportkoeling en in<br />

grotere airco’s. Grotere compressoren (meestal schroefcompressoren) en veel ammoniakcompressoren<br />

worden nog steeds uitgevoerd als “open” compressor.<br />

Figuur 1: Schets van een open compressor<br />

De overbrenging van de elektromotor kan via directe aandrijving op de krukas of via een Vsnaaraandrijving<br />

plaatsvinden.<br />

De asafdichting, het meest gevoelige onderdeel van de open compressor, kan bij niet goed<br />

functioneren aanleiding geven tot lekkage. De soorten asafdichtingen zijn drukring-,<br />

stationaire balg-, membraan-, roterende en labyrint asafdichting.<br />

Een labyrint asafdichting wordt praktisch niet meer toegepast (lekkage bij stilstaande<br />

compressor). Deze asafdichting werd vooral gebruikt bij compressoren die werken met<br />

koudemiddelen met een verdampingstemperatuur boven de omgevingstemperatuur zoals<br />

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

condensatietemperatuur met drukken correspondeerden die <strong>be</strong>neden de normale luchtdruk<br />

lagen, niet eenvoudig vervangbaar zijn.<br />

In Figuur 2 is een asafdichting, een zogenaamde mechanical seal, weergegeven. Bij dat type<br />

vindt de afdichting plaats op het oliegesmeerde glijvlak tussen bijvoor<strong>be</strong>eld een<br />

koolstofsleepring en een stalen sleepring.<br />

31


32<br />

Figuur 2: Asafdichting<br />

Semi-hermetische compressoren zijn demonta<strong>be</strong>l (Frans: accessible of toegankelijk) en<br />

worden meestal gebruikt voor grotere installaties in o.m. grote winkelinstallaties, grote<br />

airco’s en industriële koel- en vriesinstallaties. Ze kunnen zuiggasgekoeld, luchtgekoeld, en<br />

watergekoeld worden uitgevoerd.


Figuur 3: Schets van een semi-hermetische compressor<br />

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

motorcompartiment, <strong>be</strong>perkt tot ca. 4 kW aandrijfvermogen. Bij geforceerde koeling (Bock,<br />

Bitzer) kan dit vermogen tot 5 kW <strong>be</strong>dragen. Het rendement van deze uitvoering ligt even<br />

hoog als bij open compressoren en ongeveer 20% hoger als bij zuiggasgekoelde modellen.<br />

Voor de watergekoelde versie gelden dezelfde limieten als voor de luchtgekoelde<br />

compressor. De zuiggasgekoelde versie gaat tot ongeveer 250 kW koelvermogen.<br />

Hermetische compressoren worden toegepast in het lage capaciteitsgebruik in o.m.<br />

winkeltoonbanken, airco’s en koel-en diepvriescellen, of in installaties waarbij het jaarlijks<br />

aantal <strong>be</strong>drijfsuren zeer gering is (airco en punctuele koeling). Door het zeer grote<br />

prijsverschil is de markt gestadig aan het verschuiven van open en semi-hermetische naar<br />

hermetische compressoren, waarbij de <strong>be</strong>trouwbaarheid en het maximumvermogen steeds<br />

toeneemt.<br />

33


34<br />

Figuur 4: Schets van een hermetische compressor<br />

De soorten compressoren die <strong>be</strong>staan zijn:<br />

- Verdringercompressoren:<br />

- zuigercompressoren;<br />

- roterende compressoren gebaseerd op wrijving: schroefcompressoren van het type<br />

monoscrew, schottencompressoren, roterende zuiger en rolzuigercompressoren met<br />

één schot;<br />

- roterende compressoren van het type rollen zonder wrijven: schroefcompressoren,<br />

onder andere zowel het sigma als het SRM1 en 2 profiel, scroll- of spiraal-<br />

compressoren.<br />

- Centrifugaalcompressoren (turbocompressoren).<br />

Zuigercompressoren kunnen open, semi-hermetisch en hermetisch gesloten worden<br />

uitgevoerd. Ze heb<strong>be</strong>n een gunstig deellastgedrag bij een toerentalregeling en vergen in<br />

industriële uitvoering vrij veel onderhoud door de vele <strong>be</strong>wegende delen en de hogere<br />

slijtage. In commerciële versie worden ze gewoon vervangen.


Figuur 5: Zuigercompressor<br />

Schroefcompressoren komen in grotere koel- en vriesinstallaties en in zeer grote airco’s<br />

naast in open uitvoering, ook meer en meer voor in semi-hermetische uitvoering. Een<br />

schroefcompressor faalt minder en is minder gevoelig voor vloeistofslag dan een<br />

zuigercompressor. De meeste schroefcompressoren zijn glijdend in capaciteit regelbaar en<br />

heb<strong>be</strong>n een <strong>be</strong>hoorlijk rendement.<br />

35


36<br />

Figuur 6: Schroefcompressor<br />

Scroll-compressoren veroveren meer en meer de markt. Ze zijn nu <strong>be</strong>schikbaar voor<br />

capaciteiten tussen 3 en 100 kW en <strong>be</strong>staan uitsluitend in hermetische versie. Ze worden in<br />

alle gebieden van de koeling toegepast. Net als de schroefcompressor is de scrollcompressor<br />

(vergelijkbaar principe) in hoge mate ongevoelig voor vloeistofslag.


Figuur 7: Werking scrollcompressor<br />

Centrifugaalcompressoren worden toegepast bij grotere koelcapaciteiten waarbij de<br />

verhouding tussen de condensor- en de verdamperdruk niet al te groot is<br />

(lucht<strong>be</strong>handelinginstallaties).<br />

1.7.3 Condensors<br />

De condensor is net als de verdamper op te vatten als een warmtewisselaar. De condensor<br />

koelt het door de compressor samengeperste gasvormige koudemiddel af waardoor het<br />

37


38<br />

koudemiddel condenseert en vloeibaar wordt. Er treden in feite drie verschijnselen op in een<br />

condensor namelijk afkoeling van de oververhitte gassen, condensatie en onderkoeling van<br />

de ontstane vloeistof.<br />

De warmteafvoer naar de omgeving kan direct of indirect plaatsvinden. De directe<br />

warmteafvoer kan ge<strong>be</strong>uren door een luchtgekoelde condensor, de indirecte warmteafgifte<br />

via een watergekoelde condensor.<br />

Indeling van condensors volgens de manier van afkoeling:<br />

- Watergekoelde condensors:<br />

- platenwarmtewisselaars: <strong>be</strong>staat uit aan elkaar hardgesoldeerde, geprofileerde,<br />

vlakke platen;<br />

- dub<strong>be</strong>lpijpcondensors of coaxiale condensor: <strong>be</strong>staat uit een samenstel van in elkaar<br />

geschoven pijpen;<br />

- horizontale ketelcondensors (<strong>be</strong>staan uit een pijpenbundel waardoorheen koelwater<br />

stroomt en die opgesteld is in een ketel die dikwijls tevens dienst doet als<br />

vloeistofvat).<br />

- Luchtgekoelde condensors.<br />

Bij watergekoelde condensors worden twee types onderscheiden.<br />

Het eerste type <strong>be</strong>staat uit een watergekoelde condensor, opgenomen in een open<br />

koelwaternet. Hierbij wordt het water (doorgaans) naar een open koeltoren gebracht waar<br />

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

het water af en verdampt een deel dat wordt bijgevuld. Dit afgekoelde water wordt<br />

vervolgens terug naar de watercondensor gestuurd. In de (petrochemische) industrie ge<strong>be</strong>urt<br />

de koeling ook door warmtewisseling met koud oppervlaktewater.<br />

Het tweede type is een verdampingscondensor. Hierbij wordt het koudemiddel naar een<br />

pijpenbundel in een soort constructie als de koeltoren gevoerd. Deze pijpenbundel wordt<br />

met water <strong>be</strong>sproeid en intens met lucht in contact gebracht. De pijpen <strong>be</strong>vatten meestal<br />

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

de installatie teruggevoerd. Een deel van het water verdampt en wordt bijgevuld.<br />

Watergekoelde condensors worden toegepast in zowel kleine als grote koelinstallaties.<br />

Verdampingscondensors worden gebruikt voor grotere condensorcapaciteiten die ten<br />

opzichte van watergekoelde condensors water<strong>be</strong>sparend zijn.<br />

Er is een stijgende tendens naar het gebruik van de platencondensor. De nadelen van deze<br />

condensor (vervuiling) laten echter nog ruimte voor de ketelcondensor (shell and tu<strong>be</strong>).<br />

Doordat bij een platencondensor het mechanisch dichten na demontage en hermontage zeer<br />

moeilijk is aan de zijde van het koudemiddel, zijn slechts enkele types uitgerust met<br />

demonteerbare platen. De meeste types zijn dan ook volledig gelast en niet demonteerbaar.<br />

Reinigen is enkel chemisch mogelijk. Na enkele reinigingen is het echter niet meer mogelijk<br />

het toestel zijn oorspronkelijke karakteristieken te geven. Een ketelcondensor is daarentegen<br />

vij goed mechanisch reinigbaar.<br />

Van de luchtgekoelde condensors worden de lamellenblokcondensors het meest toegepast.


Luchtgekoelde condensors met gedwongen luchtstroom (ventilator) worden toegepast in<br />

zowel kleine als in grote industriële koelinstallaties. Een bijzondere toepassing is deze die<br />

gebruikt wordt bij transportkoeling.<br />

Net als bij de verdampers kunnen we ook bij de condensors volgende typen<br />

warmtewisselaars onderscheiden:<br />

- lamellenwarmtewisselaars;<br />

- pijpenwarmtewisselaars (shell and tu<strong>be</strong>);<br />

- platenwarmtewisselaars;<br />

- coaxiale warmtewisselaar (opgerold of gestrekt).<br />

1.7.4 Expansieapparaten<br />

De <strong>be</strong>langrijkste taak van de expansievoorziening is het instandhouden van voldoende<br />

drukverschil tussen condensor en verdamper. In het expansieorgaan wordt de vloeistof die<br />

de condensor verlaat geëxpandeerd naar de verdamperdruk. Om de verdamper optimaal te<br />

laten functioneren moet het expansieorgaan zoveel koudemiddel toevoegen als de<br />

compressor in dampvorm kan afzuigen. De uiteindelijke <strong>be</strong>doeling van het expansieorgaan<br />

is het verzorgen van de inspuiting van het koudemiddel in de verdamper.<br />

De soorten expansieapparaten die <strong>be</strong>staan zijn:<br />

- capillaire buis;<br />

- automatisch, thermostatisch of elektronisch gestuurd expansieventiel;<br />

- hoge- en lagedrukvloeistofniveauregeling (bij natte verdampers).<br />

In theorie <strong>be</strong>staat er ook nog een expansieturbine maar deze is door de hoge technische<br />

eisen niet bouwbaar.<br />

Afhankelijk van de uitvoering wordt de inspuiting van het koudemiddel in de verdamper<br />

door druk of temperatuur geregeld. Een automatisch expansieklep houdt de druk in de<br />

verdamper constant terwijl een thermostatische expansieklep zorgt voor een constante<br />

oververhitting van de gassen aan het eind van de verdamper.<br />

De capillaire buis wordt enkel toegepast in relatief kleine prefab-installaties, met<br />

hermetische compressoren en aangepaste vulling, die in grotere series worden vervaardigd<br />

(zoals bij koelkasten, koelmeu<strong>be</strong>ls en airconditioninginstallaties). Uitzonderlijk gaan deze<br />

installaties tot vermogens van 50 kW (omkeerbare warmtepompen).<br />

De automatische regelklep is een drukregelaar die alleen als er geen grote <strong>be</strong>lastingvariaties<br />

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

bij voorkeur toegepast in combinatie met een vloeistofafscheider. Het toepassingsgebied<br />

van deze regelklep <strong>be</strong>perkt zich vandaag tot ijs- en schepijs<strong>be</strong>reiders waar het een<br />

eenvoudige en <strong>be</strong>trouwbare regelaar vormt voor het instellen van de hardheid van<br />

geproduceerde ijs.<br />

Het thermostatisch expansieventiel (TEV) is het <strong>be</strong>kendste en meest toegepaste<br />

vloeistofregelorgaan. De vloeistofinspuiting in de verdamper geschiedt door regeling van de<br />

oververhitting van de gassen (constant houden) aan het eind van de verdamper. Een voeler<br />

39


40<br />

op het einde van de verdamper (geklemd op de uitlaat van de zuiggassen) neemt de<br />

oververhitting waar.<br />

Het elektronisch gestuurd expansieventiel <strong>be</strong>staat uit een inspuitventiel met<br />

motoraandrijving, een elektronische regelaar en verscheidene temperatuurvoelers. Er zijn<br />

minstens twee voelers aanwezig. Eén voeler <strong>be</strong>vindt zich aan de ingang en één aan de<br />

uitgang van de verdamper. Soms zijn er twee bijkomende voelers noodzakelijk,<br />

respectievelijk in de intredende en in de uittredende lucht. Dit is het geval bij<br />

ontdooisturing.<br />

Een hoge- of lagedrukvloeistofniveauregeling is nodig bij de natte verdampers vermits hier,<br />

door de aanwezigheid van vloeistof, niet op oververhitting kan worden geregeld.<br />

Een turbine kan ook toegepast worden als expansieorgaan waarbij de expansiear<strong>be</strong>id<br />

<strong>be</strong>schikbaar komt voor het mee-aandrijven van de compressor. De investering hiervan wint<br />

zich alleen terug als het energieverbruik hoog is. Een expansieturbine wordt uiterst zelden<br />

toegepast.<br />

1.7.5 Regelingen, regelapparaten en regelsystemen<br />

Iedere koelinstallatie zal zonder ingrijpen van buitenaf een <strong>be</strong>paalde evenwichtstoestand<br />

<strong>be</strong>reiken en handhaven. Dikwijls wijkt die temperatuur en druk af van hetgeen gewenst is.<br />

Om de gewenste condities in de hand te houden moet het koelproces worden geregeld.<br />

Om de werking van een koelinstallatie binnen het aanvaardbare te houden, is ook<br />

<strong>be</strong>veiligingsapparatuur nodig. Deze apparatuur <strong>be</strong>veiligt tegen abnormaal hoge en lage<br />

drukken en temperaturen.<br />

De meest courante regelapparatuur bij een koelinstallatie zijn de pressostaat en de<br />

thermostaat. Een pressostaat is een drukafhankelijke elektrische schakelaar voor een<br />

compressor. Een thermostaat is een temperatuursafhankelijke elektrische schakelaar.<br />

In goedkopere installaties wordt deze regelapparatuur gecombineerd met de<br />

<strong>be</strong>veiligingsapparatuur. Bij de <strong>be</strong>tere apparatuur zijn deze onderdelen meer specifiek.<br />

Verder zijn er nog o.m. de verdamperdruk-, de startdruk-, en de condensordrukregelaar.<br />

Een pressostaat kan o.a. worden toegepast als:<br />

- hogedruk- of lagedruk<strong>be</strong>veiliging;<br />

- oliedruk<strong>be</strong>veiliging;<br />

- condensordrukregeling;<br />

- vermogenregeling van de compressor (capaciteitsregelklep regelt het koelvermogen van<br />

de compressor door de persgassen om te leiden naar de zuigzijde van de installatie).<br />

Een thermostaat kan o.a. worden toegepast voor:<br />

- schakeling van compressor of magneetklep;<br />

- <strong>be</strong>ëindigen van de ontdooiing;<br />

- condensorventilatorregeling.


1.7.6 Koelleidingen<br />

Met uitzondering van de kleine, tot één geheel samengebouwde koelinstallatie, moeten voor<br />

bijna elke installatie de leidingen ter plaatse worden gereedgemaakt en gemonteerd.<br />

Een leidingsysteem kan worden opgesplitst in volgende delen:<br />

- persleiding van compressor naar condensor<br />

- vloeistofleiding van condensor naar vloeistofvat en van vloeistofvat over<br />

expansieventiel naar verdamper (vloeistof tot aan expansieventiel en hierna vloeistof en<br />

gas)<br />

- zuigleiding van verdamper naar compressor<br />

Een drukvereffeningsleiding kan ook deel uitmaken van het leidingsysteem. Deze leiding<br />

heeft als doel ongewenste drukverschillen op verschillende plaatsen te voorkomen. De<br />

toepassing ervan vindt vooral plaats bij thermostatische expansiekleppen en bij<br />

oliedruknivellering tussen compressoren (wordt aangebracht tussen parallel aangesloten<br />

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

Het monteren van leidingen onderling en van leidingen met componenten, of het herstellen<br />

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

die normaal uit koper <strong>be</strong>staan, worden hoofdzakelijk verbonden door het<br />

braseren ervan (hardsolderen). Koelinstallaties op basis van ammoniak maken gebruik van<br />

stalen leidingen omdat ammoniak koper en koperlegeringen aantast.<br />

Koeltechnische koperen leidingen verschillen van koperen leidingen voor sanitaire<br />

doeleinden (waterleidingen) doordat de eerste ook inwendig gepolijst zijn. Dat is visueel<br />

duidelijk merkbaar aan de glans van koeltechnische koperen buizen aan de binnenzijde.<br />

Sanitaire koperen buizen zijn mat aan de binnenzijde.<br />

Koeltechnische leidingen <strong>be</strong>staan in twee maatsystemen, met name de duimse maten en de<br />

metrische maten. Bij het koppelen van <strong>be</strong>ide maatsystemen aan elkaar dient gebruik<br />

gemaakt te worden van koppelstukken. Het eenvoudig braseren ervan zonder geëigende<br />

koppelstukken kan problemen opleveren van goede doorvloei en bijgevolg gaan lekken.<br />

1.7.7 Koppelingen en verbindingen<br />

Naast soldeer- en lasverbindingen <strong>be</strong>staan er ook mechanisch demonteerbare verbindingen.<br />

De meest voorkomende verbindingen van deze soort zijn:<br />

- flensverbinding: leidingverbinding waarbij de uiteinden van de leidingen met elkaar<br />

verbonden zijn door middel van een schijfvormige rand of velg die voorzien is van<br />

bouten en een pakking<br />

- knelkoppeling: losdraaibare leidingverbinding waarbij de afdichting wordt verkregen<br />

door het vervormen van een over de leiding geschoven knelring<br />

- schroefverbinding: leidingverbinding waarbij het aandrukken van het afdichtingsmateriaal<br />

in de verbinding tot stand gebracht wordt door middel van het aandraaien van<br />

een schroefdraad<br />

- flareverbinding: klemverbinding waarbij het trompetvormig uiteinde van een leiding de<br />

afdichting vormt tussen de conische vlakken van de leidingverbinding<br />

41


42<br />

Figuur 8: Flareverbinding<br />

Flareverbindingen heb<strong>be</strong>n een slechte reputatie en zijn in Nederland wettelijk verboden bij<br />

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

maken van een flareverbinding lijkt eenvoudig, maar in de praktijk levert het frequent<br />

problemen op. Een groot aantal lekkages in koelinstallaties wordt dan ook veroorzaakt door<br />

slecht gemaakte of gescheurde flares.<br />

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<br />

<strong>be</strong>staan. De EN 378 “Refrigerating systems and heat pumps. Safety and environmental<br />

requirements” wordt her<strong>be</strong>keken en wanneer deze nieuwe Europese norm van kracht wordt,<br />

<strong>be</strong>staat de kans dat de <strong>be</strong>staande Nederlandse regelgeving wordt versoepeld.<br />

Het is <strong>be</strong>langrijk te melden dat de <strong>be</strong>ste verbindingen worden <strong>be</strong>reikt door hardsolderen of<br />

lassen.<br />

Een bijzondere soort verbinding die in het kader van de Nederlandse regelgeving toegelaten<br />

is, is de STEK-flare. Deze appendage <strong>be</strong>staat uit 3 delen :<br />

1. een voorgevormd geelkoperen pijpje dat aan de te verbinden leiding moet worden<br />

gehardsoldeerd;<br />

2. een pletringetje, waarvan er zich in de verpakking 3 exemplaren <strong>be</strong>vinden, dat<br />

tussen het koperen pijpje met voorgevormde trompet en de aan het te verbinden<br />

toestel aanwezige conus moet worden geplaatst;<br />

3. een wartelmoer die vóór het hardsolderen eerst over de pijp moet worden<br />

aangebracht.<br />

Het koppelsysteem heeft weinig zin om het hardsolderen van leidingen te vermijden. Het<br />

dient dan ook hoofdzakelijk voor het aansluiten van <strong>be</strong>paalde toestellen (pressostaten,...).<br />

De meeste van die toestellen zijn tegenwoordig echter ook verkrijgbaar in een rechtstreeks<br />

hardsoldeerbare versie.<br />

Voordeel van de STEK-flare tegenover de gewone flare: de trompet heeft veel minder de<br />

neiging mee te draaien en daardoor een lekke verbinding te veroorzaken. Er zijn geen<br />

statistische cijfers <strong>be</strong>kend over het verschil tussen de STEK en de gewone flare, <strong>be</strong>ide met<br />

pletringetje. Er kan redelijkerwijze aangenomen worden dat de lekfrequentie van een<br />

gewone flare met pletringetje groter is dan deze van een STEK-flare met pletringetje. De<br />

STEK-flare vereist echter een aanzienlijk grotere realisatietijd. De vraag is echter relevant<br />

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

dan niet ineens alles hardsolderen?<br />

1.7.8 Appendages<br />

De meest courante appendages van een koelinstallatie met toelichting van hun functie zijn<br />

hieronder weergegeven.<br />

Afsluiters:<br />

Zijn voorzien om het onderhoud en de herstellingen te vergemakkelijken. Afsluiters laten<br />

toe <strong>be</strong>paalde delen te demonteren zonder verlies van koudemiddel. Ze maken het ook<br />

mogelijk om op eenvoudige wijze drukken te meten en koudemiddel bij te vullen of af te<br />

tappen.<br />

Er <strong>be</strong>staan vele typen van afsluiters. De uitvoering of constructie is o.a. afhankelijk van het<br />

doel of de plaats in het systeem.<br />

Soorten afsluiters: hand<strong>be</strong>diende (membraan- en klepschotelafsluiters), zuig- en<br />

persafsluiters (aan respectievelijk zuig- en perskant van compressor), speciale vulafsluiters<br />

(om de vloeistof in de vloeistofleiding bij te vullen) en magneetafsluiters.<br />

43


44<br />

Omkeerklep:<br />

Dient om de stromingsrichting in het koelsysteem om te keren om de verdamper te kunnen<br />

ontdooien met de warmte van de persgassen. De functies van condensor en verdamper<br />

worden gewisseld.<br />

Terugslagkleppen:<br />

Heb<strong>be</strong>n als doel het voorkomen van het terugstromen van koudemiddel of<br />

koudemiddeldamp van een warmere naar een koudere plaats of van een plaats met hoge<br />

naar een plaats met lage druk.<br />

Elektromagnetische klep:<br />

Dient voor het openen en sluiten van de toevoerleiding naar het expansieventiel. Deze klep<br />

wordt ook in enkele gevallen gebruikt bij warmterecuperatie, warm-gas- ontdooiing, …<br />

Automatische waterregelventiel:<br />

Regelt de hoeveelheid koelwater door de condensor in functie van de condensordruk (sluit<br />

automatisch bij stilstand van installatie).<br />

Flexi<strong>be</strong>le leidingdelen:<br />

Kunnen worden geplaatst in de zuigleiding en de persleiding van de compressor, om<br />

breuken te voorkomen door trillingen en vibraties.<br />

Vloeistofafscheiders:<br />

Worden geplaatst in de zuigleiding vlak vóór de compressor om het aanzuigen van zuiggas<br />

met vloeistofdeeltjes te voorkomen (vloeistofslag).<br />

Er is een verschil in werking van de vloeistofafscheiders tussen een installatie op basis van<br />

gehalogeneerde koudemiddelen en een ammoniakinstallatie.<br />

Bij een koelinstallatie die werkt met gehalogeneerde koudemiddelen wordt de olie bovenaan<br />

verzameld. De afscheider is meestal leeg. De vloeistof verdampt onder invloed van de<br />

ruimtetemperatuur en de olie wordt teruggevoerd naar het carter.<br />

Bij een ammoniakinstallatie wordt de olie onderaan verzameld. De afscheider is meestal<br />

volledig gevuld en werkt als buffertank in geval van niet stationaire werking van de<br />

installatie. De olie wordt eveneens naar het carter teruggevoerd, eventueel via een<br />

olierectifier.<br />

Bij een ammoniakinstallatie komt het koudemiddel de afscheider binnen via:<br />

- het expansiesysteem (hoge- of lagedrukvlotter) waar vloeistof gemengd is met<br />

expansiegas;<br />

- de retourleiding vanaf de koelers waar het zuiggas gemengd is met restvloeistof ten<br />

gevolge van “overfeed”;<br />

- de pomp-overstort bij pompcirculatie.<br />

Bij een installatie op gehalogeneerde koudemiddelen komt de vloeistof de afscheider binnen<br />

langs de zuigleiding. Dit ge<strong>be</strong>urt enkel in geval van een slecht werkend expansieventiel of<br />

door het omkeren van de cyclus bij warm-gasontdooiing. In principe is de<br />

vloeistofafscheider in normaal ongestoord <strong>be</strong>drijf steeds leeg.<br />

Vloeistofvat:


Het vloeistofvat is een hogedrukzijdig vat waarin het koudemiddel dat niet altijd in de kring<br />

nodig is, tijdelijk wordt opgeslagen. Bij pumpdown en uitgeschakelde warmterecuperatie<br />

<strong>be</strong>vat het vat al het koudemiddel dat in de kring aanwezig is. Een vloeistofvat wordt zowel<br />

horizontaal als verticaal opgesteld. Meestal wordt het uitgerust met kijk- of peilglazen om<br />

het niveau van de aanwezige vloeistof te kunnen vaststellen. Het vloeistofvat moet, vanaf<br />

<strong>be</strong>paalde afmetingen zoals wettelijk <strong>be</strong>schreven, voorzien zijn van een breekplaat of van<br />

veiligheidskleppen. Er staat steeds een afsluiter aan de vloeistofzijde. Om <strong>be</strong>paalde werken<br />

aan de installatie aanzienlijk te vereenvoudigen is een afsluiter aan de ingang aan<strong>be</strong>volen.<br />

Het vat dient steeds iets te groot gedimensioneerd te zijn omdat de vloeistof uitzet bij<br />

stijgende omgevingstemperatuur. Deze uitzetting <strong>be</strong>draagt normaal 15% van het aanwezige<br />

vloeistofvolume. Het vat moet weerstaan aan de hoogste werkdruk van alle onderdelen van<br />

de installatie.<br />

Warmtewisselaar:<br />

Verdampers en condensoren kunnen worden opgevat als warmtewisselaars. Hiernaast kan er<br />

ook een warmtewisselaar worden aangebracht tussen de vloeistof- en zuigleiding. Het doel<br />

hiervan is het nakoelen van de condensorvloeistof met het koude zuiggas waardoor dit<br />

zuiggas opwarmt en een meer oververhit gas naar de compressor wordt gevoerd. Door<br />

onderkoeling van de vloeistof uit de condensor neemt de specifieke koudecapaciteit van<br />

deze vloeistof toe. In de praktijk is de warmtewisselaar een toestel dat toelaat <strong>be</strong>paalde<br />

fouten in de koelinstallatie te ondervangen (aanwezigheid van flashgas in de<br />

vloeistofleiding).<br />

Pulsatiedempers:<br />

Dienen voor het dempen van geluid en trillingen, die uitsluitend het gevolg zijn van<br />

pulsaties. Deze dempers worden o.m. toegepast in persgasleidingen waarbij de gasstroom<br />

door de leiding niet laminair maar pulserend is. Dit is het geval indien compressor en<br />

condensor ver uit elkaar zijn opgesteld.<br />

Olieafscheiders:<br />

Heb<strong>be</strong>n als doel de olie die samen met het koudemiddel de compressor verlaat, te scheiden<br />

van het koudemiddel en terug naar het carter van de compressor te sturen. De olieafscheider<br />

wordt in de persleiding gemonteerd.<br />

Drogers:<br />

Heb<strong>be</strong>n als doel het vochtgehalte in een korte tijd op een laag niveau te brengen waardoor<br />

zuurvorming geen kans krijgt (enkele ppm).<br />

Soorten drogers: hermetisch gesloten drogers en drogers met afneembaar deksel en<br />

hervulbare kernen. De drogers kunnen <strong>be</strong>staan uit o.m. moleculaire zeven, silicagel (dalend<br />

gebruik), geactiveerd aluminiumoxide (absor<strong>be</strong>ert hoofdzakelijk zuren).<br />

Filters:<br />

Worden in de vloeistofleiding gemonteerd. Er <strong>be</strong>staan twee uitvoeringen van filters in<br />

leidingen, namelijk de zuiggasfilter (filtreert losse deeltjes ter voorkoming van schade aan<br />

de compressor) en de vloeistoffilter (filtreert in combinatie met de droger de losse deeltjes<br />

direct uit in de droger = filter/droger).<br />

Breekplaat:<br />

45


46<br />

Het is een dun metalen schijf in een houder die breekt wanneer een voor de breekplaat<br />

<strong>be</strong>paalde specifieke druk wordt overschreden.<br />

Loodnagel:<br />

Eenvoudig soort breekplaat die <strong>be</strong>staat uit een plaatje gemakkelijk smeltbaar materiaal<br />

(geen lood, het smeltpunt daarvan is te hoog). De loodnagel wordt toegepast bij kleinere<br />

installaties.<br />

Kijkglazen:<br />

Kunnen worden aangebracht in de vloeistofleiding na de droger/filter en/of in de<br />

olieterugvoerleiding van een olieafscheider naar het carter van de compressor om<br />

respectievelijk de aanwezigheid van vloeistof of het olieniveau in het carter van de<br />

compressor na te gaan. Eerder zeldzaam wordt een kijkglas ook gebruikt om de<br />

aanwezigheid van flashgas te constateren in de voeding van het expansieventiel (als<br />

diagnose).<br />

Peilglazen:<br />

Heb<strong>be</strong>n als functie te controleren of er voldoende koudemiddel of olie in het systeem<br />

aanwezig is. Peilglazen komen voornamelijk voor in grotere koelinstallaties en kunnen<br />

worden aangesloten op grotere vloeistofvaten.<br />

Manometers:<br />

Worden toegepast om de druk te meten.<br />

Er <strong>be</strong>staan zuigdrukmanometers (zijn d.m.v. een capillaire leiding aangesloten op de<br />

zuigafsluiter), persdrukmanometers en oliedrukmanometers. De manometers die aan felle<br />

trillingen onderhevig zijn, worden speciaal gevuld met glycerine om de trillingen te<br />

dempen.<br />

1.7.9 Hulp(rand)apparatuur<br />

De randapparatuur die deel kan uitmaken van een koelinstallatie met toelichting van zijn<br />

functie is onderstaand weergegeven.<br />

Ventilatoren:<br />

Worden toegepast bij verdampers en bij luchtgekoelde condensors.<br />

Soorten ventilatoren: axiaalventilator vrijwel steeds toegepast bij verdampers (luchtkoelers),<br />

centrifugaalventilatoren.<br />

Koudemiddelcirculatiepomp:<br />

Deze pomp vindt zijn toepassing vaak bij verdampers waarbij meer vloeistof wordt<br />

rondgepompt dan er voor verdamping nodig is (<strong>be</strong>tere warmteoverdracht in de verdamper<br />

maar ook grotere hoeveelheden koudemiddel nodig). Het koudemiddel uit de afscheiders<br />

kan d.m.v. de circulatiepomp naar de luchtkoelers worden gebracht.<br />

De koudemiddelcirculatiepomp wordt enkel toegepast bij grote industriële koelinstallaties<br />

die werken volgens het natte-verdampingsprincipe (geforceerde koudemiddelcirculatie) en<br />

vindt zijn toepassing voornamelijk bij ammoniakinstallaties.<br />

Ontdooisystemen van verdampers:


Ontdooien wordt toegepast bij verdampers die werken bij verdampingstemperaturen onder<br />

0°C. Door de lage verdampingstemperaturen zal zich rijp vormen op de buitenzijde van de<br />

pijpen en lamellen. De warmteoverdracht wordt daardoor verminderd en het lamellenblok<br />

kan zelfs dichtvriezen. Vandaar dat er een ontdooivoorziening aanwezig moet zijn.<br />

Ontdooien kan door:<br />

- Het plaatsen van elektrische weerstanden. Ondanks het feit dat dit zeer vaak wordt<br />

toegepast, is het rendement zeer slecht en komt er aanzienlijk veel warmte in de<br />

koelruimte vrij.<br />

- Persgasontdooiing, waarbij de verdamper als condensor wordt gebruikt.<br />

- De ventilatoren te laten draaien totdat de temperatuur in de verdamper boven de 4°C is<br />

gestegen. Dit werkt alleen goed bij omgevingstemperaturen boven 6°C. De<br />

producttemperatuur stijgt hierbij, en kan in 30 minuten oplopen tot 4 à 5°C. Indien dit<br />

ontoelaatbaar is dan moet een ander systeem worden toegepast.<br />

- Het sproeien van water over de verdamper. Deze waterontdooiing kent een dalend<br />

gebruik.<br />

Warmterecuperatiesystemen:<br />

Het systeem voor warmterecuperatie <strong>be</strong>staat meestal uit een stel omschakelventielen en een<br />

bijkomende condensor. Deze condensor kan een watercondensor, een boiler met een<br />

speciale ingebouwde warmtewisselaar of een luchtcondensor zijn. Tenslotte kan de<br />

warmterecuperatiekring in parallel of in serie staan met de hoofdcondensor.<br />

De hoofdcondensor blijft in de meeste gevallen in <strong>be</strong>drijf omdat de warmterecuperator<br />

ontworpen is voor de gemiddelde in de winter af te voeren warmte, en de hoofdcondensor<br />

voor de gemiddeld in de zomer af te voeren warmte. Het grootste deel van het jaar blijft de<br />

recuperator dus in de kring, en vergroot de koudemiddelinhoud van het systeem. Het<br />

vloeistofvat moet hierdoor groot genoeg zijn om deze bijkomende inhoud te kunnen<br />

<strong>be</strong>vatten.<br />

1.8 Soorten lekken en structurele oorzaken van lekkages<br />

1.8.1 Soorten lekken<br />

Lekverliezen bij koelinstallaties kunnen diverse oorzaken heb<strong>be</strong>n en volgens hun aard<br />

onderverdeeld worden in incidentele en structurele lekken. Incidentele lekken worden<br />

veroorzaakt door o.m. breuken, opengaande kleppen en loskomende verbindingen.<br />

Structurele lekken zijn het gevolg van een o.m. foutieve materiaal- en componentenkeuze,<br />

een niet optimale techniek en disproportie tussen de koudemiddelinhoud en de capaciteit<br />

van de installatie.<br />

a) Incidentele lekken<br />

Incidentele lekken kunnen van technische aard zijn, zoals breuken en scheuren veroorzaakt<br />

door onvoldoende opgevangen trillingen, kunnen het gevolg zijn van onvoldoende of slecht<br />

onderhoud of kunnen veroorzaakt worden door foutieve handelingen door de eigenaar of de<br />

uitbater van de koelinstallatie.<br />

Dit soort lekken gaat meestal gepaard met een plots en massaal koudemiddelverlies.<br />

47


48<br />

Technische oorzaken<br />

Inwendig aan de koelinstallatie<br />

Voor<strong>be</strong>elden:<br />

- Barsten door hoge drukken van leidingen, koppelingen en onderdelen (bv. lekken<br />

en scheuren door optreden van waterhamer of plots optredende verstopping door<br />

vervuiling van water- en/of luchtcondensors, corrosie van luchtcondensors, …).<br />

- Breuken en scheuren door trillingen van de installatie (soms ook bij normale en<br />

goed gemaakte verbindingen, frequenter bij onvoldoende doorlassing, bij<br />

flareverbindingen,…).<br />

- Losvriezen van geschroefde (bijvoor<strong>be</strong>eld flares) en geflenste verbindingen door<br />

te sterke temperatuurschommelingen en ijsvorming (de flareverbinding bij een<br />

expansieventiel aan de kant van de lage druk is een typisch voor<strong>be</strong>eld van<br />

dergelijke lekken).<br />

- Ondeugdelijke verbindingen (flareverbindingen geven aanleiding tot vele lekken).<br />

- Loskomen van meestal geschroefde of geflenste koppelingen en dichtingen door<br />

te hoge temperaturen.<br />

- Beschadiging door te lage temperaturen. Beschadiging van onder meer batterijen<br />

door ijsvorming, van de wartelmoer (barsten) door ijsvorming tussen<br />

schroefdraad of <strong>be</strong>schadiging door het overschrijden van de barstpanning door<br />

krimpen. Er treedt ook <strong>be</strong>schadiging op door het doorprikken van<br />

trillingsdempers door ijskristallen in het lagedrukgedeelte.<br />

Uitwendig aan de koelinstallatie<br />

Voor<strong>be</strong>elden:<br />

- Beschadiging door o.a. werktuigen, voorwerpen, voertuigen; botsing van een<br />

transpallet of van zijn lading met een koelmeu<strong>be</strong>l of met een leiding komt vaak<br />

voor (de componenten en leidingen dienen toegankelijk te zijn).<br />

- Beschadiging van ingemetste en in de grond gelegen leidingen door het boren van<br />

gaten gedurende werkzaamheden, herstellingen aan <strong>be</strong>tegeling en aan riolering,<br />

en door onvoldoende markering en voorzorg.<br />

- Corrosie van de luchtcondensor door omgevingsfactoren leidt in eerste instantie<br />

tot hogere drukken, later eventueel tot aantasting en perforatie van de buizen.<br />

Menselijke fouten<br />

Voor<strong>be</strong>elden:<br />

- Foutief gebruik van het koudemiddel (bv. voor drukproeven en om zaken uit te<br />

blazen, …).<br />

- Foutieve koudemiddelhandelingen (de grootste fout <strong>be</strong>staat uit het doorzagen van<br />

een leiding en laten ontsnappen van het koudemiddel omdat “het anders te lang<br />

duurt”). Andere veel voorkomende fouten zijn:<br />

− kraan openzetten in de plaats van het koudemiddel te recuperen voor<br />

recycling, regeneratie of vernietiging (bv. omdat er geen recuperatiecylinder<br />

aanwezig is);<br />

− te weinig tijd nemen om installatie leeg te zuigen en rest koudemiddel laten<br />

ontsnappen;<br />

− manifold niet leegzuigen.


- Niet optimaal concept van de installatie waardoor situaties ontstaan die resulteren<br />

in het moeten aflaten van al dan niet de volledige koudemiddelinhoud (meestal te<br />

weinig kranen en/of ontbreken van een vloeistofvat).<br />

- Kleine gebreken die te laat opgemerkt of genegeerd worden en resulteren in<br />

incidenten (bv. het doorroesten van stalen onderdelen door gebrek aan onderhoud,<br />

het vaststellen van tegen elkaar schurende onderdelen wat zonder het nemen van<br />

maatregelen op termijn zal leiden tot een lek).<br />

- Onverschilligheid t.o.v. lekken die moeilijk op te sporen zijn, al dan niet door de<br />

hoge kostprijs van het opsporen.<br />

- Onverschilligheid t.o.v. lekken omdat de installatie zogezegd niet kan worden<br />

stilgelegd.<br />

b) Structurele lekken<br />

Structurele lekken zijn vooral van technische aard en kunnen dezelfde oorzaken heb<strong>be</strong>n als<br />

incidentiele technische lekken. Deze kleine of langzame lekken kunnen voorkomen aan<br />

praktisch alle onderdelen van de installatie. Vele van deze lekken worden veroorzaakt door<br />

gebrekkige verbindingen en blijven onopgespoord door het ontbreken van degelijke druk-<br />

en lektesten en van gepaste apparatuur om deze testen uit te voeren.<br />

Continu optredende kleine lekkages als gevolg van de gekozen uitvoering van het<br />

systeem<br />

In de <strong>be</strong>ginfase kunnen ook de hierboven vernoemde lekken als een klein bijna niet<br />

detecteerbaar lek aanvangen. Zij evolueren later meestal tot grote lekken.<br />

Sommige lekken blijven echter klein, zoals :<br />

Voor<strong>be</strong>elden:<br />

- Lekkage aan de asafdichtingen van open compressoren en koudemiddelpompen,<br />

vooral wanneer deze frequent stilstaan.<br />

- Lekkage van expansieventielen door grote temperatuurschommelingen (o.a. bij de<br />

ontdooicyclus) waardoor de wartels gaan lekken<br />

- Lekkage door toepassing van <strong>be</strong>paalde rub<strong>be</strong>r slangen in combinatie met een niet<br />

compati<strong>be</strong>l koudemiddel.<br />

- Lekkage door toepassing van pakkingmateriaal in combinatie met niet compati<strong>be</strong>l<br />

koudemiddel.<br />

- Lekkende afsluiters langs de afdichtingen zoals spindel en zitting. Door een<br />

verkeerd soort pakking, onzorgvuldige montage, veroudering van de pakking en<br />

het niet kunnen afdichten van de afsluiter treden er relatief veel lekkages op bij<br />

afsluiters.<br />

- Een grote koudemiddelinhoud voor een <strong>be</strong>paalde koelcapaciteit kan, door vele<br />

kleine lekken, op termijn aanleiding geven tot significante koudemiddellekken<br />

(het duurt meestal een tijdje voordat een installatie door een lek onaanvaardbaar<br />

slecht <strong>be</strong>gint te werken).<br />

- Lekkende gebraseerde verbindingen omdat ze onvoldoende zijn doorgevloeid. Dit<br />

is het geval indien metrische en duimse maten door mekaar worden gebruikt of<br />

indien een sanitair waterbuis wordt gebruikt (zie paragraaf 1.7.6).<br />

49


50<br />

Het is de taak van de ontwerper van de installatie om een zo lekdicht mogelijke<br />

installatie te ontwerpen en te laten vervaardigen. Hierbij is het van <strong>be</strong>lang om:<br />

- materialen en verbindingsmethoden te gebruiken met een lage permeabiliteit;<br />

- toepassingen te realiseren met hermetische of semi-hermetische compressoren.<br />

Kleine lekkages, direct en indirect, als gevolg van gebrekkige montage en/of<br />

constructie<br />

Voor<strong>be</strong>elden:<br />

- lekkende flareverbindingen en koppelingen;<br />

- scheurtjes in leidingen;<br />

- lekkende capillairen naar pressostaten e.d.;<br />

- scheurtjes in flexi<strong>be</strong>le slangen;<br />

- inwendige vervuiling van de installatie, bv. het niet onder voortdurende<br />

stikstofstroom hardsolderen <strong>be</strong>hoeft achteraf abnormaal veel tussenkomsten met<br />

telkens een minimaal maar onvermijdelijk klein koudemiddelverlies.<br />

Dit kan worden tegengegaan door bij het ontwerp oplossingen te kiezen waarbij de<br />

kans op lekkage klein is, o.a. door:<br />

- toepassen van soldeerverbindingen;<br />

- toepassen van speciale koeltechnische buizen en zo nodig van leidingen met<br />

voldoende wanddikte in functie van de toegepaste druk, vooral voor de ‘nieuwe<br />

koudemiddelen’ ;<br />

- systematisch vervangen van capillairen als verbindingsstuk tussen onderdelen,<br />

door voor het <strong>be</strong>treffende koudemiddel compati<strong>be</strong>le flexi<strong>be</strong>le slangen;<br />

- alle hardsolderingen uitvoeren onder voortdurende stikstofstroom.<br />

1.8.2 Structurele oorzaken van lekkages<br />

In deze paragraaf <strong>be</strong>spreken we de oorzaken van lekkages ten gevolge van de manier van<br />

handelen tijdens montage, het vullen, onderhoud en reparatie van koelinstallaties. De<br />

risico’s van koudemiddelverlies bij gekoeld transport komen ook <strong>be</strong>perkt aan bod.<br />

a) Montage van koelinstallaties<br />

Omdat er grote verschillen zijn in situaties bij de gebruikers, worden slechts een aantal<br />

algemene principes vastgelegd die voor vrijwel elke montage gelden.<br />

Een aantal criteria hierbij zijn:<br />

- goede <strong>be</strong>reikbaarheid van de apparatuur voor mogelijke verdere aansluiting en latere<br />

service;<br />

- <strong>be</strong>scherming apparatuur tegen klimaatinvloeden, zoals bijvoor<strong>be</strong>eld:<br />

− weersinvloed of invloed van vocht die corrosie kan veroorzaken (slechte insolatie)<br />

− invloed van de waren zelf (zuren van fruit en schimmels van kazen)<br />

- goede ventilatie voor luchtgekoelde condensors;<br />

- maatregelen tegen trillingen (trillingsdempers voor leiding);<br />

- voorzien van het juiste aantal kranen en appendages.


De <strong>be</strong>langrijkste handelingen bij montage van een koelinstallatie zijn:<br />

- het opstellen van de hoofdcomponenten;<br />

- montage van de leidingen, solderen, maken van flare- en flensverbindingen<br />

- montage van de appendages, regelsystemen en eventueel randapparatuur<br />

Handelingen die in de praktijk worden uitgevoerd en die aanleiding kunnen geven tot<br />

lekkages:<br />

Montage van verdampers:<br />

Verdampers kunnen, ondanks aan lektesten te zijn onderworpen in de fabriek, door<br />

manipulatie en transport op sommige plaatsen lekken gaan vertonen. Met name de<br />

grotere modellen van luchtkoelers, met de vele horizonale verdampingspijpen die door<br />

middel van soldeerbochten worden verbonden, kennen de nodige lekproblemen.<br />

Andere oorzaken van lekken aan verdampers zijn een niet goed afgestelde of<br />

ontworpen heetgasontdooiing, grote uitzetting en inkrimping van de batterij,<br />

verschillen in uitzettingscoefficient van batterij en ophanging ervan.<br />

Bij toepassing van vooral elektrische en van heetgasontdooiing dient ervoor gezorgd te<br />

worden dat de verdamper niet te veel aanrijpt, en dat voldoende lang wordt ontdooid<br />

om de vorming van een ijsbal 5 te vermijden. Deze ijsbal kan bij uiteindelijke<br />

ontdooiing een zodanige deformatie van de lamellen en van de pijpen veroorzaken dat<br />

uiteindelijk lekkage ontstaan.<br />

Montage van compressoren:<br />

Compressoren moeten gemonteerd worden op dergelijke wijze dat de trillingen die zij<br />

veroorzaken voldoende worden afgesneden van het leidingennet dat vast aan het<br />

gebouw verbonden is. Dit kan door een starre montage op een chassis waarbij de<br />

vertrekkende leidingen via soepele verbindingen met het leidingnet in het gebouw zijn<br />

verbonden, of door een individueel afveren van de compressoren tegenover de<br />

componenten waarmee ze verbonden zijn.<br />

Open compressoren kunnen lekkage vertonen langs de asafdichting. Dit kan<br />

veroorzaakt worden door slechte montage en uitlijning van de aandrijving, door niet<br />

regelmatig corrigeren van de riemspanning en de riemuitlijning of bij lange<br />

stilstandtijden door het leeglopen van de asafdichtingskamer.<br />

Montage van een thermostatisch expansieventiel:<br />

Alle traditionele types thermostatische expansieventielen zijn door flareverbindingen<br />

verbonden met de kring, waardoor na verloop van tijd lekkages optreden door<br />

krimpspanningen. Krimpspanningen kunnen optreden wanneer een expansieklep wordt<br />

gemonteerd terwijl deze een merkelijk hogere temperatuur heeft dan de <strong>be</strong>drijfstemperatuur.<br />

5 Een ijsbal ontstaat wanneer de rijp aan de verdamper maar gedeeltelijk ontdooit, en dan terug <strong>be</strong>vriest. Na<br />

ongeveer 5 cycli ontstaat een harde vaste ijsmassa in de plaats van de eerder zachtere rijp.<br />

51


52<br />

Bij temperaturen onder 0°C worden bovendien door ijsvorming in de wartel,<br />

veroorzaakt door binnendringend condens dat <strong>be</strong>vriest, krachten uitgeoefend die dit<br />

effect nog versterken. De wartel kan zich loswerken of er kan zelfs een breuk ontstaan.<br />

Maatregel: Er zijn ver<strong>be</strong>terde expansieventielen op de markt van verschillende merken<br />

die gebruik maken van hardsoldeerverbindingen aan de lagedrukzijde. Een verdere<br />

ver<strong>be</strong>tering is het type met éénmalige instelling van de oververhittingsinstelspindel –<br />

hierbij wordt nog een bijkomend (klein) lekrisico vermeden aan de klassieke regelbare<br />

schroefspindel met afsluithoedje.<br />

Montage van leidingen:<br />

Onzorgvuldige leidingaanleg is vaak het gevolg van slordigheid of gemakzucht van de<br />

monteur. In de regel moet voor koeltechnische leidingen gebruik gemaakt worden van<br />

speciale koeltechnische koperen buizen of van inox buizen. Deze leidingen moeten<br />

worden aangelegd op zulke wijze dat ze <strong>be</strong>stand zijn tegen mechanische krachten,<br />

tegen uitzetting en inkrimping door temperatuurschommelingen bij heetgasontdooiing.<br />

Daarenboven moeten ze <strong>be</strong>stand zijn tegen oscillaties van het leidingnet veroorzaakt<br />

door de werking van sommige regelorganen (elektronische expansieventielen).<br />

Alle verbindingen moeten op de buitenzijde van de isolatie worden aangebracht. Er<br />

mogen zich geen verbindingen <strong>be</strong>vinden op on<strong>be</strong>reikbare plaatsen of op een<br />

leidinggedeelte dat door een ander lokaal dan dit waarin zich de toestellen van de<br />

koelinstallie <strong>be</strong>vinden, loopt.<br />

Het is absoluut nodig om alle corrosiegevoelige leidingen zeer goed tegen elke vorm<br />

van uitwendige corrosie te <strong>be</strong>schermen. Bij voorkeur dienen roestvrije leidingen<br />

toegepast te worden.<br />

Door een onjuiste leidingaanleg kunnen de zuig- en persleidingen scheuren. Dit komt<br />

voor wanneer bij de compressor geen voorziening is aangebracht om de trillingen van<br />

de compressor te dempen of de <strong>be</strong>weging van de compressor te volgen. Dit is mogelijk<br />

door o.a. het monteren van trillingsdempers.<br />

De leidingen kunnen op diverse manieren geconstrueerd worden.<br />

De <strong>be</strong>ste verbindingen zijn deze die hardgesoldeerd of, in het geval van inox, gelast<br />

zijn. Het hardsolderen of lassen moet ge<strong>be</strong>uren onder een voortdurende stikstofstroom.<br />

Ge<strong>be</strong>urt dit niet dan ontstaat een inwendige vervuiling van de buis, die zich mettertijd<br />

in de installatie afzet. Stalen pijpen moeten indien nodig in lagetemperatuurstaal (ltstaal)<br />

uitgevoerd zijn en moeten daarenboven bij voorkeur gelast worden.<br />

Een tweede mogelijkheid zijn de flareverbindingen. Deze moeten zoveel mogelijk<br />

vermeden worden omdat ze vaak aanleiding geven tot lekkage. Vooral de niet<br />

fabrieksmatig gemaakte flares en deze zonder pletringetje vertonen een onaanvaardbaar<br />

hoog lekpercentage.


Een derde mogelijkheid vormen de flensverbindingen. Deze verbindingen worden<br />

afgeraden voor gefluoreerde koudemiddelen. Een flensverbinding kan gaan lekken<br />

omdat de toegepaste pakking niet tegen het gebruikte koudemiddel of de gebruikte<br />

compressorolie <strong>be</strong>stand is. Het komt ook voor dat de flenzen niet gelijkmatig of niet<br />

goed t.o.v. elkaar zijn vastgezet. Dit komt vooral voor wanneer de flenzen, om de<br />

demonteerbaarheid te ver<strong>be</strong>teren, op moeilijk <strong>be</strong>reikbare plaatsen zijn aangebracht.<br />

Maatregel: Verbind leidingen zoveel mogelijk door te braseren of te lassen. Vermijd<br />

flareverbindingen maximaal. Maak zo weinig mogelijk gebruik van flensverbindingen<br />

en gebruik hierbij enkel deze die geschikt zijn voor de koeltechnische toepassing.<br />

Montage van afsluiters:<br />

Vele afsluiters lekken langs de asafdichtingen, en moeten daardoor altijd van een door<br />

de fabrikant geleverde kraanhoed worden voorzien. Vaak zijn de afsluiters ook met<br />

flareverbindingen aangebracht. Lekkages aan de afsluiters kunnen het gevolg zijn van<br />

een verkeerde soort pakking (dichting voor ammoniak gebruikt voor een gefluoreerd<br />

koudemiddel), onzorgvuldig montage, veroudering van de pakking en het niet kunnen<br />

afdichten van de afsluiter (de kraanhoed ontbreekt).<br />

Maatregel: Gebruik geen afsluiters met flareverbindingen en controleer of de afsluiter<br />

inderdaad geschikt is voor het toe te passen koudemiddel (zoveel mogelijk afsluiters<br />

met spindelkappen gebruiken of de zogenaande “hermetische afsluiters” ).<br />

Plaatsen van kijkglas:<br />

Een kijkglas wordt meestal direct achter de filter geplaatst met flare-aansluitingen of<br />

door een directe verbinding met de filter/droger. Omdat het kijkglas in de<br />

vloeistofleiding, die vaak onvoldoende is ge<strong>be</strong>ugeld, is aangebracht, kunnen lekken<br />

ontstaan op de flare-aansluitingen.<br />

Maatregel: Gebruik geen flare-aansluitingen maar hardsoldeerverbindingen.<br />

Algemene <strong>be</strong>merking:<br />

Met <strong>be</strong>trekking tot de aanleg van leidingen dient meer aandacht te gaan naar permanente<br />

verbindingen. Voor elke type van koelinstallatie gaat de voorkeur uit naar vaste<br />

hardsoldeerverbindingen.<br />

Voornamelijk bij commerciële koelinstallaties dient ook meer aandacht te gaan naar het<br />

<strong>be</strong>ugelen en spanningsvrij monteren van leidingen.<br />

Verder dient bij de aanleg van leidingen ook rekening gehouden te worden met de helling,<br />

aftappunten, ontluchtingspunten, ophanginrichtingen, doorgangen van muren, vloeren en<br />

zolderingen (geen naakte leidingen in de grond want corrosie), en dienen verzonken<br />

leidingen vermeden te worden.<br />

b) Vullen van nieuwe koelinstallaties<br />

Het vullen van een installatie moet voorafgegaan worden door degelijke druk- en<br />

vacuümtesten (zie punten 3 en 4 onder 2.2.1 ‘procedures druktesten lage- en<br />

hogedrukzijde’; bij een nieuwe installatie ge<strong>be</strong>uren de druktesten uitsluitend met stikstof).<br />

53


54<br />

Enkel indien de installatie aan alle eisen van deze procedure voldoet, mag worden<br />

overgegaan tot vullen van de installatie.<br />

Voordat een koelinstallatie met koudemiddel wordt gevuld, moet(en):<br />

- de <strong>be</strong>veiligingen en regelapparatuur worden afgesteld;<br />

- de filterdrogers worden geplaatst;<br />

- de installatie een laatste maal worden gevacumeerd.<br />

Het vullen van de installatie moet ge<strong>be</strong>uren volgens de procedure <strong>be</strong>schreven in punt 10<br />

onder 2.3.2. ‘vullen van een installatie’.<br />

c) Preventief onderhoud van koelinstallaties<br />

Zie punt 2.1.2 ‘onderhoud uit te voeren door de koeltechnieker’.<br />

Het is de <strong>be</strong>doeling dat het onderhoud geen aanleiding geeft tot nieuwe lekken maar in<br />

tegendeel het optreden van lekken gaat ondervangen. In die zin moeten de handelingen aan<br />

de installatie zeer zorgvuldig ge<strong>be</strong>uren.<br />

d) Curatief onderhoud (reparaties aan koelinstallaties)<br />

De koeltechnieker moet trachten voldoende informatie te verkrijgen van de klant nodig om<br />

te <strong>be</strong>oordelen of het al dan niet noodzakelijk is de herstellingen uit te voeren mét het<br />

afpompen van het koudemiddel. Indien het koudemiddel moet worden afgepompt, dan<br />

dienen de nodige serviceflessen, een vacuumpomp en een afpompunit ter plaatse worden<br />

gebracht.<br />

Eventueel kan ook een deel koudemiddel in het vloeistofvat en in de condensor worden<br />

opgeslagen. Deze toestellen zijn echter niet altijd op gepaste wijze inblokbaar tegenover de<br />

uit te voeren herstelling. Heel dikwijls zijn er onvoldoende kranen aanwezig of staan ze op<br />

een plaats waar ze voor het <strong>be</strong>oogde doel geen nut heb<strong>be</strong>n. Een vloeistofvat met twee<br />

afsluiters waarvan er minimaal één een serviceafsluiter is, is aan<strong>be</strong>volen. Dit is echter geen<br />

wettelijke vereiste.<br />

Het leegmaken van de installatie dient te ge<strong>be</strong>uren volgens de <strong>be</strong>schreven procedures (zie<br />

punt 9 onder paragraaf 2.3.1).<br />

Na de herstellingen dient de installatie een volledige druktest te ondergaan. Dit in nodig<br />

omdat de verbindingen gevoelig zijn aan mechanische <strong>be</strong>lasting die tijdens de reparaties kan<br />

optreden. Na de druktest kan de installatie opnieuw gevuld worden.<br />

e) Gekoeld transport<br />

De risico’s van koudemiddelverlies bij onderhoud en service van transportkoelinstallaties<br />

zijn vergelijkbaar met die van de koelinstallaties die vast staan opgesteld. In voertuigen is er<br />

echter wel een verhoogd risico van lostrillen van leidingen. Met name door de toepassing<br />

van flexi<strong>be</strong>le leidingen die d.m.v. wartels worden gemonteerd, <strong>be</strong>staat tijdens het trillen een<br />

verhoogd risico van koudemiddelverlies.


Daarnaast kunnen ook lekken optreden tijdens het ontdooisysteem door de grote<br />

temperatuursverschillen bij het omkeren van de cyclus. Hierbij wordt gewerkt met een<br />

omkeerklep die de cyclus van koelen omzet naar ontdooien.<br />

Bij transportkoelinstallaties is het gebruikelijk dat de chauffeur van de wagen zelf<br />

regelmatig de controles uitvoert van de totale installatie en van de motor.<br />

1.8.3 Risico voor lekverliezen in een koelinstallatie<br />

Door Parasense Ltd werd een onderzoek gehouden omtrent de lekverliezen en hun oorzaken<br />

bij enkele duizenden kleine installaties opgesteld in enkele honderden supermarkten.<br />

De verliezen zijn daarbij als volgt gecatalogeerd:<br />

Onderdelen<br />

% van weggelekt<br />

koudemiddel<br />

Gebraseerde verbindingen 3,1<br />

Compressoren 3,7<br />

Filters 1,4<br />

Regelapparatuur 1,0<br />

Leidingen naar regelapparatuur 4,8<br />

Aansluitingen expansieventielen 5,8<br />

Aansluitingen verdamperdrukregelaars 8,1<br />

Aansluitingen servicekranen 15,2<br />

Aansluitingen handkranen 17,7<br />

Leidingen met mechanische verbindingen 32,7<br />

Warmtewisselaars (condensors en verdampers) 6,5<br />

100,0<br />

De aansluitingen van de expansieventielen en de verdamperdrukregelaars zijn van het type<br />

"mechanische verbinding". Mechanische verbindingen zijn flares, geschroefde en geflenste<br />

verbindingen, ...<br />

De lijst geeft geen <strong>be</strong>eld van de complexiteit van de installatie en van hoeveel maal de<br />

elementen die lekken veroorzaken in de installatie voorkomen.<br />

Het risico dat een installatie gaat lekken wordt volgens een andere bron [Colbourne, 2004]<br />

ingeschat als functie van het aantal fittings. Deze gegevens komen uit een risico<strong>be</strong>rekening<br />

voor koelinstallaties die werken met brandbare koudemiddelen. De <strong>be</strong>doeling is de kans op<br />

een groot lek en een eventuele explosie te <strong>be</strong>palen.<br />

Er wordt onder het aantal fittings verstaan zowel de eigenlijke koppelingen als de plaatsen<br />

waar onderdelen in elkaar zijn geschroefd. Bij deze bron wordt ook een gebraseerde fitting<br />

als een fitting aanzien. Dit is vermoedelijk ten onrechte: in vergelijking met mechanische<br />

fittings is zeker een correctie 1/10 toe te passen op het aantal gebraseerde verbindingen voor<br />

wat <strong>be</strong>treft de lekfrequentie.<br />

Colbourne schat ook het koudemiddelverlies in als functie van het al dan niet in werking<br />

zijn van de installatie. Bij een langdurig stilstaande installatie vereffenen zich de drukken en<br />

is aan de lage drukzijde een hogere druk dan bij een werkende installatie.<br />

55


56<br />

Een tweede factor die het lekverlies van een installatie <strong>be</strong>paalt is de koudemiddelinhoud van<br />

een installatie: hoe groter de inhoud, hoe groter de lekverliezen. Inderdaad is het zelfs bij<br />

kleine lekken zo dat lekkende installaties reeds een groot deel van hun koudemiddel<br />

verloren zijn alvorens hun slechte werking alarmerend wordt. Ook is het zo dat wanneer<br />

een installatie op deellast draait en de niet in <strong>be</strong>drijf zijnde verdampers in pumpdown<br />

gestuurd zijn (het koudemiddel is naar het vat terug geroepen) dat de volle<br />

koudemiddelinhoud ter <strong>be</strong>schikking staat voor de enkele secties die koude vragen. Ook dit<br />

maskeert koudemiddelgebrek in een installatie.<br />

Bron: Short Course on the safety prescriptions of Flamable Refrigerants. Glasgow 30-8-<br />

2004. Colbourne D. Calor Gas Ltd.<br />

Waarden : catastrofale lekken in aantal keren voorkomen per jaar.<br />

(catastrofale lekken zijn hier lekken die in korte tijd de volledige inhoud van de installatie<br />

laten vrijkomen) De gepubliceerde cijfers laten toe de invloed van het aantal verbindingen<br />

op de lekfrequentie in te schatten.<br />

Aantal verbindingen 10 20 30<br />

lekfrequentie aan cyclus 1,0E-07 1,0E-07 1,0E-07<br />

lekfrequentie uit cyclus 1,0E-05 1,0E-04 1,0E-03<br />

x 10 x 100<br />

Uit bovenstaande ta<strong>be</strong>l kan afgeleid worden dat wanneer het aantal verbindingen met tien<br />

toeneemt, de lekfrequentie (bij stilstand) vertienvoudigt.<br />

Besluit :<br />

De koudemiddelverliezen van een installatie hangen samen met het aantal verbindingen,<br />

hun aard, het aantal kritische componenten die zich in een installatie <strong>be</strong>vinden en met de<br />

koudemiddelinhoud. Koudemiddelverliezen variëren van installatie tot installatie van 150 %<br />

van de koudemiddelinhoud per jaar tot 33 % per jaar (gemiddelde voor commerciële<br />

koeling) zonder speciale maatregelen, en van 20 % tot 5 % per jaar mits het nauwgezet<br />

toezien op de lekdichtheid van de installatie.<br />

Het vereenvoudigen van de installatie, het <strong>be</strong>perken van de koudemiddelinhoud en het<br />

toepassen van gebraseerde verbindingen laat toe zowel de lekfrequentie als de daarbij<br />

weggelekte hoeveelheid zeer sterk te <strong>be</strong>perken.<br />

1.8.4 Algemene <strong>be</strong>schouwingen over onderhoud<br />

Binnen de industrie worden grosso modo drie verschillende onderhoudsstrategieën<br />

onderscheiden:<br />

reactief onderhoud (enkel reageren bij storing)<br />

preventief onderhoud (reageren op vaste tijdstippen of na een aantal loopuren)<br />

predictief onderhoud (reageren aan de hand van een meting die relevante informatie<br />

geeft over de toestand van het apparaat).<br />

In de praktijk wordt in het algemeen een combinatie van de drie soorten toegepast.<br />

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<br />

over de toestand van het apparaat geeft.<br />

De mogelijkheden breiden echter stelselmatig uit. Waar vroeger enkel trillingsmetingen en<br />

olieanalyses gebruikt werdenen, zijn daar geluidsmetingen, warmtemetingen, axiale<br />

verschuivingsmetingen, corrosiemeting... bijgekomen, zodat de mogelijkheden tot predictief<br />

onderhoud/ingrijpen gestegen zijn. De meting kan off- of online ge<strong>be</strong>uren. Essentiëel hierbij<br />

is natuurlijk de evaluatie van de metingen (hoe en in welke gevallen kunnen we aan de hand<br />

van de huidge toestand iets zinvol vertellen over de te verwachten levensloop). Het komt er<br />

dus op aan voor elk concreet geval vast te leggen welke van de twee strategieën het <strong>be</strong>st<br />

bruikbaar is.<br />

Een goed overzicht van de drie strategieën kan teruggevonden worden op:<br />

www.eere.energy.gov/femp/operations_maintenance/om_<strong>be</strong>st_practices_guidebook.cfm<br />

chapter 5 types of maintenance programs (met voor- en nadelen van elke strategie)<br />

chapter 6 predictive maintenance Technologies (meer uitleg over de tools).<br />

De industrie ziet dezelfde <strong>be</strong>weging (weg van vaste termijnen, naar flexi<strong>be</strong>le termijnen die<br />

gebaseerd zijn op de huidige toestand van het apparaat) waar het gaat over inspectie van<br />

opslagtanks. Dit is gekend als RBI (risk based inspection, gebaseerd op de API 580/ 581) of<br />

soms CBI (condition based inspection). Ook daar zal aan de hand van alternatieve<br />

onderzoekstechnieken (akoestische emissie, Long range ultrasonic scan, wanddiktemetingen,<br />

time of light diffraction) getracht worden een <strong>be</strong>eld te vormen van de toestand<br />

van de tank, zonder deze te moeten openen, reinigen en inwendig inspecteren. De termijn<br />

van de volgende actie wordt <strong>be</strong>paald door de huidige toestand, maar is over 't algemeen<br />

korter dan de officiële.<br />

1.9 Casuïstiek: Verslagen van incidenten aan koelinstallaties met<br />

koudemiddelverlies tot gevolg<br />

1.9.1 Algemeen<br />

Van de 62 incidenten die in Bijlage 1 zijn <strong>be</strong>schreven, was medeauteur Wilfried De Smet<br />

zelf getuige of werd zijn tussenkomst verzocht in de periode 1979 - 2004. Slechts enkele<br />

van de incidenten zijn afkomstig van andere getuigen.<br />

Deze lijst is zeker niet volledig. Vele incidenten worden door<br />

<strong>be</strong>trokkenen/verantwoordelijken vergeten, hetzij opzettelijk, hetzij gewoon door de loop der<br />

jaren. Andere incidenten komen zo weinig met de “fierheid van de vakman” overeen dat ze<br />

maar al te graag worden verzwegen.<br />

Hierbij dient ook wel vermeld te worden dat de prijsstijging van de koudemiddelen maakt<br />

dat de eindklant meer gevoelig wordt voor koudemiddelverliezen en hierdoor een lager<br />

‘koudemiddelverbruik’ als normaal <strong>be</strong>schouwd wordt.<br />

57


58<br />

Toch valt op te merken dat vele koelinstallaties met gehalogeneerde of andere<br />

koudemiddelen defecten vertonen.<br />

Oorzaken van koudemiddellekkages die zodanig veel voorkomen dat ze bijna als “normaal<br />

zijnde” worden <strong>be</strong>schouwd, zijn de volgende:<br />

een slechte lastechniek, waarbij de lasnaad gedurende lange tijd dichtblijft door<br />

het gestolde vloeimiddel, maar uiteindelijk vele jaren later langzaam en<br />

uiteindelijk meer <strong>be</strong>gint te lekken;<br />

een onvoldoende doorgesmolten en door vermoeidheid lekkende lasnaad (ronde<br />

barst op de lasnaad rond de ingevoegde pijp die meestal aanvangt als een zeer<br />

klein lek);<br />

een door de tijd losgetrilde wartelverbinding;<br />

barsten in wartelverbindingen (verbinding ooit te hard aangespannen en door<br />

vermoeidheid gebarsten of kapotgevroren);<br />

het scheuren van trillende leidingen wat vooral voorkomt bij lange condensorleidingen;<br />

het toepassen van open compressoren met hun specifieke asafdichtingen.<br />

Al de lekken veroorzaakt door hogervernoemde oorzaken, zijn te vermijden. In<br />

onderstaande rapportering van merkwaardige incidenten wordt <strong>be</strong>schreven op welke manier<br />

dit kan.<br />

Er <strong>be</strong>staan geen “normale” koudemiddelverliezen noch “normale” koudemiddelverbruiken.<br />

Alle koudemiddelverliezen worden veroorzaakt door een fout in het ontwerp of door een<br />

fabricagefout welke <strong>be</strong>ide vermeden hadden kunnen worden, ofwel door een incident dat in<br />

vele gevallen vermeden had kunnen worden.<br />

Daar waar het opsporen van zeer kleine lekken in grote toestellen (> 500 kW<br />

koelvermogen) uiterst moeilijk en duur kan zijn (maar dit is zeker niet bij alle lekken het<br />

geval), is het vermijden (door preventieve maatregelen zoals met stikstof solderen) van<br />

lekken in kleine toestellen (


Incident<br />

Oorzaak<br />

nummer concept montage onderhoud gebruiker<br />

3 X<br />

4 X<br />

5 X<br />

6 X X X<br />

7 X<br />

8 X<br />

9 X X<br />

10 X<br />

11 X (10%) X (90%)<br />

12 X<br />

13 X<br />

14 X (10%) X (80%) X (10%)<br />

15 X<br />

16 X<br />

17 X<br />

18 X<br />

19 X<br />

20 X<br />

21 X<br />

22 X<br />

23 X<br />

24 X<br />

25 X<br />

26 X<br />

27 X<br />

28 X (10%) X (90%)<br />

29 X<br />

30 X<br />

31 X<br />

32 X<br />

33 X<br />

34 X<br />

35 X X<br />

36 X X<br />

37 X<br />

38 X<br />

39 X<br />

40 X X X<br />

41 X X<br />

42 X<br />

43 X (10%) X (90%)<br />

44 X<br />

45 X<br />

46 X<br />

47 X X<br />

48 X X<br />

49 X X<br />

50 X X<br />

51 X<br />

52 X X<br />

53 X X<br />

54 X<br />

55 X<br />

56 X<br />

59


60<br />

Incident<br />

Oorzaak<br />

nummer concept montage onderhoud gebruiker<br />

57 X X X<br />

58 X<br />

59 X<br />

60 X<br />

61 X<br />

62 X<br />

TOTAAL 26,4 15,8 32,8 3<br />

in % 34% 20% 42% 4%<br />

Op basis van deze incidenten kan geconcludeerd worden dat het lekpercentage van<br />

koelinstallaties voor 34% kan toegeschreven worden aan het concept, voor 20% aan de<br />

montage en voor meer dan 40% aan het onderhoud. Slechts 4% van de incidenten worden<br />

verooraakt door de uitbater/gebruiker.<br />

1.10 Overleg met experten uit binnen- en buitenland<br />

1.10.1 Overleg met TNO (Nederland)<br />

De <strong>be</strong>spreking met mevrouw Miep Verwoerd, hoofd van de Afdeling Koudetechniek en<br />

Warmtepompen van TNO-MEP (Milieu, Energie en Procesinnovatie), vond plaats op<br />

08/06/2004.<br />

Het doel van het <strong>be</strong>zoek <strong>be</strong>stond erin na te gaan in welke mate de Stichting<br />

Erkenningsregeling voor de uitoefening van het Koeltechnisch installatie<strong>be</strong>drijf (STEK) en<br />

de Regeling Lekdichtheidsvoorschriften (RLK) tot op heden heb<strong>be</strong>n bijgedragen tot de<br />

emissiereductie van koudemiddelen. Verder werd ook gevraagd naar het standpunt en de<br />

ervaring van TNO met <strong>be</strong>trekking tot het gebruik van natuurlijke koudemiddelen in zowel<br />

directe als indirectie systemen.<br />

De <strong>be</strong>langrijkste conclusies van het overleg zijn:<br />

De Nederlandse erkenningsregeling, uitgewerkt voor <strong>be</strong>drijven die handelingen aan<br />

koelinstallaties mogen uitvoeren (STEK), wordt als een effectieve maatregel ervaren<br />

om lekverliezen uit koelinstallaties te reduceren. De globale lekverliezen zijn door het<br />

reductieprogramma in Nederland gereduceerd van 30 naar 5 % 6 .<br />

6 Voor de implementatie van het Kyoto Protocol heeft het Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke<br />

Ordening en Milieu<strong>be</strong>heer (VROM) het Reductieplan Overige Broeikasgassen (ROB) gestart. Specifiek<br />

voor de koeltechniek werd in het kader van ROB de Maatregelgroep Koudetechniek gevormd. Deze<br />

maatregelgroep heeft onder meer als taak voor de koudetechniek in Nederland doelstellingen voor<br />

emissiereductie te <strong>be</strong>palen.<br />

Om realistische emissiereductiedoelstellingen voor de koudetechniek te kunnen vaststellen, werd door het<br />

Nationaal Onderzoek Koudemiddelstromen (NOKS) voor het jaar 1999 de koudemiddelstromen in<br />

Nederland in kaart gebracht. De voornaamste conclusie van dit onderzoek was dat de koudemiddelemissie<br />

in 1999 zo’n 5% <strong>be</strong>droeg (van alle koudemiddelen).


Het is niet waarschijnlijk dat dit percentage met de huidige maatregelen zonder meer<br />

verder daalt. Vandaar dat de aandacht verlegd moet worden. Hierbij wordt gedacht aan<br />

het ontwerpen van nieuwe installaties met minder emissierisico’s, toepassen van<br />

indirecte systemen en van natuurlijke koudemiddelen 7 .<br />

.<br />

Op het punt van minder risico-installaties zou STEK, die als overlegorgaan weet waar<br />

de deskundigheid zich <strong>be</strong>vindt, en waar juist niet, zich het <strong>be</strong>st kunnen inlaten met de<br />

ontwerpfase. Maar dan dient deze opdracht wel <strong>be</strong>leidmatig ondersteund te zijn<br />

Met <strong>be</strong>trekking tot de milieuvriendelijke installaties worden momenteel door de<br />

Nederlandse overheid zogenaamde Good Practice Guidances (GPG’s) opgesteld voor<br />

een aantal koudetechnische applicatiesectoren. Deze GPG’s zijn <strong>be</strong>doeld als<br />

gereedschap voor de eigenaars/opdrachtgevers voor nieuwe koelinstallaties. De GPG's<br />

geven op globaal niveau voor een aantal installatieconcepten en koudemiddelen de<br />

jaarlijkse kosten en de jaarlijkse emissies in CO2-equivalenten weer. Op basis hiervan<br />

kan de toekomstige eigenaar een keuze maken voor een milieuvriendelijk concept.<br />

Het is momenteel niet echt duidelijk in welke mate de Nederlandse regelgeving (RLK)<br />

zal worden “overruled” door Europese wetgeving. EN 378 “Refrigerating systems and<br />

heat pumps – Safety and environmental requirements” vervangt alle <strong>be</strong>staande<br />

nationale wetgevingen en wordt momenteel herzien om in overeenstemming te zijn met<br />

PED (Pressure Equipment Directive), welke <strong>be</strong>palend is. Flareverbindingen zijn<br />

verboden in Nederland maar zouden volgens de aangepaste EN 378 onder <strong>be</strong>paalde<br />

voorwaarden terug mogen worden toegepast. Het monteren van airco-apparatuur kan<br />

dan ook weer door <strong>be</strong>drijven zonder STEK erkenning worden uitgevoerd.<br />

Het toekennen van subsidies als stimulerende maatregel voor het reduceren van de<br />

koudemiddeluitstoot wordt eveneens als zeer <strong>be</strong>langrijk ervaren. De diverse<br />

stimulerende regelingen zijn: milieu-investeringsaftrek (MIA), willekeurige<br />

afschrijving milieu-investeringen (VAMIL) en energie-investeringsaftrek (EIA).<br />

Een differentiatie van de emissiefactor voor industriële, commerciële koeling en<br />

stationaire airco is niet éénduidig te <strong>be</strong>palen. TNO heeft in het kader van het Nationaal<br />

onderzoek koudemiddelstromen 1999, naar de oorzaken van emissies (NOKSonderzoek),<br />

voor sommige applicatiesectoren lekpercentages vermeld die met de<br />

nodige voorzichtigheid moeten worden <strong>be</strong>schouwd.<br />

7 TNO is voorstander van het gebruik van natuurlijke koudemiddelen. Met <strong>be</strong>trekking tot het broeikaseffekt<br />

moet steeds gekeken worden naar de TEWI (Total Equivalent Warming Impact). Hierbij wordt, naast het<br />

directe effect dat afhankelijk is van de keuze van het koudemiddel en dat bij synthetische koudemiddelen<br />

goed is voor ca 10 % van het totale effect, ook rekening gehouden met het indirecte effect. Dit indirecte<br />

effect heeft <strong>be</strong>trekking op het energieverbruik van de koelinstallatie en op de wijze waarop deze energie<br />

wordt opgewekt (met of zonder massale CO2-uitstoot). Het indirecte effect kan verantwoordelijk zijn voor<br />

90 % van het totale effekt.<br />

Toch lijkt het momenteel nog niet mogelijk globale uitspraken te doen over het gebruik van een zeer goed<br />

natuurlijk koudemiddel zoals NH3 in een systeem met secundair fluïdum, waarbij uiteindelijk een dub<strong>be</strong>le<br />

temperatuursprong optreedt. Ook het gebruik van zowel CO2 als koudemiddel in gecombineerde cycli met<br />

NH3 (cascade-systeem), als van CO2 als secundair fluïdum <strong>be</strong>horen tot de mogelijkheden.<br />

61


62<br />

Het resultaat van deze studie dient eerder kwalitatief <strong>be</strong>keken te worden. Algemeen kan<br />

worden gesteld dat, voor het <strong>be</strong>komen van <strong>be</strong>trouwbare en volledige statistieken van<br />

koudemiddelstromen gebaseerd op meldingen door de diverse gebruikers aan hun<br />

Nationale overheden, de open grenzen in Europa eerder een storende factor zijn.<br />

1.10.2 Informatie van STEK<br />

STEK staat voor de Stichting Erkenningsregeling voor de Uitoefening van het<br />

Koeltechnisch Installatie<strong>be</strong>drijf en is de weerspiegeling van het Nederlandse <strong>be</strong>leid voor het<br />

realiseren van de gewenste koudemiddelen milieuregelgeving.<br />

STEK realiseert het <strong>be</strong>leid door middel van een STEK-erkenningsregeling. Alleen een<br />

onderneming die een STEK-erkenning heeft mag afgesproken koeltechnische handelingen<br />

verrichten. De STEK-erkenning staat voor het gegeven dat ondernemingen zorgvuldig en<br />

vak<strong>be</strong>kwaam omgaan met taken en werkzaamheden waarbij er een risico <strong>be</strong>staat op<br />

milieu<strong>be</strong>lastende emissies. Het is een <strong>be</strong>langrijke rol van STEK om die zorgvuldigheid en<br />

die vak<strong>be</strong>kwaamheid te stimuleren.<br />

Een STEK-erkenning krijgt én <strong>be</strong>houdt een onderneming niet zomaar. Voor het verkrijgen<br />

én <strong>be</strong>houden van een STEK-erkenning moet een onderneming aan een aantal voorwaarden<br />

voldoen. Deze voorwaarden zijn gespecificeerd in een Reglement. Eén van de <strong>be</strong>langrijkste<br />

voorwaarden is dat de onderneming <strong>be</strong>schikt over STEK-gediplomeerde technici. Voor het<br />

<strong>be</strong>halen van de daarvoor <strong>be</strong>nodigde diploma’s kunnen opleidingen gevolgd worden. Eén<br />

van de doelen die STEK nastreeft is dat zowel de ondernemingen als hun technici exact<br />

weten waar zij op koudemiddelen-gebied mee <strong>be</strong>zig zijn.<br />

Er zijn twee typen STEK-erkenningen: de Reguliere STEK-erkenning en de Auto-Airco<br />

STEK-erkenning. In het verlengde daarvan zijn er voor de monteurs van de STEK-erkende<br />

ondernemingen twee verschillende diploma’s. Een technicus met een Regulier STEKdiploma<br />

mag werken aan alle installaties die koudemiddelen <strong>be</strong>vatten. Een monteur met een<br />

Auto-Airco STEK-diploma mag alleen aan auto-airco’s werken. Een Reguliere STEKerkenning<br />

kan niet aan een onderneming verleend worden die alleen over een monteur<br />

<strong>be</strong>schikt met een Auto-Airco STEK-diploma.<br />

De STEK-eisen liggen op het gebied van het omgaan met koudemiddelen in koel- en<br />

airconditioninginstallaties en -apparatuur. De eisen op het gebied van administratieve<br />

handelingen, de technische hulpmiddelen en de vakkennis van monteurs moeten door de<br />

onderneming permanent worden nagekomen. Het geheel van eisen waaraan de onderneming<br />

voldoet komt neer op het zorgvuldig en vak<strong>be</strong>kwaam uitvoeren van taken en<br />

werkzaamheden waarbij risico op emissie van koudemiddel uit koelinstallaties <strong>be</strong>staat.<br />

In de volgende paragrafen worden de voornaamste eisen opgesomd:<br />

STEK-gediplomeerde monteur<br />

Aan koelinstallaties mogen alleen werkzaamheden worden verricht door STEK-erkende<br />

<strong>be</strong>drijven die STEK-gediplomeerde monteurs in dienst heb<strong>be</strong>n.<br />

Controle<br />

Het <strong>be</strong>heer van installaties is door de wet aan nadere regels gebonden om verlies van


koudemiddel te voorkomen. Zo is <strong>be</strong>paald dat installaties regelmatig moeten worden<br />

gecontroleerd en onderhouden door daartoe <strong>be</strong>voegde personen. In ieder geval moet aan<br />

installaties tenminste éénmaal per jaar preventief onderhoud worden verricht. Dit moet<br />

vaker indien de koelinstallatie groter is.<br />

Het logboek en andere documenten<br />

Bovendien is <strong>be</strong>paald dat alle werkzaamheden aan installaties moeten worden geregistreerd.<br />

Registratie van het gebruik van koudemiddel in uw installatie moet in een bij de installatie<br />

<strong>be</strong>horend logboek plaatsvinden. Dit geldt uitsluitend voor installaties met een<br />

koudemiddelinhoud van meer dan 3 kg. Controle<strong>be</strong>wijzen van verrichte handelingen<br />

moeten bij alle installaties worden afgegeven en <strong>be</strong>waard.<br />

Het logboek maakt sinds 1 januari 1993 integraal deel uit van de installatie, zodat de<br />

verantwoordelijkheid hiervoor bij de eigenaar/gebruiker ligt. STEK-erkende <strong>be</strong>drijven<br />

heb<strong>be</strong>n de verplichting hun werkzaamheden in het logboek te vermelden. Zij kunnen ook<br />

een logboek verstrekken voor een <strong>be</strong>staande installatie. De eigenaar/gebruiker blijft echter<br />

zelf voor het logboek verantwoordelijk.<br />

In het logboek wordt de hoeveelheid koudemiddel vermeld, die geacht wordt in de<br />

installatie aanwezig te zijn. Daarnaast wordt vermeld wanneer en welke werkzaamheden<br />

aan de installatie zijn verricht en hoeveel koudemiddel is afgetapt en/of toegevoegd. Ook<br />

wordt genoteerd welk <strong>be</strong>drijf en welke monteur aan de installatie heeft gewerkt.<br />

De STEK-erkende onderneming moet zelf eveneens een eigen koudemiddelenadministratie<br />

voeren. Op deze wijze is de controle op het gebruik van CFK's, HCFK's en HFK's<br />

gewaarborgd.<br />

In 2004 waren er al ruim 3.000 ondernemingen STEK-erkend. Een deel van die<br />

ondernemingen, ruim 1.400, heeft een Reguliere STEK-erkenning. Een ander deel, ruim<br />

1.500, heeft een Auto-Airco STEK-erkenning. Samen heb<strong>be</strong>n deze ondernemingen ruim<br />

9.200 STEK-gediplomeerde technici in dienst.<br />

Het is niet zo dat slechts één of enkele elementen van de STEK-regeling essentieel zijn en<br />

bijgevolg verantwoordelijk zouden zijn voor de emissiereductie. Alle elementen samen<br />

spelen een even <strong>be</strong>langrijke rol en het voornaamste feit is dat er een voortdurende sterke<br />

aandacht geweest is voor de correcte uitvoering van vaktechnische procedures aan<br />

koelinstallaties en dat er een handhaving op de naleving van de erkenningsregeling <strong>be</strong>staat.<br />

Het systeem is uitgewerkt in samenspraak met de sector en wordt aldus gedragen door<br />

dezelfde sector. Daardoor onstaat een verantwoordelijkheidsgevoel vanwege de sector dat<br />

bijdraagt tot het welslagen van de doelstellingen.<br />

STEK zegt zelf dat de emissie van broeikasgassen uit koelinstallaties daardoor meer dan<br />

fors gedaald is. Het gemiddelde lekpercentage is in 12 jaar tijd van 35% zeker teruggebracht<br />

naar 5 %.<br />

1.10.3 De Regeling Lekdichheidsvoorschriften Koelinstallaties (RLK)<br />

In Nederland zijn de internationale afspraken over de <strong>be</strong>ëindiging van de productie en het<br />

terugdringen van het gebruik van CFK's, HCFK's en HFK's opgenomen in de wetgeving. De<br />

regelgeving waaraan moet worden voldaan is vastgesteld in de "Regeling Lekdichtheidsvoorschriften<br />

Koelinstallaties". De RLK <strong>be</strong>staat sedert 1993 en er is een continue<br />

63


64<br />

aanpassing geweest van de regelgeving sedertdien. Een <strong>be</strong>langrijke herziening heeft plaatsgevonden<br />

in 1999.<br />

Aan koeltechnische installaties worden technische eisen gesteld. Deze eisen staan vermeld<br />

in de RLK en heb<strong>be</strong>n <strong>be</strong>trekking op onder meer verbindingen, pijpwanddiktes, afsluiters<br />

e.d., alsmede aan het onderhoud van installaties.<br />

De technische eisen kunnen nagegaan worden via de hieronder vermelde link:<br />

http://wetten.overheid.nl/cgibin/deeplink/law1/title=Regeling%20lekdichtheidsvoorschriften%20koelinstallaties%20199<br />

7<br />

1.10.4 Bedrijfs<strong>be</strong>zoek BASF<br />

Het <strong>be</strong>zoek aan BASF vond plaats op 25/08/2004.<br />

Het doel van het <strong>be</strong>zoek aan BASF <strong>be</strong>stond erin na te gaan wat de ervaringen zijn van de<br />

specialisten/koeltechniekers van het <strong>be</strong>drijf zelf met <strong>be</strong>trekking tot onderhoud, lekkages en<br />

energiegebruik van koelsystemen. Binnen BASF wordt duidelijk onderscheid gemaakt<br />

tussen enerzijds industriële koelinstallaties en anderzijds comfortkoeling. Voor <strong>be</strong>ide<br />

<strong>be</strong>staat een aparte afdeling die zich <strong>be</strong>zig houdt met het organiseren en (deels zelf)<br />

uitvoeren van onderhoud en het registreren van de lekverliezen.<br />

Het volledige verslag is bijgevoegd als bijlage 2.<br />

De <strong>be</strong>langrijkste conclusies van het overleg zijn:<br />

Er is een <strong>be</strong>duidend verschil in de aanpak van service en onderhoud in de industriële<br />

koelomgeving versus comfortkoeling.<br />

Voor de industriële installaties is <strong>be</strong>drijfszekerheid het <strong>be</strong>langrijkst. Om deze zekerheid<br />

te garanderen worden frequent controles uitgevoerd (o.a. lektesten).<br />

Bij comfortkoeling ge<strong>be</strong>uren de controles minder frequent en wordt een lektest vaak<br />

pas uitgevoerd als er een panne is of een vermoeden van lekkage (sinds 2004 worden<br />

extra lektesten uitgevoerd bij installaties met meer dan 30 kg koudemiddelinhoud).<br />

Bij comfortkoeling wordt het uitvoeren van een druktest, vóór indienstname van een<br />

nieuwe installatie, ervaren als de meest <strong>be</strong>langrijke maatregel om het lekpercentage te<br />

reduceren.<br />

Materiaalmoeheid in combinatie met trillingen vormen in <strong>be</strong>ide omgevingen de<br />

voornaamste oorzaak van koudemiddellekkages.<br />

Flareverbindingen worden weinig toegepast; de voorkeur gaat uit naar<br />

hardsolderen/lassen.


De koeltechniekers “industriële koeling” achten het niet mogelijk om het verschil in<br />

energieverbruik tussen een direct en een indirect systeem te kwantificeren (afhankelijk<br />

van verschillende factoren).<br />

De koeltechniekers “comfortkoeling” vermoeden dat het energieverbruik van een aircoinstallatie<br />

met ijswater niet <strong>be</strong>duidend hoger is dan wanneer directe expansie wordt<br />

toegepast.<br />

1.10.5 Bezoek aan koelinstallaties van grootwarenhuizen<br />

Het <strong>be</strong>zoek aan de drie grootwarenhuizen in Anderlecht en omgeving vonden plaats op<br />

27/08/2004.<br />

Het doel van het <strong>be</strong>zoek aan deze supermarkten <strong>be</strong>stond erin na te gaan wat de ervaringen<br />

zijn met <strong>be</strong>trekking tot lekkages en energiegebruik van directe versus indirecte systemen in<br />

commerciële koelinstallaties.<br />

Het volledige verslag is bijgevoegd als bijlage 3.<br />

De <strong>be</strong>langrijkste conclusies van het overleg zijn:<br />

Welk type van koelinstallatie een supermarkt aanwendt hangt af van diverse factoren<br />

zoals:<br />

- het <strong>be</strong>leid van het <strong>be</strong>drijf,<br />

- de <strong>be</strong>schikbare ruimte om de installatie te construeren (d.a. leidingnet),<br />

- de te koelen producten.<br />

De grootste lekkages worden veroorzaakt door de koppelingen van verdampers met<br />

expansieventielen en door trillingen. De leidingen zelf worden alle gelast of gebraseerd<br />

waardoor in het leidingennet praktisch geen lekken optreden.<br />

Het is zeer <strong>be</strong>langrijk dat een degelijke druktest wordt uitgevoerd bij ingebruikname van<br />

een nieuwe installatie. Erop toezien dat dit ook daadwerkelijk ge<strong>be</strong>urt is meer effectief<br />

dan het verhogen van het aantal lekdetectiecontroles. Na ingebruikname van de<br />

installatie ge<strong>be</strong>urt lekdetectie enkel als er (vermoedelijk) een lek is. Eén keer per jaar<br />

worden er lektesten uitgevoerd in de supermarkt zelf.<br />

Indirect systeem versus directe expansie:<br />

Indirect systeem met gehalogeneerde koudemiddelen: ongeveer 5 keer minder<br />

koudemiddel nodig (<strong>be</strong>perkter circuit waardoor <strong>be</strong>ter controleerbaar en minder kans op<br />

emissie, lagere kost van productaankoop).<br />

Indirect systeem met NH3 als koudemiddel: lek snel detecteerbaar (geur) en de COP van<br />

NH3 is <strong>be</strong>ter dan dat van een gehalogeneerd koudemiddel.<br />

Met <strong>be</strong>trekking tot het energieverbruik van een indirect versus direct systeem waren de<br />

meningen uiteenlopend.<br />

65


66<br />

1.10.6 Deelname aan conferentie over natuurlijke koudemiddelen te Glasgow<br />

De 6de IIR Gustav Lorentzen conferentie over natuurlijke koudemiddelen vond plaats van<br />

29/08-01/09/2004 te Glasgow en werd bijgewoond door Wilfried De Smet (Coolconsult).<br />

De meest recente ontwikkelingen over het gebruik van natuurlijke koudemiddelen, met in<br />

het bijzonder CO2 en koolwaterstoffen, komen hier aan bod. Vele lezingen handelden over<br />

eigenschappen van natuurlijke koudemiddelen in specifieke toepassingsgebieden.<br />

Enkele artikels die interessant zijn in het kader van deze studie worden hierna kort<br />

samengevat:<br />

The world’s first McDonald’s restaurant using natural refrigerants. Christensen K.,<br />

Chun Sang.<br />

In Vejle (DK) werd in januari 2003 een McDonald’s restaurant geopend waarvan de<br />

koel- en vriesinstallaties uitsluitend op natuurlijke koudemiddelen werken. Het<br />

project is een demonstratieproject met als doel de doeltreffendheid van de nieuwe<br />

koeltechnologieën aan te tonen en een evaluatie te kunnen maken van het<br />

energieverbruik en de milieu- en economische aspecten. De gebruikte<br />

koudemiddelen zijn koolwaterstoffen en CO2. In het artikel wordt een evaluatie<br />

gemaakt van een cascade-installatie met CO2 en propaan. Het energieverbruik<br />

daarvan werd gemeten gedurende één jaar en vergeleken met deze van een installatie<br />

in een gelijkaardig referentie restaurant (dezelfde leeftijd, layout en omzet) waarin<br />

klassieke koudemiddelen gebruikt worden.<br />

In het HFC-vrije restaurant werd een energie<strong>be</strong>sparing gerealiseerd van ca. 15 % op<br />

jaarbasis ten opzichte van het referentie restaurant. Daarenboven werd een <strong>be</strong>lading<br />

van 33,4 kg HFK’s vermeden met een jaarlijkse lekpercentage van 7 % waardoor<br />

een <strong>be</strong>tere performantie van 27 % <strong>be</strong>reikt werd inzake CO2-emissies (TEWI).<br />

De investeringskost is evenwel nog steeds hoger ten opzichte van klassieke<br />

systemen, voornamelijk ten gevolge van het complexere ontwerp (20 à 30 % hoger)<br />

maar daar moet toch rekening gehouden worden met een vrij korte pay-back door<br />

het lagere energieverbruik.<br />

Green solutions for freezing applications. Rivert P., Johnson Controls.<br />

Vier alternatieve oplossingen werden vergeleken in een packaged unit systeem voor<br />

een spiraalvriezer met een capaciteit van 2 ton diepgevroren product per uur en een<br />

vermogen van 230 kW. De oplossingen zijn:<br />

1. ammoniak pompcirculatie<br />

2. ammoniak/water mengsel als secundair fluïdum gekoeld tegen ammoniak<br />

3. CO2 als secundair fluïdum gecondenseerd door ammoniak<br />

4. CO2 als koudemiddel met een ammoniakcascade<br />

Oplossing 1 is om veiligheidsredenen niet aan te raden wegens de grote lading<br />

ammoniak in de installatie (ca. 450 kg).<br />

Oplossing 2 komt als te duur en te weinig energie-efficiënt naar boven. Bovendien<br />

moeten alle leidingen en kleppen in roestvrij staal uitgevoerd worden hetgeen de<br />

kostprijs negatief <strong>be</strong>ïnvloedt.


Oplossing 3 is vandaag reeds vrij goed gekend en is een waardig alternatief. De<br />

energiekost is echter nog hoger dan oplossing 4.<br />

Oplossing 4 komt energetisch als <strong>be</strong>ste uit de vergelijking en heeft verschillende<br />

voordelen:<br />

lage druk ratio’s waardoor weinig <strong>be</strong>lasting en slijtage op compressoren<br />

goedkope zuigercompressoren mogelijk<br />

de compressorkost is competitief vergeleken met de compressoren voor<br />

oplossing 1, 2 en 3<br />

CO2 desuperheating ver<strong>be</strong>tert de efficiëntie<br />

Experiences with CO2 as refrigerant in supermarkets. Pachai A.C.. York<br />

International.<br />

Sedert het <strong>be</strong>leid in de Scandinavische landen stuurt naar natuurlijke koudemiddelen<br />

ten nadele van HFK’s zijn er heel wat supermarkten in Denemarken en Noorwegen<br />

uitgerust met CO2-cascadesystemen. De ervaringen van de laatste jaren zijn zeer<br />

positief, zowel van de zijde van de gebruikers van de koelinstallaties omwille van<br />

minder problemen dan met klassieke koudemiddelen, als van de zijde van de<br />

techniekers. Deze waren aanvankelijk sceptisch over het werken met CO2, maar dat<br />

is omgeslagen naar enthousiasme omwille van de nieuwe technologie.<br />

NH3/CO2 Supermarket refrigeration system with CO2 in the cooling and freezing<br />

section. van Riessen G.J. TNO-MEP<br />

In Nederland waren alle supermarkten tot <strong>be</strong>gin 2004 uitgerust met koelinstallaties<br />

op HCFK’s en HFK’s. De voordelen van CO2-koelsystemen werden overschaduwd<br />

door de vrees van supermarkteigenaars voor nieuwe en on<strong>be</strong>kende systemen met een<br />

hogere installatiekost. In Bunschoten werd in maart 2004 echter de eerste<br />

supermarkt geopend waarin enkel de natuurlijke koudemiddelen NH3 en CO2<br />

gebruikt worden.<br />

NH3 wordt gebruikt in de primaire koelsectie en twee parallele NH3/CO2cascadesystemen<br />

zorgen voor enerzijds koeling en anderzijds vriezen. Het gebruik<br />

van CO2 voor commerciële koeling is innovatief. De algemene conclusie is dat het<br />

systeem geen significante emissies heeft van broeikasgassen en dat de indirecte<br />

emissies lager zijn dan bij klassieke systemen door een lager energieverbruik. Dit<br />

resulteert in een jaarlijkse energie<strong>be</strong>sparing van 13 à 18 % vergeleken met een<br />

R404A systeem. Zonder rekening te houden met overheidssubsidies is de kostprijs<br />

van het systeem echter ca. 28 % hoger waardoor de payback ongeveer 8 jaar<br />

<strong>be</strong>draagt door de <strong>be</strong>perkte operationele kosten.<br />

1.10.7 Bezoek aan een grootwarenhuis in het Groot Hertogdom Luxemburg<br />

Dit warenhuis, geopend in maart 2004, is uitgerust met een positieve koelinstallatie met een<br />

capaciteit van 430 kW werkend op het koudemiddel ammoniak en met als secundair<br />

koudemiddel een glycoloplossing, en een negatieve koelinstallatie met een capaciteit van<br />

64 kW werkend op CO2 in directe expansie met de condensor gekoeld door de positieve<br />

koelinstallatie.<br />

67


68<br />

De <strong>be</strong>ide koelinstallaties staan in een machinezaal die zich boven de winkelruimte <strong>be</strong>vindt.<br />

De positieve koelinstallatie staat opgesteld in een gasdicht compartiment van de<br />

machinekamer, samengesteld uit koelcellenpanelen.<br />

De ammoniakinstallatie is uitgerust met 3 open schroefcompressoren en een verdamper met<br />

platenwisselaar, gevoed door de afscheider in graviteitscirculatie van het koudemiddel. De<br />

condensor is een shell and tu<strong>be</strong> type. Het gaat over een klassiek type compressoren, dat al<br />

geruime tijd gefabriceerd wordt voor toepassing met ammoniak.<br />

De CO2 installatie omvat drie kleine compressoren van het semihermetische zuigertype,<br />

hetzelfde model en type dat ook gebruikt wordt voor R 404a. De olie is minerale olie. De<br />

condensor van de CO2 installatie is een platenwisselaar.<br />

De warmte van de NH3 condensor, die de warmtelast van <strong>be</strong>ide centrales omvat, wordt<br />

afgevoerd naar een speciaal soort “dry cooler”, eerder een “wet” cooler. Inderdaad is het<br />

toestel uitgerust met een <strong>be</strong>regeningsunit die de capaciteit van het toestel in de zomer meer<br />

dan verdrievoudigt. Dit zal toelaten ook bij hoge zomertemperaturen een aanvaardbare<br />

condensatiedruk voor de ammoniak te <strong>be</strong>komen.<br />

De glycol wordt verdeeld via een aantal pompen die op een rack staan opgesteld. De<br />

installatie is opgebouwd in afsluitbare kringen.<br />

Er is een warmterecuperatie aanwezig voor het <strong>be</strong>reiden van sanitair warm water.<br />

De koelinstallatie werkt eventuele overcapaciteit weg enerzijds door regeling, anderzijds<br />

door het voorkoelen van de sprinklerbuffer, die op zijn <strong>be</strong>urt zal dienen als buffer voor de<br />

klima.<br />

Zowel in de grote machineruimte als in het gasdicht compartiment staat een gaswasser<br />

(scrub<strong>be</strong>r) opgesteld die de eventueel vrijkomende ammoniakdampen laat absor<strong>be</strong>ren door<br />

een watergordijn. Deze toestellen zijn uitgerust met een ventilator, om snel de<br />

omgevingslucht door het watergordijn te laten circuleren.<br />

In de ruimte staat ook een installatie die toelaat het koudemiddelmengsel te <strong>be</strong>reiden.<br />

Tenslotte is een vrij grote afzuiginstallatie voorzien.<br />

De leidingen zijn meestal in gelaste inox, ook die van het secundair koudemiddel. Dit<br />

waarborgt een storingsvrij gedrag met ammoniak.<br />

In de onmiddellijke nabijheid van de machinezaal staat een nooddouche opgesteld die<br />

<strong>be</strong>doeld is om personeelsleden desgevallend met massale waterstroom te <strong>be</strong>schermen tegen<br />

een ammoniaklek. Er is een compartiment met <strong>be</strong>schermkledij en er zijn grote stickers op de<br />

deuren aangebracht die waarschuwen voor de gebruikte koudemiddelen.


2 HOOFDSTUK 2: UITVOERING METINGEN AAN KOEL-<br />

INSTALLATIES<br />

2.1 Doelstelling<br />

De doelstelling van dit hoofdstuk <strong>be</strong>staat erin de resultaten van het literatuuronderzoek uit<br />

hoofdstuk 1 te <strong>be</strong>vestigen, te staven of te heroriënteren door diverse koeltechniekers een<br />

aantal praktische testen te laten uitvoeren.<br />

2.2 Onderhoudsvoorschrift voor koelinstallaties<br />

In deze paragraaf geven we algemene voorschriften en regels op die in acht dienen genomen<br />

te worden voor een goed onderhoud en een goede werking van koelinstallaties. Deze regels<br />

zijn gebaseerd op de Code van Goede Praktijk die in 2003 opgesteld is door de Unie voor<br />

Belgische Frigoristen (UBF).<br />

2.2.1 Regels in acht te nemen door de gebruiker<br />

Dagelijks<br />

Nazien van de normale werking van de installatie door het checken van de temperaturen die<br />

moeten gehaald worden. Er voor zorgen dat de deuren van de koelcellen goed gesloten zijn,<br />

de lucht innames en de lucht uitblaas van de koelers vrij zijn.<br />

Nagaan of er abnormale olievlekken aanwezig zijn op de onderdelen. Deze vormen een<br />

eerste indicatie voor de aanwezigheid van koudemiddellekken. Signaleren van alle lekken,<br />

bij vaststelling de koeltechnieker verwittigen.<br />

Alle abnormale waterlekken, ijsvorming, condensatie, geluiden en trillingen, rook en reuk<br />

signaleren aan de koeltechnieker.<br />

Men dient zich van het volgende <strong>be</strong>wust te zijn:<br />

Het aanraken van de installatie, zelfs bij stilstand, kan ernstige ongevallen veroorzaken. De<br />

installatie kan opstarten op volledig automatische wijze op alle mogelijke ogenblikken, dus<br />

ook wanneer dit niet wordt verwacht.<br />

De onderhoudswerkzaamheden, anders dan hierboven vermeld, hoe eenvoudig deze ook<br />

zijn, moeten worden overgelaten aan een daartoe opgeleid persoon.<br />

69


70<br />

2.2.2 Onderhoud uit te voeren door de koeltechnieker<br />

a) Onderhoud koeltechnisch gedeelte<br />

Onderstaande richtlijnen houden geen wettelijke verplichtingen in, maar zijn raadgevingen<br />

die overeenkomen met een code van goede praktijk. Uiteraard <strong>be</strong>staan er wel wettelijke<br />

verplichtingen die vermeld zijn in de Vlarem wetgeving, artikel 5.16.3.3. (Koelinstallaties).<br />

Onder meer de frequentie van de lekdichtheidscontroles ligt vast volgens deze wetgeving<br />

(art. 5.16.3.3. §7).<br />

In functie van de afmetingen van de installatie en van haar complexiteit zal het<br />

koeltechnisch onderhoud maandelijks, driemaandelijks, zesmaandelijks of jaarlijks<br />

ge<strong>be</strong>uren. Bepaalde taken hieronder <strong>be</strong>schreven zijn, afhankelijk van de afmetingen van de<br />

installatie, optioneel of om de 5 jaar uit te voeren.<br />

Het onderhoud omvat enerzijds een normaal onderhoud, en anderzijds een aantal leveringen<br />

en eventuele meerprestaties.<br />

Het onderhoud van het koeltechnisch gedeelte door de koeltechnieker <strong>be</strong>staat uit:<br />

Nota nemen van de opmerkingen van de klant.<br />

Vaststellen van de goede werking van de installatie:<br />

In- en uitschakelen van thermostaten, pressostaten (bij aangesloten manometers),<br />

ventielen, …, <strong>be</strong>reiken van de gewenste temperatuur, nazien van de ontdooicyclus.<br />

Opzoeken van de oorzaken van de eventueel vastgestelde anomalieën en opstellen van<br />

een <strong>be</strong>stek om ze eventueel te verhelpen.<br />

Uitvoeren van hogedruktesten:<br />

De installatie wordt kunstmatig tot haar maximale werkingsdruk gebracht. Dit ge<strong>be</strong>urt,<br />

na aansluiten van de manometers, door het afdekken van een deel van de condensor,<br />

door het uitschakelen van ventilatoren, …<br />

Daarbij wordt de werking van de hogedruk (hd) <strong>be</strong>veiligingspressosta(a)t(en) getest en<br />

wordt de lektest uitgevoerd. De druk moet in elk geval <strong>be</strong>neden de openingsdruk van<br />

overdrukklep en breekplaat blijven. Bij de druktesten wordt de installatie op lekken<br />

getest.<br />

Na de hd test wordt ook een druktest max ld uitgevoerd, met uitgeschakelde installatie<br />

en de verdamper in warme ruimte ongeveer minimum 20°C, eventueel ruimte<br />

verwarmen.<br />

Vervolgens ondergaat ook het ld gedeelte een lektest.<br />

De druk- en lektesten mogen ook met stikstof worden uitgevoerd, indien het niet<br />

mogelijk zou zijn de temperatuur van de gekoelde ruimte te laten oplopen tot voldoende<br />

druk voor de test (zie procedures).


Uitvoeren van lagedruktesten:<br />

De installatie wordt op de uitschakeldruk van de pressostaat gebracht. De druk mag<br />

niet tot in het vacuüm komen.<br />

Controleren van olie- en koudemiddelniveau via de kijkglazen:<br />

Indien nodig koudemiddel en olie bijvullen, te noteren in het logboek.<br />

Vervangen van filterdroger tijdens het bijvullen van koudemiddel.<br />

Indien de lekken groter zijn dan 5 % van de in het logboek genoteerde hoeveelheid,<br />

dienen uitgebreide lektesten uitgevoerd te worden tot wanneer de oorzaak gevonden is.<br />

Uitwendig reinigen van de installatie:<br />

Dit houdt onder meer het zorgvuldig verwijderen van oliesporen en andere sporen in,<br />

zodat foutieve interpretatie aangaande de lekken onmogelijk is. Bij eventuele<br />

oliesporen op de grond op deze plaats een karton met plastic onderzijde leggen, zodat<br />

een onderscheid gemaakt kan worden tussen oude en nieuwe lekken.<br />

Controle van condensoren:<br />

Luchtcondensor: Reinigen van de condensor en kammen van de lamellen, nazicht na<br />

reiniging van de ΔT van de luchtcondensor.<br />

Watercondensor: Nazicht van de spui en van de waterkwaliteit (hardheid en pH),<br />

nazicht van de injectie van biocide en de corrosie inhibitor, nameten van de ΔT van de<br />

watercondensor, nazicht van de werking van het automatisch waterventiel. Nazicht op<br />

lekken.<br />

Indien nodig: Chemisch reinigen van de condensor.<br />

Indien nodig bij shell and tu<strong>be</strong>: mechanisch reinigen en daarbij vervangen van de<br />

pakkingen.<br />

Controle van verdampers<br />

Luchtkoeler: Reinigen van de verdamper, de verdamperbak en nazien van de<br />

waterafloop.<br />

Waterkoeler: Nazicht van de flow door werking van flowcheck, van de waterzijdige<br />

filters en reinigen ervan, van de pomp, van de werking van de afsluiters (lekken en<br />

afsluitbaarheid), van de waterzijdige drukval, van de ΔT en vergelijken met de<br />

gegevens genoteerd in het logboek, van de instellingen van de vries-<strong>be</strong>veiliging en van<br />

de verzegeling ervan.<br />

Indien nodig: Chemisch reinigen van de condensor.<br />

Indien nodig bij shell and tu<strong>be</strong>: mechanisch reinigen en daarbij vervangen van de<br />

pakkingen.<br />

Opmeten van de opgenomen stromen van alle motoren, vergelijken met de waarden op<br />

de technische fiches, signaleren van abnormaliteiten, opstellen van een <strong>be</strong>stek om ze te<br />

verhelpen.<br />

71


72<br />

Nemen van een oliestaal, zuurtest uitvoeren van de olie en indien zuur, passende<br />

maatregelen nemen, opstellen van een <strong>be</strong>stek voor het vervangen van de filters door<br />

zuurwegnemende filters. Test voor metaalpartikels en copperplating (bij compressoren<br />

> 10 kW aandrijfvermogen om de 2 jaar, bij compressoren zonder problemen om de 6<br />

maanden en bij compressoren waarbij ooit zuur werd vastgesteld, of waarvan<br />

wijzigingen in de kring werden gemaakt).<br />

Wisselen van olie (bij compressoren > dan 5 kW aandrijfvermogen, om de 5 jaar).<br />

Nazien van de <strong>be</strong>vestiging van alle trillende onderdelen, het verhelpen van wrijving<br />

van alle onderdelen die een lek kunnen veroorzaken binnen korte termijn, het eventueel<br />

opstellen van een <strong>be</strong>stek voor het verhelpen van alle toestanden die in de nabije<br />

toekomst tot een lek zouden kunnen leiden.<br />

Nazien van de installatie op aanwezigheid van roest en oxidevorming, het verwijderen<br />

hiervan indien aanwezig en bijschilderen van de installatie.<br />

Indien van toepassing: Controleren van de riemspanning van de compressor (alleen bij<br />

open compressoren).<br />

b) Onderhoud elektrisch gedeelte<br />

Naast het onderhoud aan het koeltechnische gedeelte vergt ook het elektrische gedeelte van<br />

de koelinstallatie de nodige aandacht.<br />

Het is aan<strong>be</strong>volen regelmatig, minstens jaarlijks de staat van de contactoren en automaten<br />

na te zien, en ze om de 10 jaar <strong>be</strong>drijf te vervangen. Dit ‘<strong>be</strong>drijf’ komt overeen met 500 000<br />

schakelingen van de compressor bij een <strong>be</strong>drijfsduur van ca 3000 vollasturen per jaar voor<br />

een installatie voor positieve temperaturen en van 5000 vollasturen voor een installatie voor<br />

negatieve temperaturen bij een correct <strong>be</strong>paald koelbilan.<br />

Jaarlijks moet een routinecheck van de borden ge<strong>be</strong>uren: uitstoffen (SiO2 of zand is zeer<br />

nefast voor de contacten en veroorzaakt inbranden), nazien van de deugdelijke sluiting,<br />

bijvullen van de vervangstukken: zekeringen en signaallampen, aanwezigheid van het<br />

schema, isolatietest, aardingstest, nazien van alle elektrische toestellen in de installatie<br />

(verdamperventilatoren, condensorventilatoren,…)<br />

Tenslotte keuring door een erkend organisme. Nazien dat de opmerkingen door dit<br />

organisme inderdaad worden verholpen.<br />

Eventueel opstellen van een <strong>be</strong>stek van uit te voeren herstellingen die niet horen tot het in<br />

het contract voorziene onderhoud.


c) Overig onderhoud<br />

In derde instantie moeten <strong>be</strong>paalde delen van de installatie worden nagezien op reinheid en<br />

functionaliteit, bv. de condensaflopen, de luchtkanalen in de koelmeu<strong>be</strong>len, de ventilatie<br />

van de machinekamer…<br />

2.3 Procedures voor handelingen uit te voeren door koeltechnici<br />

Vele koeltechniekers respecteren bij de uitvoering van hun dagelijks werk slechts weinig<br />

regels. Er wordt veelal nog gehandeld zoals het vroeger werd aangeleerd in de tijd dat de<br />

koudemiddelen goedkoop waren en de algemene notie <strong>be</strong>staond dat ze onschadelijk waren<br />

voor het milieu. Er wordt nog steeds al teveel gedacht dat gehalogeneerde koudemiddelen<br />

niet giftig, niet brandbaar, in geur niet storend zijn en bijgevolg dat ze geen milieuschade<br />

veroorzaken.<br />

Eén enkele uitzondering was <strong>be</strong>kend als zijnde gevaarlijk, namelijk het hardsolderen<br />

waarbij door het aanwezige chloor in het koudemiddel o.a. fosgeen wordt gevormd, dat bij<br />

het inademen gevaarlijk is voor de gezondheid.<br />

Het gegeven dat de koudemiddelen, in plaats van ze te emitteren, ook konden worden<br />

opgevangen, werd veelal als te moeilijk, te tijdrovend en te duur <strong>be</strong>schouwd.<br />

De huidige kennis omtrent de koudemiddelen leert ons dat het onaanvaardbaar is<br />

koudemiddelen te laten emitteren zonder dat het echt onvermijdelijk is.<br />

In het kader van de middenstandsopleiding werden door dhr. Wilfried De Smet in de<br />

periode 1986 tot 1999 de eenvoudige handelingen <strong>be</strong>schreven in een reeks procedures. Die<br />

procedures, aangevuld en uitgebreid met de meeste tussenkomsten die koeltechnici moeten<br />

uitvoeren aan koelinstallaties, zijn hieronder <strong>be</strong>schreven.<br />

2.3.1 Lijst van de uit te voeren handelingen<br />

1 Aansluiten en afkoppelen van manometers<br />

2 Hardsolderen aan een nieuwe installatie<br />

3 Testen van een installatie aan de hogedrukzijde (hd)<br />

4 Testen van een installatie aan de lagedrukzijde (ld)<br />

5 Reinigen van een buitencondensor<br />

6 Opnemen van de ΔT van een buitencondensor<br />

7 Opnemen van de COP van een koelinstallatie<br />

8 Reinigen van een watercondensor<br />

9 Leegmaken van een installatie<br />

10 Vullen van een installatie<br />

11 Vaststellen van de koudemiddelinhoud van een cylinder<br />

12 Vullen van een koudemiddelcylinder<br />

13 Uitvoeren van een olietest, nemen van een oliestaal.<br />

14 Vervangen van een vloeistoffilter en/of kijkglas<br />

73


74<br />

15 Vervangen van een condensor of van een onderdeel in de kring<br />

16 Vervangen van een verdamper of van een onderdeel in de kring<br />

17 Aanbrengen van een wijziging aan een installatie<br />

18 Vervangen van pressostaten<br />

19 Vacumeren en vacuüm breken.<br />

20 Ontluchten van een installatie<br />

2.3.2 Procedure per handeling<br />

1 Aansluiten en afkoppelen van manometers<br />

Aansluiten<br />

a Losmaken van de kraanhoeden van de servicekranen aan de compressor<br />

b Losmaken van de stoppen aan de servicekranen<br />

c Verbinden van de manifold<br />

d De manifold is aan de middenleiding aangesloten aan een leiding met aan het uiteinde<br />

een afsluiter<br />

e Vacuüm zuigen van de manifold tot 270 Pa met alle drie manifoldkranen open en met<br />

servicekranen dicht.<br />

f Afsluiten van de kraan op de leiding verbonden met de middenleiding<br />

g Sluiten van de kranen hd en ld op de manifold<br />

h Openen van de servicekranen van de compressor: de manometer ld indiceert nu de ld<br />

van de werkende compressor, de manometer hd indiceert de hd van de werkende<br />

compressor.<br />

Bij deze procedure treedt geen koudemiddelverlies op. 270 Pa werd gekozen omdat deze<br />

druk goed haalbaar is voor een kleine groep onderdelen en ook in de buurlanden wordt<br />

geaccepteerd. Bij deze druk verdampt ook bij de meeste omgevingstemperaturen alle<br />

eventueel als water aanwezige verontreiniging.<br />

Voor het aankoppelen aan schraederventielen <strong>be</strong>staan speciale snelkoppelingen die het<br />

koudemiddelverlies tot een minimum <strong>be</strong>perken.<br />

Afkoppelen<br />

a Afsluiten van de servicekraan hd zijde<br />

b Openen van de manifoldkranen<br />

c Dwingen van de compressor te werken tot ld ≤ 0,9 bar (0,1 bar vacuüm) door<br />

overbruggen ld pressostaat. De manifold, de leidingen en het ld gedeelte zijn nu leeg en<br />

licht in vacuüm.<br />

d Aflsluiten van de servicekraan ld zijde<br />

e Afkoppelen manifold: er wordt een klein <strong>be</strong>etje lucht in de manifold gezogen dat in de<br />

plaats komt van het ontsnapte koudemiddel<br />

d Afkoppelen van de manifold en de vacuümpomp<br />

f Herplaatsen van de stoppen en de kraanhoeden.


Het koudemiddelverlies is tijdens het uitvoeren van deze handelingen tot een absoluut<br />

minimum <strong>be</strong>perkt gebleven (ca 0,3 gram).<br />

Bij het afkoppelen van een snelkoppeling op een schraederventiel kan nog steeds een <strong>be</strong>etje<br />

koudemiddel (enkele grammen) ontsnappen. Met voordeel kan gebruik gemaakt worden<br />

van slangen die op het einde een kleine afsluiter heb<strong>be</strong>n. Op deze wijze blijft het<br />

koudemiddelverlies <strong>be</strong>perkt tot een minimum (ca 2 gram).<br />

Deze procedure wijkt af van de STEK-procedure, die niet realistisch wordt <strong>be</strong>vonden omdat<br />

de manifold gevuld met koudemiddel wordt opgeborgen. Meestal heeft een koeltechnieker<br />

meerdere soorten koudemiddelen te <strong>be</strong>handelen, en het is onrealischtisch dat hij voor elk<br />

koudemiddel een afzonderlijke manifold zou heb<strong>be</strong>n. Wel kan er een onderscheid gemaakt<br />

worden tussen een manifold verontreinigd met esterolie versus minerale olie.<br />

2 Hardsolderen aan een nieuwe installatie<br />

Principe: De plaats die verhit wordt, moet inwendig volledig onder stikstofatmosfeer staan<br />

om oxidatie en derhalve vervuiling en aantasting van de inwendige wand van de<br />

koeltechnische buis (die fabrieksmatig inwendig gepolijst is) te vermijden.<br />

De buis wordt doorspoeld met stikstof. Indien de buis geen verbindingen heeft, dan kan er<br />

een stop op geplaatst worden zoals door de fabrikant toegepast om de buis in een afgesloten<br />

toestand te houden (meestal rode of blauwe pvc stop). Deze stop wordt geperforeerd door<br />

een buis van ¼ duim die op zijn <strong>be</strong>urt wordt aangesloten op een stikstofvoeding.<br />

Is de buis wel met een verbinding voorzien, dan kan met <strong>be</strong>hulp van een manometerslang op<br />

de verbinding worden aangesloten.<br />

De voeding is afkomstig van een stikstofdebietmeter (een stopje zwevend in een glazen<br />

buisje, of een U-vormige buismanometer overlopend op een ingesteld niveau) die op zijn<br />

<strong>be</strong>urt aangesloten is op een ontspanner en een stikstoffles. Het debiet wordt ingesteld tussen<br />

1 l/min tot 20 l/min in functie van de diameter van de buis (respectievelijk tussen ¼ ” en<br />

1 1/8 ”.<br />

Het andere einde van de buis wordt eveneens voorzien van een stop, voorzien van een<br />

kleine perforatie. Men laat het hele systeem enige tijd (minuten) stromen om alle lucht te<br />

verwijderen, en realiseert dan de klaargemaakte hardsoldering.<br />

Nota: Hardsolderen aan een <strong>be</strong>staande installatie is door de mogelijke oliefilm aan de<br />

binnenzijde van de leidingen riskant (verkoling van de olie door het solderen) en wordt<br />

bijgevolg niet aangeraden.<br />

3 Testen van een installatie aan de hogedrukzijde<br />

Er zijn verschillende methodes mogelijk, afhankelijk van de bouw van de installatie.<br />

Normaal wordt de installatie tot vlak bij het uitschakelniveau van de pressotaten hd gebracht<br />

door, indien mogelijk, het verhogen van de koellast aan de ld zijde (door bv. de deur van de<br />

koelkamer te openen) en de luchtcondensor gelijktijdig af te dekken met een geschikt<br />

materiaal (bv. stuk karton), en/of door het afzetten van één of meer ventilatoren van de<br />

condensor. Het is de <strong>be</strong>doeling kunstmatig de zomersituatie te simuleren.<br />

75


76<br />

Vervolgens kan de hele hd zijde van de installatie bij de ingestelde maximumdruk worden<br />

getest. De ld zijde blijft onder normale werkingsdruk doordat de installatie draait.<br />

Optioneel kan ook stikstof gebruik worden. Deze methode is nuttig om lekken op te sporen<br />

in zeer grote condensors. Dit gaat alleen als er een afsluiter staat op de uitgang van de<br />

condensor (of aan de ingang van het vat).<br />

De installatie wordt in pumpdown gebracht, waardoor alle vloeistof in het vat terecht komt.<br />

Vervolgens worden het vaten de vloeistofleiding tot aan de uitgang van het vloeistoffilter<br />

ingeblokt. De tak hd, deel van de compressor, condensor en leidingen worden met de<br />

aftapunit leeggezogen tot 0,8 bar.<br />

Hierna wordt via de persservicekraan stikstof ingebracht tot de testdruk. Er dient<br />

zorgvuldig worden nagezien dat er geen lek optreedt aan de ld zijde van de kring, want de<br />

testdruk aan de hd zijde kan aanzienlijk hoger zijn dan de maximaal toegaten druk aan de ld<br />

zijde.<br />

Na de proef wordt de installatie zeer degelijk gevacumeerd (tot 270 Pa). Daarna (er is alleen<br />

het marginale koudemiddelverlies geweest van gas op 0,8 bar) worden de servicekranen in<br />

de gepaste standen gebracht, de stoppen en kraanhoeden herplaatst en alles gesloten.<br />

Indien er een afsluiter is tussen de ingang van de condensor en de compressor(en) dan<br />

volstaat het enkel de condensor tot de test te <strong>be</strong>trekken en de compressor ongemoeid te<br />

laten.<br />

Is er geen afsluiter aanwezig tussen de compressor en het vat, dan moet de installatie voor<br />

de proef worden leeggemaakt.<br />

4 Testen van een installatie aan de lagedrukzijde<br />

Meer dan bij de hogedrukzijde komt het bij de lagedrukzijde voor dat de installatie niet<br />

terdege kan worden getest. De reden hiervoor is dat de cel niet leeg is op de dag dat de klant<br />

het onderhoud toestaat en dat bijgevolg de zomersituatie bij leegstaande cel niet kan worden<br />

gesimuleerd.<br />

Voor deze simulatie moet het koudste punt van de installatie op een druk worden gebracht<br />

die overeenkomt met een stilstaande installatie buiten dienst op een warme dag. Er kan<br />

echter meestal slechts worden getest op een druk die overeenkomt met de celtemperatuur.<br />

Vandaar onderstaande methode, die het mogelijk maakt de installatie te testen aan de<br />

lagedrukzijde ondanks het feit dat de cel gevuld blijft.<br />

Testen indien de klant alle faciliteiten geeft<br />

a Vaststellen welke temperatuur de cel kan heb<strong>be</strong>n in de zomer. Indien de cel stilstaat<br />

gedurende meerder weken en onder een niet geisoleerd dak staat opgesteld, dan is de<br />

piektempertuur in de cel aan te nemen op ca 35°C. In alle geval moet voor een cel die<br />

maar af en toe kan stilstaan 25°C worden aangenomen.


Bepalen uit het log p h diagram welke de overeenkomstige koudemiddeldruk is. Nazien<br />

of de compressor theoretisch tegen die druk <strong>be</strong>stand is (fabrikant), idem voor de<br />

leidingen want <strong>be</strong>paalde leidingen met grote diameter (meer dan 2 1/8 duim) zijn niet<br />

tegen 20 bar of meer <strong>be</strong>stand (soms zelfs niet eens tegen minder dan 20 bar).<br />

c Opwarmen van de cel, die leeg hoort te zijn, tot deze temperatuur, hetzij door<br />

omgevingslucht, hetzij eventueel elektrisch (opgelet : temperatuur en druk in het oog<br />

houden !)<br />

d Nazien dat alle installatieonderdelen, de compressor, de leidingen,.. op minstens dezelfde<br />

temperatuur staan (eventueel iets hoger)<br />

e Vaststellen van de druk in de installatie met de manifold ; deze moet dezelfde zijn als de<br />

<strong>be</strong>rekende druk<br />

f Uitvoeren van lektesten op de installatie, en de nodige maatregelen voorstellen indien<br />

een lek gevonden wordt.<br />

g Afkoppelen van de meettoestellen, de cel laten afkoelen, en zo nodig door de zuigkraan<br />

te smoren, de aanvangsdruk van de compressor binnen de perken houdend, de installatie<br />

terug opstarten.<br />

De klant op de hoogt brengen indien de cel niet volledig vanzelf kan opstarten ;<br />

eventueel zuigdrukventiel of mopventiel voorstellen.<br />

Testen indien het opwarmen van de celinhoud niet mogelijk is<br />

a In pumpdown laten gaan van de installatie, tot ca 0.2 bar onder de atmosfeerdruk<br />

b Afsluiten van het lagedrukgedeelte door de servicekranen<br />

c Steken van stikstofdruk op het ld gedeelte via de toegang. Opgelet: De nodige<br />

veiligheidsmaatregelen nemen tegen een eventuele fabricagefout in de compressor<br />

(druktesten met gas zijn veel gevaarlijker dan die met water zoals in c.v. installaties) en<br />

niet boven de <strong>be</strong>rekende maximumdruk gaan (zie hierboven)<br />

d Uitvoeren van de druktest en de lektesten<br />

e Vacumeren van de installatie tot 270 Pa<br />

f Afkoppelen van de meettoestellen en de stikstoffles, het ld gedeelte terug onder druk<br />

zetten.<br />

5 Reinigen van een buitencondensor<br />

Bij buitencondensors treedt sterke vervuiling op van de lamellen. De condensor wordt het<br />

<strong>be</strong>st gereinigd met <strong>be</strong>hulp van een zachte spuit of een borstel, na het aanbrengen van een<br />

daarvoor speciaal in de handel <strong>be</strong>schikbare reinigingsvloeistof.<br />

Hierbij dient steeds in de richting van de lamellen te worden gespoten of geborsteld. Er mag<br />

zeker geen hogedrukspuit worden gebruikt en er mag ook niet dwars op de lamellen worden<br />

gespoten, want dit doet de lamellen vervormen en verstoort het thermisch contact tussen de<br />

lamel en de pijp. Na het reinigen moeten de lamellen worden ‘gekamd’.<br />

Tenslotte dient aan de hand van een doorlichting met een lamp nazien te worden of alle<br />

doorgangen daadwerkelijk vrij zijn.<br />

77


78<br />

6 Opnemen van de ΔT van een buitencondensor<br />

Voor het opnemen van de ΔT van een buitencondensor moet de installatie werken op<br />

continue met normale <strong>be</strong>lasting. De <strong>be</strong>lasting van de koelinstallatie kan eventueel wat<br />

verhoogd worden zodat continue werking kan optreden (bv. deur openzetten van een<br />

koelcel,…).<br />

Na ongeveer 5 minuten, de tijd nodig voor de installatie om in evenwicht te komen, worden<br />

volgende parameters gemeten:<br />

- de verdampingstemperatuur aan de uitgang van de verdamper met <strong>be</strong>hulp van een<br />

manometer, om na te gaan of de installatie werkelijk normaal <strong>be</strong>last is;<br />

- de condensatietemperatuur aan de ingang van de condensor met <strong>be</strong>hulp van een<br />

manometer;<br />

- de luchttemperatuur in de schaduw op voldoende afstand van de condensor, zodat de<br />

temperatuur niet <strong>be</strong>ïnvloed wordt door de warme lucht die uit de condensor komt.<br />

De ΔT is het verschil tussen deze temperaturen (verdampings- en werkingstemperatuur).<br />

Normale waarden <strong>be</strong>vinden zich tussen 9 en 16°C. Temperaturen boven 16°C zijn te hoog<br />

en zullen in de zomer aanleiding geven tot problemen.<br />

Bij het verslechteren van het thermisch contact tussen de lamellen en de pijpen of bij het<br />

degraderen van de lamellen zal de ΔT toenemen.<br />

7 Opnemen van de COP van een koelinstallatie<br />

De COP (Coefficient of Performance) is de verhouding van de ingebrachte elektrische<br />

energie tegenover de afgevoerde warmte aan de condensorzijde. De COP-1 is de<br />

koudefactor; dit is de hoeveelheid warmte die de koelinstallatie netto opneemt uit de<br />

verdamper gedeeld door de hoeveelheid opgenomen elektrische energie. Beide gegevens<br />

vormen een globale maatstaf voor de toestand en de kwaliteit van een koelinstallatie of een<br />

warmtepomp.<br />

De COP wordt gemeten als volgt :<br />

a In continu<strong>be</strong>drijf brengen van de installatie bij normale <strong>be</strong>lasting, en de temperaturen<br />

laten stabiliseren<br />

b Meten en noteren van de verdampingstemperatuur en de condensatietemperaturen voor<br />

latere referentie<br />

c Meten van het totaal opgenomen elektrisch vermogen (koelmachine + verdamper +<br />

condensor) met <strong>be</strong>hulp van een kWh-meter gedurende een <strong>be</strong>paalde tijd (bv. 15<br />

minuten), hetzij meten van de opgenomen stroom van de diverse toestellen en<br />

omrekenen naar het opgenomen vermogen, rekening houdend met een geschatte<br />

ar<strong>be</strong>idsfactor (bv. 0,8). De eerste methode is uiteraard veel nauwkeuriger en geniet de<br />

prioriteit<br />

d Meten van het luchtdebiet door de condensor (met een luchtsnelheidsmeter, gelijkmatig<br />

<strong>be</strong>wegend over de ganse aanzuigzijde van de batterij, meting enkele keren herhalen en<br />

gemiddelde nemen, daarna resultaat in m/sec vermenigvuldigen met de frontale sectie<br />

van de batterij in m 2 )


e Meten van de luchttemperatuur aan de aanzuigzijde van de luchtcondensor (deze kan om<br />

reden van recirculatie hoger zijn dan de temperatuur van de vrije lucht)<br />

f Meten van de temperatuur van de lucht aan de uitlaat van de condensor<br />

g Meten van de temperatuur van de vrije lucht, meten van de luchtvochtigheid, afleiden<br />

van de soortelijke massa van de aangezogen lucht van de batterij uit het Mollierdiagram<br />

h Het afgegeven vermogen is : debiet (in m 3 /sec) x soortelijke massa (in kg/m 3 ) x 1 (kJ/kg)<br />

x Δt (K) kW ; het opgenomen vermogen wordt uit de gemeten waarde en de tijd<br />

omgerekend in kW, de verhouding tussen <strong>be</strong>iden is de COP (coëfficiënt of<br />

performance). De COP-1 is de warmte opgenomen aan de verdamper (voelbare +<br />

latente) per kW ingevoerd totaal elektrisch vermogen.<br />

De COP is een globale maat voor de prestatie van de koelinstallatie. De reden waarom aan<br />

de condensor wordt gemeten en niet aan de verdamper, is dat de meting aan de condensor<br />

veel eenvoudiger is en met minder foutkansen kan worden uitgevoerd. Hierbij komt dat bij<br />

meting aan de verdamper ook de luchtvochtigheid zou moeten worden gemeten.<br />

Voor installaties met een watercondensor wordt het waterdebiet gemeten en wordt rekening<br />

gehouden met de soortelijke warmte van 4,18 kJ/kg.<br />

Het is <strong>be</strong>langrijk om alle verbruikers die moeten werken bij het normale <strong>be</strong>drijf van de<br />

koelinstallatie, bij de COP-meting te <strong>be</strong>trekken. Dit om reden dat anders geen rekening<br />

wordt gehouden met het energieverbruik door ongunstig gedimensionneerde<br />

verdamperventilatoren en ontdooiïnstallaties.<br />

8 Reinigen van een watercondensor<br />

Het reinigen van een coaxiale opgerolde watercondensor of van een platenwisselaar kan<br />

enkel op chemische wijze. Er dient op de waterzijdige kring een toegang voozien te worden<br />

zodanig dat een circulatiepomp en een vat met reinigingsvloeistof kunnenn worden<br />

aangesloten. Uitsluitend reinigingsvloeistoffen die de materialen van de condensor<br />

ongemoeid laten, mogen worden gebruikt. Bij shell and tu<strong>be</strong> condensors en bij coaxiale<br />

condensors met afneembare eindstukken kan ook mechanische reiniging worden toegepast.<br />

Het is aan<strong>be</strong>volen de borstels en de staven te trekken in de plaats van te duwen (bij duwen<br />

<strong>be</strong>staat risico op perforeren). Na een chemische reiniging of een mechanische reiniging<br />

moet een condensor een druktest ondergaan, om er zeker van te zijn dat de reiniging de<br />

installatie niet heeft doorgecorrodeerd.<br />

9 Leegmaken van een installatie<br />

Leegmaken van een installatie teneinde ze tijdelijk buiten <strong>be</strong>drijf te stellen, te verplaatsen of<br />

ze een andere <strong>be</strong>stemming te geven<br />

a Opslaan van het koudemiddel in de installatie in het vat van de installatie zelf.<br />

b Afkoppelen van de leidingen<br />

c Aansluiten van manometers<br />

d Afsluiten van de kraan op de uitgang van het vat<br />

e De installatie met verhoogde koellast (eventueel opwarmen van de verdamper).<br />

79


80<br />

f Uitschakelen van de installatie<br />

g Opwarmen van alle punten waar zich koudemiddel, al dan niet opgelost in olie zou<br />

kunnen <strong>be</strong>vinden, tot ca. 40°C (met <strong>be</strong>hulp van een regelbare warme luchtblazer,<br />

eventueel een haardroger of, voorzichtig met een brander) ; speciale aandacht voor het<br />

carter, de olieafscheider, de filters…<br />

h Opnieuw opstarten van de installatie, het deksel van de lage drukpressostaat<br />

verwijderen, en de installatie laten afpompen tot ca. 0,2 bar onder vacuüm<br />

i Sluiten van de installatie, afgekoppelde leidingen dichtknijpen en dichtlassen en een<br />

stuk leiding overlaten dat kan worden afgesneden, kraanhoeden, stoppen etc.<br />

terugplaatsen<br />

j Vullen van de installatie met stikstof, druk ca 2,5 bar<br />

k Het hogedruk gedeelte, het vat, de condensor en de hogedrukleiding tot de compressor,<br />

<strong>be</strong>vatten nog steeds koudemiddel. De hogedrukservicekraan op de compressor dient te<br />

worden gesloten.<br />

l Markeren van de installatie: “ vloeistofvat <strong>be</strong>vat koudemiddel x en y olie – installatie<br />

gevuld met stikstof – hoge druk kraan op compressor gesloten”.<br />

Leegmaken van een installatie zodat deze geen koudemiddel meer <strong>be</strong>vat<br />

a Aansluiten van manometers en recuperatievat; het vat indien mogelijk eerst vacuüm<br />

zuigen en zo diep mogelijk afkoelen<br />

b Aansluiten van de hogedrukmanometer op de vloeistofuitgang van het vat van de<br />

installatie en van de middenleiding op het recuperatievat. Indien mogelijk slangen van<br />

3/8 duim gebruiken. De kranen dicht laten.<br />

c In <strong>be</strong>drijf stellen van de installatie en de condensatiedruk zo hoog mogelijk verhogen,<br />

maar wel onder de cutout van de hogedrukpressostaat blijven.<br />

d Openen van het pad vloeistofvat > manifold > recuperatievat, zodat de laatst geopende<br />

kraan een plots openen toelaat<br />

e Laten uitvallen van de installatie op lage druk<br />

f Uitschakelen na deze uitval, en de laatst geopende kraan terug dichtmaken<br />

g Verwarmen van alle plaatsen waar zich koudemiddel zou kunnen ophopen, speciaal het<br />

carter.<br />

h Voltooien van het leegpompen met een afpompunit tot de gehele installatie <strong>be</strong>neden de<br />

0,2 bar onder omgevingsdruk is (ook de hoge druk zijde)<br />

i Eventueel vacumeren en onder stikstof zetten.<br />

j Markeren van de installatie : “Installatie onder stikstof, <strong>be</strong>vat geen koudemiddel, …..<br />

olie ”.<br />

Leegmaken van een defecte installatie<br />

Bij het leegmaken van een defecte installatie kan meestal geen gebruik gemaakt worden van<br />

de compressor als pomp. De ganse installatie moet worden leeggemaakt met <strong>be</strong>hulp van de<br />

afpompunit.<br />

Het is daarbij aan<strong>be</strong>volen de installatie zover als mogelijk op te warmen, met extra aandacht<br />

voor de koude punten. Deze opwarming versnelt het afpompen aanzienlijk. Deze manier<br />

van afpompen duurt <strong>be</strong>duidend langer dan wanneer van de compressor kan gebruik gemaakt<br />

worden en de vloeistof in de hoge druk zijde van de compressor kan worden opgeslaan. Het<br />

verdient aan<strong>be</strong>veling <strong>be</strong>ide zijden van de installatie gelijktijdig af te zuigen.


Deze procedure geldt ook voor installaties zonder gepaste toegangsfaciliteiten (een kraan<br />

vloeistofzijdig die kan open staan daar waar de doorgang naar de installatie is afgesloten, en<br />

die daardoor toelaat het koudemiddel naar een vat te zenden).<br />

Leegmaken van een installatie zonder toegangsfaciliteiten (bv. hermetische installatie)<br />

De installaties zonder toegang kunnen worden afgepompt via de afpompunit door één of<br />

enkele prikkranen op de gepaste plaatsen aan te brengen en via deze prikkranen af te zuigen.<br />

Deze kranen worden op een <strong>be</strong>staande leiding <strong>be</strong>vestigd, waarna een stalen holle naald<br />

doorheen de leiding wordt geperst.<br />

De kraan is uitgerust met een spindel, die toelaat deze tijdens de handelingen open en dicht<br />

te zetten. Na gebruik kan de kraan worden verwijderd en de installatie, na het aftappen van<br />

de olie worden verschroot, of kan de opening worden dichtgesoldeerd en de installatie<br />

verder worden gebruikt. Dit laatste wordt afgeraden omdat de installatie vanaf het<br />

dichtsolderen verkoolde olie en andere ontbindingsproducten kan <strong>be</strong>vatten. De filter moet<br />

minstens preventief worden verwijderd.<br />

Doordat installaties zonder toegang meestal een <strong>be</strong>perkte koudemiddelinhoud <strong>be</strong>vatten,<br />

duurt het afpompen relatief kort.<br />

10 Vullen van een installatie<br />

a. Vullen van een nieuwe installatie<br />

Alvorens tot het vullen van een nieuwe installatie over te gaan moeten een aantal punten<br />

worden nagezien en een aantal testen worden uitgevoerd.<br />

Stemt de olie in de compressor overeen met het koudemiddel waarmee we de<br />

installatie wensen te vullen?<br />

Wat is de nodige hoeveelheid koudemiddel waarmee de installatie moet gevuld<br />

worden?<br />

Onderzoek de installatie op servicevriendelijkheid, voer zo nodig correctie uit, die<br />

kunnen vele uren <strong>be</strong>sparen. Zijn alle onderdelen van de installatie voldoende<br />

<strong>be</strong>reikbaar? Laat een schriftelijk spoor achter, eventueel in het logboek.<br />

De installatie ondergaat een eerste druktest. Hierbij wordt zo goed mogelijk de werkelijke<br />

<strong>be</strong>drijfsdruk nagebootst. Deze is aan de hoge drukzijde meestal tot 25 bar in de zomer (na<br />

te zien in functie van het koudemiddel en de <strong>be</strong>drijfsvoorwaarden, kan wel lager zijn,<br />

meestal niet hoger). Aan de lage drukzijde dient de druk afgestemd te worden op de<br />

temperatuur van het gebruikte verzadigde koudemiddel bij 25°C (stilstaande installatie met<br />

binnenopstelling). Zorvuldig bij deze testen de hoge druk van de lage druk scheiden,<br />

eventueel een kraan aan de lage druk zijde open laten. Aan de lage druk zijde zitten<br />

dikwijls een aantal onderdelen die geen 25 bar verdragen. Lekken opsporen en verhelpen.<br />

De testen zo dikwijls herhalen als nodig om geen lekken meer te vinden. De testen kunnen<br />

ge<strong>be</strong>uren met droge stikstof en eigenlijk ook met droge lucht (dauwpunt minstens -10°C).<br />

Echter niet met lucht uit een gewone compressor, omdat deze te veel vocht <strong>be</strong>vat.<br />

Uiteindelijk de druk gedurende 24 uur op de installatie laten staan, deze mag niet meer<br />

schommelen dan door de schommeling van de omgevingstemperatuur kan verklaard<br />

81


82<br />

worden. Blijkt de installatie dicht, dan wordt de installatie gesloten en wordt overgegaan tot<br />

het vacumeren.<br />

De installatie wordt een eerste maal grondig gevacumeerd. Nazien dat alle wegen open<br />

staan: magneetventielen (er <strong>be</strong>staan speciale servicemagneten), handkranen, expansieventielen<br />

(staan in het vacuum theoretisch open). Er rekening mee houden dat een aantal<br />

onderdelen stikstof onder druk <strong>be</strong>vatten, wat de vacuumpomp kan <strong>be</strong>schadigen. Deze eerste<br />

vacumering dient om niet condenseerbare gassen en waterdamp te verwijderen. Deze<br />

waterdamp is onder andere afkomstig van vocht uit de lucht dat zich bij temperatuurschommelingen<br />

in de leidingen en onderdelen kan afzetten. Het is daarom aan<strong>be</strong>volen dat<br />

alle onderdelen bij dit vacumeren in een warme omgeving staan. Een vacumering tot 270 Pa<br />

wordt aan<strong>be</strong>volen. Eventueel kunnen verschillende vacuumpompen op verschillende<br />

punten van de kring worden aangesloten.<br />

Nadat deze eerste vacumering voltooid is wordt het vacuum gebroken met droge stikstof.<br />

Dit <strong>be</strong>tekent dat de druk in de installatie oploopt tot atmosfeerdruk. De voor<strong>be</strong>reidingen<br />

worden getroffen om de vacuumproef te kunnen uitvoeren. Vervolgens wordt een tweede<br />

keer gevacumeerd. Eens de installatie vacuum wordt de vacuumproef uitgevoerd. Deze<br />

<strong>be</strong>staat erin de installatie meerdere uren te laten vacuum staan, waarbij dit vacuum niet mag<br />

veranderen. Het gebruik van een elektronische vacuümmeter is hier aangewezen. Deze<br />

proef is aanzienlijk gevoeliger dan de drukproef voor het opsporen van lekken. Is de<br />

vacuümproef geslaagd, dan kan overgegaan worden tot het vullen van de installatie.<br />

Indien de installatie servicevriendelijk is opgebouwd, kan het vat gevuld worden met de<br />

<strong>be</strong>rekende hoeveelheid koudemiddel via de op het vat voorziene vloeistofkraan. Eens het<br />

vat de nodige hoeveelheid heeft <strong>be</strong>komen, het koudemiddel voorzichtig in de installatie<br />

toelaten (maken dat de compressor zich niet vult met een grote hoeveelheid vloeibaar<br />

koudemiddel), de installatie opstarten en eventueel de vulling voltooien door voorzichtig<br />

bijvullen aan de vloeistof of gaszijde.<br />

In het andere geval kan de installatie met vloeistof gevuld worden door deze toe te laten via<br />

de vulkraan (indien aanwezig, kraan aangesloten op de vloeistofleiding) of eventueel via de<br />

afsluiter op het vat. Meestal lukt het voldoende vloeistof in het vat te laten stromen om bij<br />

het opstarten de compressor niet te veel te laten pendelen. Bijvullen via vloeistofzijde door<br />

het smoren van de gepaste kranen.<br />

Is de installatie niet voorzien van een vloeistofingang, dan kan met vloeistof via de<br />

zuigaansluiting worden gevuld, daarbij een vloeistofslag vermijdend (er <strong>be</strong>staan speciale<br />

smorende hulpstukken daarvoor). Dit is echter geen goede techniek (wegwassen van de<br />

oliefilm, eventueel kleine vloeistofslagen die de kleppen reeds <strong>be</strong>schadigen).


. Vullen van een oude installatie<br />

Voordat een oude installatie wordt gevuld, moet eerst nagekeken worden of de installatie<br />

nog koudemiddel of olie <strong>be</strong>vat en zo ja, welke soort. Verder moet gevraagd worden of dit<br />

gewenst is. Normaal zou het koudemiddel en de olie op elke installatie en in elk logboek<br />

moeten vermeld staan.<br />

Na het verwijderen van een eventueel ongewenst koudemiddel en in de veronderstelling dat<br />

de olie herbruikbaar is, wordt bij voorkeur eerst een oliewissel uitgevoerd. Er wordt dan<br />

verder gehandeld volgens de procedure zoals <strong>be</strong>schreven onder “nieuwe installatie”.<br />

Het verdient aan<strong>be</strong>veling om van elke installatie eerst de servicevriendelijkheid te<br />

onderzoeken en de te voorziene problemen (afwezigheid van afsluiters op de goede plaats)<br />

te corrigeren.<br />

a Vacuüm trekken van de installatie tot 270 Pa gebruik makende van een elektronische<br />

vacuümmeter<br />

b Aanhouden van dit vacuüm gedurende minstens 1/2 uur; is het vacuüm gebleven, dan<br />

wordt naar de volgende stap overgegaan, anders zie punt d “ lekzoeken ”.<br />

c Afpersen van de installatie met stikstof, ervoor zorgend dat alle delen van de installatie<br />

gevuld zijn (eventueel expansieventiel eerst overbruggen), als testdruk kan 10 bar<br />

gekozen worden voor het gemeenschappelijk testen van ld en hd<br />

d Vervolgens zorgvuldig zoeken naar lekken, eerst met een schuimmiddel, vervolgens met<br />

een ultrasoon toestel. Een ionisch toestel kan slechts gebruikt worden als er een spoor<br />

van het koudemiddel in de stikstof aanwezig zou zijn.<br />

e Indien de installatie lekvrij is, deze opnieuw vacumeren tot 270 Pa of minder<br />

f Voeden van de vloeistofkring met koudemiddel uit de koudemiddelcylinder die<br />

opgesteld staat op een weegschaal, via de manifold en het geopende vulventiel, met<br />

gesloten kraan op het vloeistofvat. Dit ge<strong>be</strong>urt eerst langzaam tot de ld pressostaat<br />

hoorbaar aanslaat en de installatie start, vervolgens kan met vol debiet worden gevuld.<br />

Indien de aansluitslang te klein is, dan kan de installatie enkele keer afslaan op ld. De<br />

pressostaat kan eventueel lager worden gezet. Ca 85 % van het verondersteld nodige<br />

gewicht wordt gevuld. De installatie wordt in regime gebracht, en het proces wordt<br />

gecorrigeert als er nog <strong>be</strong>llen in het kijkglas aanwezig zijn. De installatie mag niet<br />

worden <strong>be</strong>oordeeld alvorens ze in regime is.<br />

g Afkoppelen van de meetinstrumenten en het vulgewicht noteren in het logboek.<br />

11 Vaststellen van de koudemiddelinhoud van een cylinder<br />

Het is niet meer mogelijk om, gelet op de veelheid van koudemiddelen die allemaal sterk op<br />

elkaar gelijken, alleen op basis van de druk en de temperatuur af te leiden welk<br />

koudemiddel zich in een cylinder <strong>be</strong>vindt. Daar de temperatuur in een koudemiddelcylinder<br />

slechts op 2 K kan worden gemeten en de druk slechts op 10% , kan alleen maar <strong>be</strong>paald<br />

worden tot welke familie een koudemiddel <strong>be</strong>hoort. En dan nog is het niet altijd zeker.<br />

Door eigenaardige nevenverschijnselen (toename van druk en volume) bij sommige<br />

koudemiddelen is het gevaarlijk verschillende on<strong>be</strong>kende koudemiddelen te mengen, ook al<br />

zijn het mengsels die ongeveer bij dezelfde druk werken.<br />

83


84<br />

12 Vullen van een koudemiddelcylinder<br />

Het is bij koudemiddelcylinders noodzakelijk eerst de aanwezigheid van stoffen vast te<br />

stellen die een deel van het volume innemen (bv. olie). Daartoe moet de “lege” cylinder<br />

gewogen worden en vergeleken worden met de aangegeven tarra op de cylinder. Vervolgens<br />

dient het volume van de cylinder nauwkeurig worden vastgesteld.<br />

De cylinder nooit méér vullen dan voor 75 % van het veronderstelde volume. Vloeibaar<br />

koudemiddel kan enorm uitzetten. Eens de cylinder volledig gevuld is, loopt de druk op<br />

zoals bij uitzettende vloeistof (en niet zoals bij een samengeperst gas) en is de barstdruk<br />

zeer snel <strong>be</strong>reikt.<br />

13 Uitvoeren van een olietest, nemen van een oliestaal<br />

a Aansluiten van de manometers op de compressor<br />

b In pumpdown brengen van de installatie tot 0,2 bar onder omgevingsdruk ; het carter<br />

staat nu in onderdruk<br />

c Afsluiten van de ld en hd servicekranen<br />

d Losmaken van de cartertoegangsstop en met een pipet een oliestaal nemen<br />

e Terug aanbrengen van de carterstop<br />

f Vacumeren van het carter via de servicekranen<br />

g Terug openen van de kranen en de manifold wegnemen (zie aansluiting manifold).<br />

14 Vervangen van een vloeistoffilter en/of kijkglas<br />

a Aansluiten van de manometers op het ld gedeelte zodanig dat de ld sectie van de<br />

manifold kan worden vacuümgezogen (het eveneens aansluiten van de hd manometer<br />

kan zinvol zijn om bij de pumpdown (zie punt c) tijdig een vol vloeistofvat op te merken<br />

indien dit te klein gedimensioneerd werd)<br />

b Sluiten van de kraan tussen het vat en de combinatie filter/kijkglas<br />

c In pumpdown brengen van de installatie (de installatie valt uit op ld pressostaat) en<br />

doorgaan (bv door de pressostaat te overbruggen of door het gebruik van de afpompunit)<br />

tot de druk opeenvolgend overeenkomt met vacuum (kleiner wordt dan atmosfeerdruk)<br />

tot 0,2 bar onder de atmosfeerdruk. Alle koelmiddel in het ld gedeelte, de verdamper, de<br />

vloeistofleiding en de filter kijkglascombinatie zit nu in het vloeistofvat.<br />

d Sluiten van de ld servicekraan op de compressor<br />

e Uitvoeren van de nodige vervangingen<br />

f Vacuüm zuigen van het ld gedeelte<br />

g Openen van de kranen en de manometer afkoppelen.<br />

15 Vervangen van een condensor of van een onderdeel aan de hd zijde van de kring<br />

Bij het vervangen van een condensor moet de condensor ingeblokt en met een afpompunit<br />

leeggemaakt worden. Dit kan alleen als er een afsluiter staat aan de ingang van het<br />

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.<br />

Dit is één van de gevolgen van de service-onvriendelijkheid van de installatie.<br />

16 Vervangen van een verdamper of van een onderdeel aan de ld zijde van de kring<br />

Bij het vervangen van een onderdeel aan de ld zijde van de installatie volstaat het dit deel<br />

koudemiddelvrij te maken (zie procedure hierboven). Dit is mogelijk bij de grote<br />

meerderheid van de installaties, <strong>be</strong>halve bij installaties met capillair en bij hermetische<br />

installaties. In deze gevallen moet de installatie worden leeggemaakt met <strong>be</strong>hulp van een<br />

afpompunit.<br />

17 Aanbrengen van een wijziging aan een installatie<br />

Bij het aanbrengen van wijzigingen aan een installatie wordt hardgesoldeerd op leidingen<br />

die op dat ogenblik reeds in dienst zijn geweest. Dit wil zeggen dat zij <strong>be</strong>dekt zijn met een<br />

oliefilm die koudemiddel heeft opgenomen. Bij het hardsolderen wordt dit deel van de<br />

leiding, ondanks de stikstofstroom, roodgloeiend gestookt. Er ontstaat bijgevolg op elke<br />

soldeerplaats verbrande olie en andere ontbindingsproducten die de installatie op termijn<br />

kunnen <strong>be</strong>schadigen.<br />

Als voorzorg kunnen de installaties bij alle ingrepen ook voorzien worden van overmaatse<br />

vloeistof filter/drogers (voor een <strong>be</strong>paalde afmeting van leiding <strong>be</strong>staan drie maten van<br />

filters: één of twee maten groter dan die oorspronkelijk op de installatie stonden) van het<br />

type dat ook zuren absor<strong>be</strong>ert, en kunnen aan de zuigzijde van de compressoren zuigfilters<br />

worden voorzien.<br />

Tenslotte wordt aan<strong>be</strong>volen om na enkele weken <strong>be</strong>drijf, de olie te vervangen. Verder is het<br />

ook aangewezen om de kleur van de olie na te zien en om eventueel een zuurtest uit te<br />

voeren tijdens het volgende onderhoud.<br />

Bij de ombouw van installaties zal in principe steeds worden overwogen of het verantwoord<br />

is het risico te nemen op een mogelijk defect door recuperatie van de leidingen.<br />

18 Vervangen van pressostaten<br />

Normaal horen pressostaten op de daartoe voorziene plaatsen van de compressor te worden<br />

aangesloten, en is het eenvoudig ze te vervangen door de compressor in te blokken nadat de<br />

body is leeggezogen. Indien pressostaten op serviceventielen zijn aangesloten, is de<br />

vervanging nog eenvoudiger. Maar er werden ook al pressostaten vastgesteld die, zonder<br />

enig middel om ze zonder koudemiddelverlies af te kunnen koppelen, aangeloten waren. Dit<br />

is een zware uitvoeringsfout, die dient hersteld te worden van zodra de mogelijkheid zich<br />

voordoet.<br />

19 Vacumeren en vacuüm breken<br />

85


86<br />

Na volledige montage moet een koelinstallatie onderworpen worden aan druktesten, en<br />

indien deze testen succesvol zijn uitgevoerd, moet de installatie worden gevacumeerd. Bij<br />

het vacumeren wordt ook een vacuümtest uitgevoerd. Deze test <strong>be</strong>staat erin de installatie<br />

onder vacuüm te brengen en voor een <strong>be</strong>paalde tijd onder vacuüm te houden. Er dient<br />

vervolgens nagegaan te worden of dit vacuüm blijft, of met de tijd degradeert. De<br />

vacuümtest is gevoeliger voor lekken dan de druktest.<br />

De vacuümtest dient te gaan tot een vacuüm dat toelaat dat alle water in de kring verdampt<br />

bij de omgevingstemperatuur van de installatie, <strong>be</strong>trokken op haar koudste punt, en dat alle<br />

ijs sublimeert.<br />

In Nederland eist het STEK 270 Pa, dit kan even goed 300 of 250 Pa zijn, maar hoe lager de<br />

druk, hoe moeilijker het vacuüm te <strong>be</strong>reiken is. Elk miniem lek, ook in de vacuümpomp,<br />

speelt nu een rol.<br />

De vacumeersnelheid neemt daarenboven sterk af met de dichtheid van de gassen, die bij<br />

dergelijke drukken meer dan duizend keer ijler zijn dan bij een werkende installatie.<br />

In principe is de installatie (<strong>be</strong>halve het carter van de compressor) olievrij. Indien dit niet<br />

het geval is, dan is het <strong>be</strong>kend dat een kleine waterdruppel onder een oliefilm niet verdampt<br />

in het vacuüm. Er blijft vocht in de installatie, dat eventueel gedeeltelijk of volledig kan<br />

worden verwijderd door de verdachte plaatsen kunstmatig op te warmen. Het<br />

achterge<strong>be</strong>leven vocht komt terug vrij bij het in<strong>be</strong>drijf stellen van de installatie en de<br />

migratie van de olie.<br />

Dit vacuüm is niet af te lezen met een wijzermanometer of met een kwikzuilmanometer.<br />

Alleen een elektronische vacuümmeter die bijvoor<strong>be</strong>eld werkt op de warmteverliezen van<br />

een ntc of ptc weerstand, is gevoelig genoeg om dergelijk vacuüm aan te duiden.<br />

Na de vacuümtest wordt het vacuüm gebroken met koudemiddel, tot ca. 0.2 bar overdruk<br />

(doel: de stikstof uit de installatie verwijderen en alleen gas, geen vloeistof, in het<br />

koelsysteem laten ; bij omgevingstemperaturen van –40°C zouden andere regels gelden !),<br />

en wordt er een nieuwe vacumering uitgevoerd. Vervolgens wordt de installatie gevuld met<br />

koudemiddel.<br />

20 Ontluchten van een installatie<br />

Bij een gebrekkig vacumeren blijven in de installatie niet-condenserende gassen, lucht of<br />

stikstof achter. Deze zorgen voor een stijging van de condensatiedruk, en vooral van de<br />

condensatietemperatuur, voor een fel verhoogd energiegebruik en voor een aantal<br />

ongewenste chemische reacties die de koelinstallatie, het koudemiddel en de olie mettertijd<br />

schade zullen toebrengen. Tussenkomsten zullen noodzakelijk zijn. Vandaar dat deze<br />

gassen door het ontluchten van de installatie moeten verwijderd worden<br />

De niet-condenserende gassen hopen zich bij een stilstaande installatie op op het hoogste<br />

punt van de hogedrukzijde; meestal in de condensor of het vloeistofvat. Wanneer de<br />

stilstaande installatie tot rust wordt gebracht (ca. 10 minuten stilstand), kunnen deze gassen<br />

worden verwijderd door via een restrictie en een (hopelijk) aanwezige kraan op een hoog<br />

punt, eerst het niet-condenserend gas uit de kring te laten ontsnappen, en, zodra wordt


veronderstelt dat er ook een deel koudemiddel <strong>be</strong>gint mee te komen, via de afpompunit.<br />

Deze afpompunit moet echter wel voorzieningen heb<strong>be</strong>n voor niet-condenserende gassen.<br />

Is er een gaszijdige toegang tot het vat, dan kan de installatie worden afgekoeld (dit laat toe<br />

het merendeel van het koudemiddel te condenseren) en en kan vervolgens met de<br />

afpompunit, als die voorzien is voor niet condenseerbare gasen, een deel koudemiddeldamp<br />

uit het vat worden afgezogen. Deze damp zal dan een mengsel van koudemiddel en niet<br />

condenseerbare gassen <strong>be</strong>vatten.<br />

Zijn tenslotte <strong>be</strong>ide operaties niet mogelijk, dan blijft er niets anders over dan de installatie<br />

leeg te maken, en te her<strong>be</strong>ginnen.<br />

Door de hd zijde fel te purgeren ontsnapt een ontoelaatbare hoeveelheid koudemiddel wat<br />

onaanvaardbaar is.<br />

2.4 Keuze van het koudemiddel en gevolgen op het energieverbruik<br />

Het toegepaste koudemiddel <strong>be</strong>ïnvloedt op <strong>be</strong>langrijke wijze het energieverbruik van de<br />

installatie. Hieronder werden enkele installaties, bij hetzelfde werkpunt, maar werkend met<br />

verschillende fluida vergeleken. In alle gevallen ging het om DX installaties, waarbij er<br />

werd van uitgegaan dat de installatie voor het toegepaste koudemiddel was geoptimaliseerd.<br />

De verschillen zijn dan nog uitsluitend aan het koudemiddel zelf te wijten.<br />

Voor volgende werkpunten:<br />

Verdampingstemperatuur -10 °C<br />

Oververhitting zuiggassen aan de compressor 8 K<br />

Condensatietemperatuur 40 °C<br />

Onderkoeling van de vloeistof aan het expansieventiel 6 K<br />

Drukval in de condensor 0,1 bar<br />

Drukval in de verdamper (inclusief verdeling) 0,5 bar<br />

Drukval in de persleiding 0,1 bar<br />

Drukval in de vloeistofleiding 0,01 bar<br />

Drukval in de zuigleiding 0,1 bar<br />

Isentroop rendement 0,7<br />

Volumetrisch rendement 0,85<br />

presteren de verschillende koudemiddelen (per kg koudemiddel) als volgt:<br />

(bron: Coolconsult):<br />

koudemiddel Qo Qc W Qo/W Qc/Pc W (%)<br />

R12 120,1 160,7 40,7 2,95 4,6 99,7<br />

R134a 151,6 203,7 52,2 2,91 5,4 101,4<br />

R404a 117,4 161,3 43,9 2,68 4,3 110,1<br />

R407c 170,5 230,1 59,6 2,86 5,0 103,0<br />

R22 165,6 222,1 56,6 2,93 4,5 100,6<br />

R502 107,7 146,3 38,6 2,79 4,2 105,6<br />

87


88<br />

koudemiddel Qo Qc W Qo/W Qc/Pc W (%)<br />

R507 122,4 166,3 43,9 2,79 4,3 105,6<br />

R290 288,8 388,1 99,3 2,91 4,1 propaan 101,3<br />

R1270 294,6 396,3 101,7 2,90 4,0 propeen 101,7<br />

NH3 1112,4 1490,2 377,7 2,95 5,6 NH3 100<br />

R744 176,0 240,3 64,3 2,74 2,7 CO2 99,7<br />

Qo en Qc in kJ/kg<br />

Qo stelt het vermogen voor dat de koelinstallatie aan de te koelen objecten onttrekt,<br />

W stelt het opgenomen vermogen voor dat de koelmachine nodig heeft om te werken,<br />

Qc is dan de warmte die de koelmachine afvoert aan de condensor.<br />

W van het Tewi is uitgedrukt in % tegenover referentie NH3 = 100 %<br />

Bij werkelijke installaties liggen de verschillen verder uit elkaar. De verschillen zijn<br />

hoofdzakelijk te wijten aan verschillen in warmteoverdracht, viscositeit, soortelijke warmte,<br />

etc. Zo worden voor een vergelijking tussen R134a en NH3 volgende meetwaarden<br />

vastgesteld voor een vloeistofkoeler met schroefcompressor (bron Euramon).<br />

Opgenomen elektrisch vermogen (100% = ammoniak, natte koeler en watercondensor)<br />

Verdampertype Natte verdamper Droge verdamper<br />

Condensorkoeling door water lucht water lucht<br />

R717 (NH3) 100 135 110 149<br />

R134a 118 159 132 179<br />

verhouding NH3-R134a 0,85 0,85 0,83 0,83<br />

COP<br />

Verdampertype Natte verdamper Droge verdamper<br />

Condensorkoeling door water lucht water lucht<br />

R717 (NH3) 100 74 90 67<br />

R134a 85 63 76 56<br />

verhouding NH3-R134a 1,18 1,17 1,18 1,20<br />

Daar waar de verhouding tussen R717 en R134a in de koudemiddelta<strong>be</strong>l 1,01 was.<br />

De zeer geringe viscositeit van ammoniak, zijn zeer grote verdampingswarmte tegenover<br />

die van R134a, en de goede warmtegeleiding spelen een bijkomende rol in het voordeel van<br />

ammoniak.<br />

Dit alles maakt dat uiteindelijk de energetische resultaten van een ammoniak installatie<br />

<strong>be</strong>ter zijn dan de ta<strong>be</strong>l hierboven weergeeft.<br />

Ook CO2 is een uitstekend koudemiddel, doch het moet vergeleken worden in andere<br />

werkingscondities. Het kritisch punt ligt namelijk slechts op 32°C, en in de buurt van het<br />

kritisch punt presteren koudemiddelen zeer zwak.


2.5 Het concept TEWI<br />

Het concept TEWI poogt in één cijfer, de totale equivalente geproduceerde CO2 die<br />

overeenkomt met het realiseren van de installatie, haar koudemiddelverbruik, haar<br />

energieverbruik en onderhoud, en de afbouw van de installatie inclusief de vernietiging van<br />

het niet herbruikbare koudemiddel weer te geven.<br />

Een installatie die werkt in hierboven genoemde omstandigheden heeft een TEWI, een<br />

totale<br />

equivalente broeikaseffect impact. Deze zal afhangen van een aantal parameters.<br />

Hij wordt (voor een koelmachine) internationaal gedefinieerd volgens de regel:<br />

TEWI = [gref x n + (1 - grec)] x M r x GWP + Ea x n x Up + C x Ms<br />

gref: hervullingsquota per jaar<br />

grec: hergebruik na buiten dienst stellen zonder tot CO2 uitstoot te leiden<br />

(hergebruiken)<br />

GWP: GWP waarde van het gebruikte koudemiddel<br />

Up: Conversiefactor kg CO2/kW voor de gebruikte mix voor de productie van<br />

elektriciteit<br />

C: Conversiefactor in kg CO2 voor productie, levering en plaatsing van de<br />

koeleenheid<br />

n: levensduur in jaren<br />

Mr: vulling van koudemiddel in kg<br />

Ea: Jaarlijkse energieconsumptie<br />

Ms: massa van het koelsysteem.<br />

(bron : Euramon)<br />

Voor een koelinstallatie met het in paragraaf 2.4 genoemde werkpunt kan het TEWI<br />

<strong>be</strong>rekend worden:<br />

Voor het buitendienstellen van de installatie nemen we aan dat grec = 0,25<br />

Hier zou dus 25% van het koudemiddel kunnen gerecycleerd worden, waarbij we aannemen<br />

dat deze hoeveelheid koudemiddel geen CO2 uitstoot veroorzaakt.<br />

We nemen verder aan dat de massa van een koelinstallatie per kW capaciteit 5 kg is. Het<br />

gaat hier om de massa staal, koper,… waaruit de installatie is opgebouwd.<br />

We nemen aan dat de installatie een DX installatie is of vergelijkbaar, en dat de vulling aan<br />

koudemiddel (zoals gemiddeld voor DX installaties) 250 gram koudemiddel <strong>be</strong>draagt per kg<br />

koelcapaciteit.<br />

We nemen aan dat het jaarlijks verlies aan koudemiddel (% lekken /100) is gref = 0,05<br />

We nemen voor Up in 473 gram CO2/kWh, rekening houdend met 50 % kernenergie.<br />

Deze factor kan variëren van 0 (100 % zuivere energie, bv hydro, wind + hydro,..) tot het<br />

dub<strong>be</strong>le als bv alle elektriciteit met steenkool zou worden opgewekt.<br />

C wordt ingeschat voor zware compacte toestellen als: 2600+520 x n in gram /kW capaciteit<br />

(bron : Euramon)<br />

De GWP waarden voor de <strong>be</strong>rekeningen werden afgeleid uit Glenn C. Hourahan, Air<br />

Conditioning and Refrigeration Institute Arlington.<br />

89


90<br />

Koudemiddel kg CO2 equivalent per kg<br />

koudemiddel<br />

R12 10600<br />

R134a 1600<br />

R404a 4540<br />

R407c 1960<br />

R22 1900<br />

R502 6200<br />

R507 4600<br />

R290 0<br />

R1270 0<br />

NH3 0,5<br />

R744 1<br />

Voor<strong>be</strong>eld :<br />

Voor deze <strong>be</strong>rekening gekozen koudemiddel R134a<br />

Koelcapaciteit van de installatie 10 kW<br />

Bedrijfsduur in uren per jaar 2.500 (commerciële koeling)<br />

geschatte levensduur 40.000 uren<br />

of in jaren met de geschatte <strong>be</strong>drijfsduur per jaar 16 jaar<br />

Ingeschatte energieconsumptie over levensloop 137 457 kWh<br />

Voor zulk een installatie kan het TEWI <strong>be</strong>naderend ingeschat worden per kW<br />

koelvermogen. De <strong>be</strong>rekening is in gram equivalente CO2 uitstoot.<br />

Deze <strong>be</strong>staat uit 3 luiken :<br />

1. De equivalente uitstoot voor het verloren gegane koudemiddel<br />

2. De uitstoot van de elektrische centrales nodig om de elektriciteit om de machine te<br />

doen werken op te wekken. Deze centrales werken met een mix, die verschilt van<br />

land tot land.<br />

3. De uitstoot die ge<strong>be</strong>urd is om de machine te bouwen, te vervoeren, te installeren, en<br />

te onderhouden: curatief en eventueel preventief, kortom voor de realisatie van het<br />

koelsysteem.<br />

TEWI = equivalente CO2 uitstoot door :<br />

koudemiddel + energie + energie nodig Totaal<br />

verbruik verbruik voor realisatie<br />

Gram CO2 6.200.000 65.017.182 546.000<br />

Ton CO2 6,2 65,0 0,5 71,8<br />

Voor de installatie uit het voor<strong>be</strong>eld geldt dus :<br />

TEWI (in gr CO2) = 656.917.821 gram<br />

in ton CO2 656,9 ton<br />

Diezelfde installatie in Zweden (elektriciteitsproductie op bsis van waterkracht en nucleair)<br />

zou resulteren in:


koudemiddel + energie + energie nodig Totaal<br />

verbruik verbruik voor realisatie<br />

Gram CO2 6.200.000 0 546.000<br />

Ton CO2 6,2 0 0,5 6,2<br />

Waarbij we er van uitgaan dat de machine niet in Zweden is gemaakt.<br />

Nauwkeurigheid van de inschatting en commentaar:<br />

De GWP is bij deze auteur voor sommige koudemiddelen iets hoger dan bij enkele<br />

andere auteurs.<br />

In theorie, zoals de formule is opgebouwd, moet in het GWP ook rekening gehouden<br />

zijn met de energie nodig om de koudemiddelen te maken. Wij vermoeden dat dit<br />

niet het geval is.<br />

Een lekpercentage van 5 % is vrij optimistisch en wordt vandaag in de logboeken<br />

niet teruggevonden, de lekverliezen van de door Coolconsult onderzochte installaties<br />

varieerden van 10% tot meer dan 100 % per jaar.<br />

De koudemiddelinhoud van installaties varieert van nu 80 gram per kW tot meer dan<br />

5 kg/kW. Daarbij is 80 g/kW eerder zelden, 5 kg/kW is bij pompsystemen klassiek.<br />

De energie nodig om een koelinstallatie te bouwen, te transporteren,… is een waarde<br />

die zeer moeilijk te verifiëren valt, en vermoedelijk variëert tussen 1/3 van deze<br />

waarde en meer dan 4 x deze waarde. Dit komt onder andere door de grote<br />

verschillen. Een klima-installatie heeft een capaciteit die voor het zelfde gewicht<br />

meer dan dub<strong>be</strong>l zo groot is als die van een diepvriesinstallatie.<br />

Zoals reeds hoger vermeld zijn de eigenschappen zoals in het log p/h diagram<br />

voorgesteld niet de enige stofwaarden die <strong>be</strong>palend zijn voor de uiteindelijke COP.<br />

Deze kan daarvan afwijken tussen 50 % en 150 % van de uitsluitend op het diagram<br />

<strong>be</strong>paalde waarden. In het algemeen zijn echter de karakteristieken van<br />

koudemiddelen die geen chloor en fluor <strong>be</strong>vatten gunstiger dan deze die deze<br />

elementen wel <strong>be</strong>vatten.<br />

De zuiver energetische analyse geeft geen goed <strong>be</strong>eld van de economische factoren.<br />

Zo weegt energetisch de installatie zeer licht, economisch zal de investering anders<br />

wegen dan bv het energieverbruik van de installatie. Zo verhoudt zich de<br />

opgenomen energie voor fabricage etc tegenover de opgenomen energie gedurende<br />

de levensduur als: 0,84 % in CO2, wat verwaarloosbaar lijkt (energie nodig om de<br />

machine te bouwen .../ totaal energieverbruik gedurende de levensduur). Daar waar<br />

de investering in de aankoop tegenover de energieprijs zich verhouden als: 54,6 % in<br />

€ wat zeker niet verwaarloosbaar is (aanschafprijs van de totale installatie / totaal<br />

energieverbruik gedurende de levensduur). Men houdt geen rekening met<br />

randvoorwaarden : het personeel brengt weliswaar geen CO2 in, in het kader van de<br />

bouw, maar vormt geen verwaarloosde factor. Wij vermoeden dat de<br />

investeringskost en de energiekost <strong>be</strong>tere maatstaven zijn. Zelfs de koudemiddelkost<br />

is een <strong>be</strong>tere economische maatstaf in het <strong>be</strong>oordelen van de geschiktheid van een<br />

koelsysteem. Tenslotte speelt uiteraard ook de onderhoudskost een rol.<br />

In de formule werd geen rekening gehouden met de vermeden uitstoot door het<br />

toepassen van warmterecuperatie. Deze invloed valt echter slechts in een case studie<br />

in te schatten.<br />

De vergelijking met Zweden gaat duidelijk mank. Ook het opeisen van elektrische<br />

energie voor het doen werken van een koelinstallatie brengt globale implicaties. Het<br />

91


92<br />

niet uitvoeren van groene stroom door één land, brengt een meerproductie mee in de<br />

buurlanden.<br />

Het rekenmodel, gebaseerd op de formule, biedt echter ook enkele zekerheden:<br />

Zuiver energetisch gezien is de impact van de vervanging van een koelinstallatie de<br />

minst zwaar wegende factor in de totale CO2 uitstoot over het leven van de<br />

koelinstallatie.<br />

Het energieverbruik van een koelinstallatie weegt ca 10 x of meer zwaarder dan de<br />

aard van het koudemiddel op het CO2 equivalent van de uitstoot van een<br />

koelinstallatie.<br />

Het rechtstreeks broeikaseffect van de koudemiddelen is aanzienlijk kleiner dan de<br />

uitstoot van CO2 op het niveau van de elektrische centrales nodig om deze te laten<br />

werken. Dit argument speelt zeker in het nadeel van die landen die niet <strong>be</strong>schikken<br />

over nucleair, waterkracht of vandaag ook windenergie in voldoende mate.<br />

2.6 Handelingen en metingen aan koelinstallaties<br />

2.6.1 Inleiding<br />

De testen en metingen aan koelinstallaties werden uitgevoerd met de welwillende<br />

medewerking van Dalkia UZA en van Johnson Controls (JCI), waarvoor zowel de<br />

opdrachtnemers als de opdrachtgever hun erkentelijkheid <strong>be</strong>tuigen.<br />

De handelingen aan koelinstallaties, die in de praktijk frequent worden uitgevoerd door<br />

diverse koeltechniekers, werden in eerste instantie uitgevoerd ter verificatie, <strong>be</strong>vestiging of<br />

heroriëntatie van de resultaten van het literatuuronderzoek en de <strong>be</strong>schrijving van de<br />

<strong>be</strong>staande toestand (hoofdstuk 1).<br />

De uitvoering van de testen, waarbij wordt nagegaan in welke mate koeltechniekers<br />

koudemiddel laten lekken tijdens hun handelingen, moet leiden tot een grondige analyse van<br />

lekkage-oorzaken uit koelinstallaties. Mede op basis van deze resultaten moeten onder<br />

meer mogelijke emissiereducerende maatregelen worden voorgesteld om aan de <strong>be</strong>staande<br />

wetgeving (Vlarem) te voldoen.<br />

Grondige lekdichtheidscontroles aan koelinstallaties kunnen ofwel heel complex zijn<br />

(bijvoor<strong>be</strong>eld wanneer installaties moeten afgeschermd worden en gaschromatografische<br />

metingen uitgevoerd worden) of kunnen op een vrij eenvoudige wijze via ultrasoon of<br />

iondetectie metingen aan verschillende onderdelen van installaties worden uitgevoerd. De<br />

vermelde complexe metingen worden vaak niet uitgevoerd, precies omwille van hun<br />

complexiteit en de hieraan gerelateerde hoge kostprijs.<br />

De eenvoudige ultrasoon- en iondetectiemetingen kunnen slechts een idee geven van kleine<br />

lekverliezen tijdens de werking van een installatie, maar geven geen idee van het totaal aan<br />

factoren die lekken kunnen veroorzaken.<br />

De testen en metingen aan koelinstallaties werden uitgevoerd met als doel meer<br />

duidelijkheid te scheppen over de kwaliteit van de handelingen door koeltechnici. De


hoeveelheden koudemiddel die ten gevolge van foutieve handelingen geëmitteerd worden,<br />

vormen hiervoor een goede indicatie. Anderzijds geven de resultaten ook de mogelijkheid<br />

om technieken en materialen te vergelijken.<br />

Tenslotte gaven deze testen aan de <strong>be</strong>trokken koeltechnische <strong>be</strong>drijven en instanties de<br />

gelegenheid om de competentie van hun koeltechniekers te evalueren.<br />

Voor de testen werd een 35-tal koeltechniekers gevraagd om volgende koeltechnische<br />

handelingen uit te voeren:<br />

het koppelen van een klein koeltechnisch proefstuk met <strong>be</strong>hulp van flareverbindingen;<br />

het koppelen van een identiek klein koeltechnisch proefstuk met <strong>be</strong>hulp van lassen;<br />

het aansluiten van meettoestellen (het foutief aansluiten van de meettoestellen kan een<br />

verlies van soms wel 100 gram koudemiddel veroorzaken, dit is meer dan de inhoud<br />

van een huishoudkoelkast);<br />

het vullen en vacuüm trekken van de installatie met koudemiddel zoals nodig bij het<br />

vervangen of het onderhoud van <strong>be</strong>paalde onderdelen (het al dan niet volledig vacuüm<br />

trekken van de installatie hangt af van het concept van de installatie en het aantal<br />

afsluiters dat voorzien werd, foute concepten hierbij zorgen ervoor dat de installaties<br />

niet volledig kunnen worden leeggemaakt zonder grote verliezen, dus het vervangen<br />

van een onderdeel impliceert een <strong>be</strong>langrijk koudemiddelverlies).<br />

Deze twee laatste handelingen werden verwerkt in één proef waarbij de koelinstallatie eerst<br />

werd gevuld, vervolgens kort werd opgestart en nadien werd leeggezogen en gevacumeerd.<br />

De koeltechniekers waarop voor deze metingen <strong>be</strong>roep werd gedaan, werden ingedeeld in<br />

twee groepen. Een eerste groep <strong>be</strong>stond uit ervaren, opgeleide en erkende (STEK of<br />

equivalent) koeltechniekers. Een tweede groep <strong>be</strong>stond uit minder ervaren, niet STEK of<br />

equivalent opgeleide koeltechniekers.<br />

Van zowel het proefstuk met flareverbindingen als het gelaste proefstuk van elke<br />

koeltechnieker werden het aantal kleine, middelmatige en grote lekken geteld. De<br />

koeltechnieker kreeg de gelegenheid om, na het maken van het proefstuk, zijn fouten te<br />

corrigeren indien hierom werd gevraagd.<br />

Zo werd ook bij elke koeltechnieker vóór het vullen en na het vacuüm trekken van de<br />

installatie, de hoeveelheid koudemiddel in de cylinder gewogen door middel van<br />

nauwkeurige weegschalen (op 10 gram nauwkeurig). Hierdoor wordt een idee verkregen<br />

van de hoeveelheid gelekt koudemiddel tijdens deze handelingen.<br />

De metingen werden via statistische weg uitgemiddeld. Voor elke handeling werd het<br />

resultaat <strong>be</strong>naderd door een verdelingscurve. Deze curve geeft een idee van de gemiddelde<br />

efficiëntie van de ganse populatie koeltechniekers in België.<br />

2.6.2 Beschrijving van de testen<br />

Voor de uitvoering van de testen maakte elke koeltechnieker gebruik van zijn eigen<br />

apparatuur (manometers, pompunit, buizensnijder,…) waarmee hij ook in de praktijk werkt.<br />

Niet alle koeltechniekers <strong>be</strong>schikken over dezelfde apparatuur. Zo was het aantal<br />

93


94<br />

koeltechniekers met manometers voorzien van kranen aan het uiteinde van de darmen eerder<br />

uitzondering dan regel.<br />

Testen met flareverbindingen<br />

De flareverbinding wordt gedefinieerd als “een klemverbinding, waarbij het trompetvormig<br />

uiteinde van een leiding de afdichting vormt tussen de conische vlakken van de<br />

leidingverbinding 8 ”.<br />

Figuur 10: Maken van trompetvormig uiteinde aan een leiding bij flareverbinding<br />

Figuur 11: Trompetvormig uiteinde van een leiding bij flareverbinding<br />

8 Regeling lekdichtheidsvoorschriften koelinstallaties 1994, Leergang CFK-monteur, STEK, mei 1995


Figuur 12: Aandraaien van de flareverbinding<br />

Aan de koeltechniekers werd gevraagd een klein koeltechnisch proefstuk te vervaardigen en<br />

voor de verbindingen gebruik te maken van flareverbindingen. Het te maken proefstuk had<br />

volgende vorm:<br />

Figuur 13: Proefstuk met flareverbindingen<br />

95


96<br />

6a<br />

5b<br />

6b 1c<br />

5a<br />

1a 1b<br />

4b<br />

Figuur 14: Aantal en <strong>be</strong>naming flareverbindingen<br />

Aan één zijde van het proefstuk werd een schraederventiel verbonden zodat het afgewerkte<br />

proefstuk achteraf onder stikstofdruk kon gezet worden (ca. 10 bar). Wanneer dit proefstuk<br />

onder druk onder water werd gedompeld, werden de eventuele lekken meteen zichtbaar.<br />

Er werden drie soorten lekken onderscheiden:<br />

- grote lekken: frequentie gelekte stikstof<strong>be</strong>llen > 1 per seconde;<br />

- middelmatige lekken: 1 per seconde > frequentie gelekte stikstof<strong>be</strong>llen > 1 per 30<br />

seconden;<br />

- kleine lekken: 1 per minuut > frequentie gelekte stikstof<strong>be</strong>llen.<br />

Figuur 15: Testen van de flareverbindingen onder stikstofdruk in water (groot lek aan flare<br />

rechts)<br />

4a<br />

7<br />

2a<br />

3b<br />

2b<br />

3a


De opdracht werd zodanig geformuleerd dat de koeltechniekers zelf enige vrijheid van<br />

handelen hadden. Het gebruik van pasta om op de draad van de flareverbinding te smeren,<br />

werd noch aan<strong>be</strong>volen, noch gesuggereerd zodat dit enkel ge<strong>be</strong>urde op initiatief van de<br />

koeltechnieker zelf. Niet alle koeltechniekers gebruiken deze pasta. Zodoende wordt een<br />

getrouw <strong>be</strong>eld van de praktijksituatie verkregen waarin de koeltechnieker ook de nodige<br />

initiatieven dient te nemen.<br />

Enkele koeltechniekers <strong>be</strong>weerden altijd zelf de leiding aan een lektest te onderwerpen,<br />

zoals voorzien volgens de code van goede praktijk, alvorens deze op een koelmachine te<br />

installeren. Dit hield natuurlijk in dat de leidingen waarbij lekken optraden, werden<br />

hermaakt of hersteld. Overeenkomstig de gang van zaken in de praktijk, werd aan de<br />

koeltechniekers die hierom vroegen, de kans gegeven hun werkstuk te herstellen of te<br />

hermaken. Dit geeft echter geen garantie op herstel van alle lekken. Om deze reden wordt in<br />

de statistische analyse naast de eerste pogingen ook rekening gehouden met de tweede<br />

pogingen.<br />

Testen met gebraseerde verbindingen<br />

De gebraseerde verbindingen werden aangebracht volgens het principe van stikstoflassen.<br />

Dit houdt in dat de verschillende stukken leiding onder hoge temperatuur aan elkaar worden<br />

gebraseerd terwijl het proefstuk met stikstof wordt doorspoeld.<br />

Figuur 16: Stikstoflassen<br />

Aan de koeltechniekers werd gevraagd om op die manier een klein koeltechnisch proefstuk<br />

te vervaardigen voorzien van een 10-tal gebraseerde verbindingen. Het te maken proefstuk<br />

had volgende vorm:<br />

97


98<br />

Figuur 17: Proefstuk met gebraseerde verbindingen<br />

Net zoals bij de flareverbindingen werd ook hier aan één zijde van het proefstuk een<br />

schraederventiel verbonden. Hierdoor kon het afgewerkte proefstuk om de drie soorten<br />

lekken te onderscheiden achteraf onder stikstofdruk worden gezet (ca. 10 bar), analoog aan<br />

de vorige proef.<br />

De opdracht werd ook hier gegeven zodanig dat de koeltechniekers zelf enige vrijheid van<br />

handelen werd gelaten. De gebraseerde verbindingen werden achteraf opengesneden zodat<br />

de koeltechnieker een <strong>be</strong>eld kreeg van de kwaliteit van zijn eigen lasverbinding. Speciale<br />

aandacht werd <strong>be</strong>steed aan het doorlassen (goede overlapping van <strong>be</strong>ide delen leiding over<br />

de ganse omtrek), en aan het doorstromen (goed glad zijn van de binnenzijde van de buis).<br />

Dit laatste hangt samen met de hoeveelheid stikstof die gebruikt werd bij het lassen.<br />

Vullen en vacuüm trekken van de koelinstallatie<br />

Voor het vullen en vacuüm trekken werd gebruik gemaakt van drie installaties.<br />

De eerste installatie was onder meer voorzien van een DWM Copeland compressor (type<br />

DKJP_10X_EWL, een luchtcondensor met 1 ventilator op het groepje en een Frigabohn<br />

luchtverdamper (type MRE 270) met 4 ventilatoren. De installatie was gevuld met ca. 4 kg<br />

HCFK 22 en een polyolester.


Figuur 18: Eerste koelinstallatie<br />

De tweede en de derde installatie zijn identiek en <strong>be</strong>ide eigendom van Coolconsult. Ze<br />

werden in 2004 samengesteld uit verschillende gerecupereerde onderdelen. Beide<br />

installaties waren gevuld met ca. 2 kg R409a.<br />

Figuur 19: Koelinstallatie Coolconsult<br />

De koeltechnieker diende het vullen en vacuüm trekken van de installatie uit te voeren<br />

zonder duidelijke richtlijnen. De opdracht werd bijgevolg uitgevoerd op basis van de<br />

ervaring van de koeltechnieker. Hierdoor werd een zo getrouw mogelijk <strong>be</strong>eld van de<br />

realiteit verkregen. De tijdsduur voor het vacuümpompen van de installatie varieerde<br />

naargelang de koeltechnieker.<br />

De volgorde ‘vullen, leeglaten en vacumeren’ werd gekozen om zo nauwkeurig mogelijk de<br />

hoeveelheid gelekt koudemiddel bij de handelingen te kunnen wegen. Indien als laatste<br />

handeling het vullen van de installatie gevraagd zou worden, dan zou het uiteindelijke<br />

gewicht van de cylinder afhankelijk zijn van de mate waarin de installatie gevuld werd met<br />

koudemiddel. Bij deze testen heeft de mate waarin de installatie na het vullen (eerste<br />

handeling) opnieuw werd vacuüm gezogen een kleine invloed op de gelekte hoeveelheid,<br />

99


100<br />

maar dat is in de meeste gevallen verwaarloosbaar ten opzichte van de gelekte hoeveelheid<br />

koudemiddel.<br />

2.6.3 Resultaten van de testen<br />

Testen met flareverbindingen 9<br />

Elk proefstuk <strong>be</strong>stond uit 14 flareverbindingen waarvan 13 op lekken getest werden door<br />

onderdompeling in een waterbad (cfr. foto hierboven). De veertiende verbinding (naar<br />

stikstofdarm) <strong>be</strong>vond zich immers boven water. Gespreid over vier dagen legden 28<br />

koeltechniekers de test af zonder gebruik te maken van ringetjes. 9 koeltechniekers deden<br />

dezelfde test, echter met gebruik van een ringetje.<br />

Sommigen namen hun flareverbindingen een tweede keer onder handen om de lekken te<br />

dichten. Maar zelfs een tweede poging bleek geen garantie te bieden voor een lekvrij<br />

proefstuk, zoals verder verduidelijkt wordt.<br />

De resultaten van de testen zonder ringetje worden eerst <strong>be</strong>handeld, vervolgens worden deze<br />

resultaten vergeleken met de testresultaten mét ringetje.<br />

We brengen alle flareverbindingen (eerste en tweede pogingen) in rekening, omdat het in de<br />

praktijk soms ook voorkomt dat koeltechniekers overgaan tot controle van hun leidingen<br />

(eventueel afhankelijk van de tijdsdruk).<br />

Van de 364 flareverbindingen zonder ringetje die getest werden (2 de poging meegerekend)<br />

lekten er 49. Dit <strong>be</strong>tekent dat 13,4 % van de geteste flareverbindingen zonder ringetje<br />

lekken vertoonden wat overeenkomt met een gemiddelde van 1,75 lekkende<br />

flareverbindingen per proefstuk <strong>be</strong>staande uit 13 geteste verbindingsstukken.<br />

Slechts 7 van de 28 proefpersonen slaagden erin al hun flareverbindingen lekvrij te maken.<br />

Twee personen maakten een werkstuk waarvan ongeveer de helft van de flareverbindingen<br />

lekten (6 lekken respectievelijk 7 lekken op 13 verbindingstukken). Bij statistische analyses<br />

wordt deze spreiding weergegeven aan de hand van de gemiddelde afwijking van het<br />

gemiddelde of de standaarddeviatie (ook spreiding genoemd). In dit geval <strong>be</strong>draagt deze<br />

1,90 lekken op 13 verbindingen.<br />

Met <strong>be</strong>hulp van het gemiddelde en de standaardeviatie kunnen de gegevens worden<br />

<strong>be</strong>naderd met een gausscurve of standaard normaalverdeling. Deze ziet er als volgt uit:<br />

9 In bijlage 5 worden de data van de verschillende testen m.b.t. flareverbindingen weergegeven


Genormaliseerd aantal lekkende<br />

flareverbindingen<br />

0,45<br />

0,4<br />

0,35<br />

0,3<br />

0,25<br />

0,2<br />

0,15<br />

0,1<br />

0,05<br />

0<br />

-0,05<br />

Normaalverdeling lekken Flareverbindingen<br />

ZONDER ringetje<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13<br />

Aantal lekken op één proefstuk<br />

101<br />

Genormaliseerde<br />

meetwaarden<br />

Normaalverdeling<br />

Figuur 20: Normaalverdeling van alle lekken zonder gebruik ringetje (1 e en 2 e pogingen)<br />

Meer dan de helft van deze lekken, namelijk 58%, waren grote lekken.


102<br />

58%<br />

Verdeling volgens grootte van de lek<br />

9%<br />

33%<br />

Kleine lekken<br />

Middelmatige lekken<br />

Grote lekken<br />

Figuur 21: Verdeling volgens de grootte van de lekken<br />

Logischerwijze wordt ervan uitgegaan dat minder ervaren koeltechniekers proefstukken<br />

produceren met het grootst aantal lekken (rechts in gausscurve) en dat de proefstukken van<br />

ervaren koeltechniekers gemiddeld weinig lekken <strong>be</strong>vatten. Maar als de resultaten van de<br />

testen met flareverbindingen worden <strong>be</strong>keken, dan blijkt dit niet het geval. Na correctie met<br />

een wegingfactor die in rekening brengt dat er meer ervaren dan minder ervaren<br />

koeltechniekers deelnamen aan de testen, blijkt dat 58% van de lekken aan proefstukken toe<br />

te schrijven zijn aan de ervaren koeltechniekers.


42%<br />

Verdeling lekken volgens ervaring (na<br />

correctie door weging)<br />

58%<br />

Ervaren<br />

Minder ervaren<br />

Figuur 22: Verdeling flarelekken volgens de ervaring van de koeltechnieker<br />

De techniek van het flaren blijkt dus tamelijk ongevoelig aan de ervaring van de<br />

koeltechnieker. Zowel ervaren als minder ervaren koeltechniekers maken lekkende<br />

flareverbindingen. Toch scoren enkele koeltechniekers merkelijk <strong>be</strong>ter dan het gemiddelde.<br />

De oorzaak is een kritische ingesteldheid en een zeer grote zorg bij de uitvoering van het<br />

werk.<br />

Uit het geheel van de testen blijkt echter dat lekkende flares niet (enkel) te wijten zijn aan<br />

een gebrek aan ervaring of aan overhaast of minder nauwkeurig handelen, maar wel aan de<br />

techniek zelf die zodanig gevoelig is aan allerlei factoren en handelingen, dat het lekvrij<br />

houden van flareverbindingen in de praktijk zelfs voor ervaren koeltechniekers niet<br />

gemakkelijk blijkt.<br />

Vijf personen heb<strong>be</strong>n hun flareverbindingen, na het vaststellen van lekken, opnieuw onder<br />

handen genomen in een poging deze lekvrij te maken. Alle vijf slaagden ze erin sommige<br />

van de lekken dicht te krijgen en in de meeste gevallen de lekken minder groot te maken.<br />

Toch slaagde slechts één persoon erin alle lekken te dichten. Bij flareverbindingen is<br />

bijgevolg één stikstoftest en het herstellen van deze verbindingen geen garantie voor het<br />

lekdicht maken van de leidingen. In sommige gevallen ontstaan zelfs lekken op nieuwe<br />

plaatsen doordat aan deze plaatsen gewrongen werd tijdens het herstellen van de<br />

flareverbindingen.<br />

103


104<br />

Het gebruik van pasta garandeert zeker geen lekdichtheid. De technieker met het grootste<br />

aantal lekken in zijn proefstuk (7 lekken) gebruikte bijvoor<strong>be</strong>eld wel pasta.<br />

De resultaten met ringetjes zijn daarentegen opvallend <strong>be</strong>ter. Van de 117 flareverbindingen<br />

met ringetje die getest werden (2 e poging meegerekend) lekten er vier. Dat <strong>be</strong>tekent dat<br />

3,4 % van de geteste flareverbindingen met ringetjes lekken vertoonden wat<br />

overeenkomt met een gemiddelde van 0,44 lekkende flareverbindingen per proefstuk<br />

<strong>be</strong>staande uit 13 geteste verbindingsstukken.<br />

Zes van de negen proefpersonen slaagden erin al hun flareverbindingen lekvrij te maken. Bij<br />

statistische analyses wordt deze spreiding weergegeven aan de hand van de gemiddelde<br />

afwijking van het gemiddelde of de standaarddeviatie (spreiding). In dit geval <strong>be</strong>draagt deze<br />

0,72 lekken op 13 verbindingen.<br />

Met <strong>be</strong>hulp van het gemiddelde en de standaarddeviatie kunnen de gegevens worden<br />

<strong>be</strong>naderd met een gausscurve of standaard normaalverdeling. Deze ziet er als volgt uit:<br />

Genormaliseerd aantal lekkende<br />

flareverbindingen<br />

0,5<br />

0,4<br />

0,3<br />

0,2<br />

0,1<br />

0<br />

-0,1<br />

Normaalverdeling lekken Flareverbindingen<br />

MET ringetje<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13<br />

Aantal lekken op één proefstuk<br />

Genormaliseerde<br />

meetwaarden<br />

Normaalverdeling<br />

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


Testen met gebraseerde verbindingen 10<br />

Elk proefstuk <strong>be</strong>stond uit ca. 11 gebraseerde verbindingen waarvan 10 op lekken getest<br />

werden door onderdompeling in een waterbad. Net als bij de flareverbindingen stond de<br />

elfde verbinding (naar de stikstofdarm) boven water en werd bijgevolg niet getest. Op vier<br />

dagen tijd legden 20 koeltechniekers de test af, waarbij één persoon tot twee keer toe gelast<br />

geeft omdat hij een lasverbinding vergeten was.<br />

Van de 200 gebraseerde verbindingen die getest werden, lekten er 4. Dit <strong>be</strong>tekent dat 2,0 %<br />

van de gebraseerde verbindingen lekken vertoonden wat overeen komt met een<br />

gemiddelde van 0,20 lekkende gebraseerde verbindingen per proefstuk <strong>be</strong>staande uit 10<br />

verbindingsstukken.<br />

16 van de 20 proefpersonen slaagden erin al hun gebraseerde verbindingen lekvrij te maken.<br />

De vier andere personen hadden telkens één groot lek, telkens te wijten aan een vergeten<br />

lasverbinding. De standaarddeviatie (of spreiding) <strong>be</strong>draagt in dit geval 0,41 lekken op 10<br />

verbindingen.<br />

Met <strong>be</strong>hulp van het gemiddelde en de standaardeviatie kunnen de gegevens geëvalueerd<br />

worden met een gausscurve of standaard normaalverdeling. Deze curve is wegens het gering<br />

aantal lekken en de kleine standaardeviatie zeer sterk naar links geörienteerd:<br />

Genormaliseerd aantal lekkende<br />

lasverbindingen<br />

0,9<br />

0,8<br />

0,7<br />

0,6<br />

0,5<br />

0,4<br />

0,3<br />

0,2<br />

0,1<br />

0<br />

-0,1<br />

Normaalverdeling lekken Lasverbindingen<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />

Aantal lekken op één proefstuk<br />

Figuur 24: Normaalverdeling van de lekken aan gebraseerde verbindingen<br />

105<br />

Genormaliseerde<br />

meetwaarden<br />

Normaalverdeling<br />

10 In bijlage 6 worden de data van de verschillende testen m.b.t. gebraseerde verbindingen weergegeven


106<br />

Zoals hierboven reeds vermeld, waren alle lekken grote lekken. Eén koeltechnieker heeft de<br />

lek weggewerkt door herstelling. In tegenstelling tot de flareverbindingen zijn een<br />

stikstoftest en een herstelling bij gebraseerde verbindingen meestal wel efficiënt, tenminste<br />

als deze correct worden uitgevoerd.<br />

Alle lekkende gebraseerde verbindingen traden op bij de proefstukken van de minder<br />

ervaren koeltechniekers. In tegenstelling tot de flareverbinding, blijkt de techniek van het<br />

lassen wel gevoelig aan de ervaring van de koeltechnieker en, indien op de juiste manier<br />

uitgevoerd, een goede zekerheid omtrent lekdichtheid te bieden. Indien de verbinding toch<br />

lekt, is dit meestal te wijten aan het niet correct handelen of de vergetelheid van de minder<br />

ervaren koeltechnieker.<br />

Vullen en vacuüm trekken van de koelinstallatie 11<br />

Twaalf koeltechniekers legden de testen van het vullen en vacuümeren af op de<br />

koelinstallatie van Dalkia werkend op HCFK 22 of op de koelinstallatie van Coolconsult<br />

werkend op R 409a.<br />

De resultaten van deze testen waren zeer uiteenlopend. De gemiddelde koudemiddellekkage<br />

veroorzaakt door de koeltechniekers tijdens deze handelingen <strong>be</strong>draagt 123 gram. Meestal<br />

<strong>be</strong>trof het de hoeveelheid koudemiddel dat zich in de darmen van de manometers <strong>be</strong>vond en<br />

praktisch onmogelijk te recupereren is. Dit is echter relatief want hoe langer de installatie<br />

vacuüm getrokken wordt, hoe minder koudemiddel in vloeibare vorm zich in de darmen van<br />

de manometers zal <strong>be</strong>vinden.<br />

Met uitzondering van één koeltechnieker die erin slaagde koudemiddel te recupereren uit de<br />

machine tengevolge van het overschot aan koudemiddel dat de vorige koeltechnieker bij het<br />

vacuümzuigen niet had weggenomen, verloor iedereen koudemiddel. Dit is eigen aan de<br />

handelingen van het vullen en vacuümeren.<br />

Het grootste koudemiddelverlies <strong>be</strong>droeg 250 gram, het kleinste verlies 40 gram (met<br />

uitzondering van die ene koeltechnieker die 100 gram recupereerde zoals hierboven<br />

uitgelegd). De andere verliezen liggen sterk gespreid tussen deze twee uitersten, hetgeen<br />

aanleiding geeft tot een zeer vlakke gausscurve en een hoge standaardeviatie van 97,34<br />

gram koudemiddel.<br />

Vermits het <strong>be</strong>reik van de resultaten zeer groot is (alle reële cijfers tussen –100 en 250),<br />

werden zones van 25 gram opgemaakt. In onderstaande grafiek komt de balk ter hoogte van<br />

12,5 gram overeen met alle gelekte hoeveelheden tussen 0 en 25 gram. De volgende balk<br />

(ter hoogte van 37,5 gr) met alle lekken tussen 25 en 50 gram, enz...<br />

11 In bijlage 7 worden de data van de verschillende testen m.b.t. het vullen en vacuüm trekken van installaties<br />

weergegeven.


Genormaliseerd aantal lekken per zone van 25 gr<br />

0,18<br />

0,16<br />

0,14<br />

0,12<br />

0,1<br />

0,08<br />

0,06<br />

0,04<br />

0,02<br />

0<br />

Normaalverdeling lekken bij vullen en vacuümeren van installatie<br />

12,5 37,5 62,5 87,5 113 138 163 188 213 238 263 288<br />

Hoeveelheid gelekt koelmiddel (ingedeeld in<br />

zones van 25 gr)<br />

107<br />

Genormaliseerde meetwaarden<br />

Normaalverdeling<br />

Figuur 25: Normaalverdeling van de hoeveelheid gelekt koudemiddel tijdens het vullen en<br />

vacuüm trekken van de installaties<br />

Nog meer dan bij het koppelen van verbindingen (flare- of gebraseerde verbindingen) is het<br />

van groot <strong>be</strong>lang dat de koeltechnieker de nodige tijd krijgt om het vullen en vacuümeren<br />

naar <strong>be</strong>horen uit te kunnen voeren. Meer <strong>be</strong>paald bij het vacuüm trekken van de installatie<br />

wordt hierdoor de hoeveelheid overgebleven koudemiddel in de darmen van de manifold<br />

verkleind.<br />

Elke foutieve handeling vertaalt zich bij deze proeven in een groter verlies aan<br />

koudemiddel, zeker wanneer ten gevolge van deze foute handeling de manifold ontkoppeld<br />

en opnieuw aangekoppeld moet worden.<br />

Op zich kunnen de verliezen nog aanvaardbaar lijken. Het gaat immers maar om enkele<br />

tientallen grammen per installatie van dit type die gevuld en leeggelaten worden. Maar<br />

indien dit verlies wordt vermenigvuldigd met het aantal koelinstallaties die deze<br />

onderhandelingen ondergaan in Vlaanderen en met de gemiddelde frequentie waarop deze<br />

handelingen op een installatie per jaar wordt leeggelaten en gevuld, dan <strong>be</strong>tekent dit een


108<br />

significante hoeveelheid koudemiddel dat in de atmosfeer terecht komt ten gevolge van deze<br />

handelingen aan koelinstallaties in Vlaanderen.<br />

Het verschil tussen 40 en 250 gram koudemiddelverlies is zeer groot. Indien alle<br />

koeltechiekers de nodige tijd zouden krijgen en moeite zouden doen om dit verlies te<br />

<strong>be</strong>perken, dan zou enkel al door de zorgvuldige handelingen het gemiddeld<br />

koudemiddelverlies op deze installaties zonder twijfel kunnen dalen van ca. 120 naar 60<br />

gram per keer dat de installatie wordt gevuld en/of leegelaten. Dit houdt een halvering van<br />

de hoeveelheid verloren koudemiddel in!<br />

2.6.4 Besluit<br />

Flareverbindingen vormen een intrinsieke oorzaak van lekkende koelinstallaties. In<br />

tegenstelling tot wat verwacht kon worden is het maken van een lekdichte flare weinig<br />

afhankelijk van de ervaring van de koeltechnieker. De techniek van het flaren op zich is<br />

verantwoordelijk voor deze hoge lekgevoeligheid.<br />

Er werd echter een <strong>be</strong>duidend <strong>be</strong>tere lekdichtheid <strong>be</strong>reikt op basis van testen verricht met<br />

flareverbindingen waarbij een bijkomend ringetje gebruikt werd.<br />

Gebraseerde verbindingen daarentegen geven weinig tot geen aanleiding tot lekverliezen.<br />

Koudemiddelverlies treedt voornamelijk enkel op door vergetelheid of onhandigheid van<br />

<strong>be</strong>trokken koeltechnieker. Een goede opleiding van de koeltechnieker en een correcte<br />

uitvoering zijn hier van groot <strong>be</strong>lang.<br />

Tijdens het vullen en vacuüm trekken van een koelinstallatie kan, mits een correcte<br />

uitvoering en het gebruik van goed en geschikt materiaal, veel koudemiddelverlies worden<br />

<strong>be</strong>spaard. Kleine fouten kunnen zich vertalen in grote verliezen. Hoewel het gewicht aan<br />

koudemiddelverlies per installatie slechts enkele tientallen of maximaal enkele honderden<br />

grammen <strong>be</strong>draagt, komt dit voor Vlaanderen overeen met een <strong>be</strong>duidende hoeveelheid<br />

koudemiddel dat in de atmosfeer wordt geëmitteerd.<br />

2.7 Inventaris vereist gereedschap<br />

Een inventaris van het gereedschap dat een koeltechnieker nodig heeft om handelingen uit<br />

te voeren aan koelinstallaties is opgenomen als bijlage 4.


3 HOOFDSTUK 3: VERBETERDE EMISSIEFACTOREN<br />

3.1 Doelstelling<br />

Bij de emissie-inventarisatie van ozonafbrekende stoffen en gefluoreerde broeikasgassen die<br />

tot nu jaarlijks door Econotec wordt uitgevoerd, wordt voor de <strong>be</strong>rekening van de emissies<br />

van industriële en commerciële koeling en voor stationaire airconditioning een algemene<br />

emissiefactor gebruikt.<br />

Voor 2002 werden voor de diverse stadia volgende emissiefactoren toegepast:<br />

- assemblage: 3%;<br />

- gebruik (levensduur): 20%;<br />

- ontmanteling: 50%.<br />

Het doel van dit hoofdstuk <strong>be</strong>staat erin uit te maken of een differentiatie en/of een<br />

herdefinitie van de gebruikte emissiefactoren noodzakelijk is. Aangezien onderhavige studie<br />

slechts handelt over het gebruik van koelinstallaties tijdens de levensduur ervan, en niet<br />

handelt over de ontmanteling, zal de evaluatie slechts gaan over de emissiefactor van 20 %<br />

tijdens het gebruik.<br />

3.2 Evaluatie en conclusie<br />

Uit contacten met TNO blijkt volgens hen een differentiatie van de emissiefactor voor<br />

industriële, commerciële koeling en stationaire airco niet éénduidig te <strong>be</strong>palen te zijn.<br />

In paragraaf 1.2.1 wordt reeds uitvoerig ingegaan op het historische en hedendaags <strong>be</strong>grip<br />

van industriële en commerciële koelinstallaties. Terwijl het historisch zin had om er een<br />

onderscheid in te maken is dat vandaag veel minder het geval. In principe zijn de<br />

koelinstallaties in <strong>be</strong>ide omgevingen gelijk van opbouw en is het voorkomen van lekkages<br />

vooral het gevolg van een slecht concept en van onvoldoende of slecht onderhoud. Dit<br />

laatste komt naar alle waarschijnlijkheid wel meer voor in een commerciële omgeving dan<br />

in een industriële omgeving, althans gemiddeld genomen, maar het is in de huidige<br />

omstandigheden niet mogelijk om daar een kwantificatie voor te geven.<br />

Er wordt daarom voorgesteld om de eenvormige emissiefactor voor industriële en<br />

commerciële koelinstallaties te <strong>be</strong>houden.<br />

109


110<br />

4 HOOFDSTUK 4: EVALUATIE EN VOORSTELLEN VAN<br />

EMISSIEREDUCERENDE MAATREGELEN<br />

4.1 Doelstelling<br />

De doelstelling van dit hoofdstuk is te komen tot <strong>be</strong>leidsvoorstellen die kunnen leiden tot<br />

effectieve emissiereducties van koudemiddelen.<br />

4.2 Evaluatie van de huidige situatie<br />

4.2.1 Algemeen<br />

Anders dan hetgeen bij de aanvang van de studie kon verwacht worden, is het niet zo dat<br />

wel<strong>be</strong>paalde onderdelen of materialen van koelinstallaties kunnen aangewezen worden als<br />

oorzaak van lekken. Evenmin zijn het wel<strong>be</strong>paalde handelingen die aanleiding geven tot<br />

lekken.<br />

De studie wijst daarentegen duidelijk uit dat een algemene achteloosheid met <strong>be</strong>trekking tot<br />

lekkages van koudemiddel, en bij vele koeltechnici een zekere onkunde of tenminste<br />

onvoldoende gedegen kennis van het vak heerst, om lekken te voorkomen. De<br />

geconstateerde feiten worden in de volgende paragrafen op een rijtje gezet.<br />

4.2.2 Milieu<strong>be</strong>wustzijn<br />

De algemene vaststelling is dat er nog steeds onvoldoende <strong>be</strong>wustzijn heerst over de<br />

mogelijke milieuschade die gefluoreerde koudemiddelen kunnen teweegbrengen. Deze<br />

middelen heb<strong>be</strong>n de reputatie niet schadelijk te zijn voor de gezondheid van de mens en ze<br />

zijn kleur- en reukloos, en bijgevolg wordt al te dikwijls gedacht dat ze niet<br />

milieuschadelijk zijn. Het emitteren ervan werd en wordt nog steeds door velen op<br />

milieuvlak als aanvaardbaar ervaren. Dit geldt zowel voor de gebruikers van koelinstallaties<br />

als voor vele onderhoudstechnici.<br />

4.2.3 Lekkende installaties<br />

Een tweede vaststelling is dat het veelal als normaal <strong>be</strong>schouwd wordt dat koelinstallaties<br />

lekken vertonen. Het is <strong>be</strong>wezen, onder meer aan de hand van de uitgevoerde testen in deze<br />

studie, dat het perfect mogelijk is dat een koelinstallatie volkomen lekdicht is en ook blijft.<br />

Het lekdicht zijn van een koelinstallatie zou door allen als de standaard moeten <strong>be</strong>schouwd<br />

worden.<br />

Om dit te <strong>be</strong>werkstelligen zijn evenwel een aantal voorwaarden noodzakelijk:<br />

• een degelijke opleiding van koeltechnici<br />

• een gedegen opleiding verplichten voor ontwerpers van koelinstallaties zodat er<br />

geen fouten gemaakt worden bij het concept<br />

• een erkenningssysteem uitwerken en toepassen, zowel voor koeltechnici als voor<br />

ontwerpers van koelinstallaties<br />

• de verplichting tot een degelijke controle van de koelinstallatie bij oplevering en na<br />

onderhoud door het uitvoeren van druktesten


• het gebruik van de <strong>be</strong>ste techniek om lekken te vermijden (bv. eenvoudige flareverbindingen<br />

minimaliseren ten voordele van gebraseerde verbindingen)<br />

4.2.4 Waarom is een ammoniakinstallatie wel lekdicht?<br />

Ammoniak heeft als koudemiddel uitstekende eigenschappen zoals reeds aangetoond werd<br />

in paragraaf 2.4. Ammoniak heeft weliswaar ook nadelen, zoals onder andere zijn toxiciteit.<br />

Deze eigenschap maakt dat ammoniakinstallaties sterk <strong>be</strong>veiligd moeten worden tegen<br />

lekken. In de meeste gevallen (afhankelijk van de hoeveelheid ammoniak en de plaats van<br />

de installatie) zijn er ook curatieve maatregelen, zoals bijvoor<strong>be</strong>eld een watergordijn, om<br />

mensen te <strong>be</strong>schermen tegen de effecten van een eventueel ammoniaklek.<br />

Ammoniak heeft daarnaast nog een eigenschap die maakt dat lekken zeer snel opgespoord<br />

worden, namelijk zijn sterk prikkelende geur. Er is geen meetapparatuur noodzakelijk om<br />

zelfs zeer kleine lekken van ammoniak te detecteren met de menselijke neus. Dit is sterk in<br />

tegenstelling tot de synthetische gehalogeneerde koudemiddelen die reukloos zijn. In zekere<br />

zin <strong>be</strong>staat bij velen de (subjectieve) notie dat een chemisch product dat niet acuut toxisch is<br />

en dat bovendien reukloos is, geen milieuschade veroorzaakt. Dat is zeker het geval bij<br />

gehalogeneerde koudemiddelen en dat dus in grote tegenstelling tot ammoniak.<br />

Automatisch wordt met ammoniak bijgevolg voorzichtiger omgesprongen.<br />

Het werken met ammoniak als koudemiddel in koelinstallaties vergt bovendien ook andere<br />

materialen. Er dient steeds met roestvrij stalen leidingen gewerkt te worden (koper wordt<br />

aangetast door ammoniak) en alle verbindingen worden gelast. Door het feit dat er met<br />

ammoniak gewerkt wordt, worden de maatregelen om lekken op te sporen, zoals het<br />

uitvoeren van druktesten en lektesten, <strong>be</strong>ter opgevolgd. Deze technieken en maatregelen,<br />

samen met de geurhinder zelfs bij de kleinste lekken, maken dat ammoniakinstallaties<br />

steeds <strong>be</strong>ter lekdicht zijn dan installaties op synthetische koudemiddelen.<br />

4.2.5 Technische problemen<br />

4.2.5.1 Flareverbindingen<br />

Voornamelijk bij het uitvoeren van de testen aan koelinstallaties en koelleidingen is<br />

gebleken dat flareverbindingen een intrinsieke oorzaak van lekkende koelinstallaties<br />

vormen. In tegenstelling tot wat men zou kunnen denken, is het maken van een lekdichte<br />

flare minder afhankelijk van de ervaring van de koeltechnieker. De techniek van het flaren<br />

op zich is namelijk vooral verantwoordelijk voor deze hoge lekgevoeligheid.<br />

Er werd bij de uitgevoerde testen echter een <strong>be</strong>duidend <strong>be</strong>tere lekdichtheid <strong>be</strong>reikt op basis<br />

van flareverbindingen waarbij een bijkomend ringetje gebruikt werd. Het gebruik van<br />

<strong>be</strong>paalde tweecomponent afdichtingen (niet de gewone dichtingspasta) bij flareverbindingen<br />

geeft eveneens een <strong>be</strong>ter resultaat, echter met als nadeel dat de verbinding niet meer<br />

demonteerbaar is.<br />

Niettemin kan gesteld worden dat alle vormen van flareverbindingen (ook deze met een<br />

ringetje) lekgevoelig zijn, en dus vermeden moeten worden, wanneer deze mechanisch<br />

111


112<br />

<strong>be</strong>last worden door bijvoor<strong>be</strong>eld trillingen, ijsvorming, uitzetten en inkrimpen, en<br />

dergelijke. In deze omstandigheden dienen zoveel mogelijk gebraseerde verbindingen<br />

gebruikt te worden.<br />

4.2.5.2 Gebraseerde verbindingen<br />

In tegenstelling tot eenvoudige flareverbindingen (zonder ringetje) geven gebraseerde<br />

verbindingen weinig tot geen aanleiding tot lekverliezen. Koudemiddelverlies treedt<br />

nagenoeg enkel op door vergetelheid van de <strong>be</strong>trokken koeltechnieker bij het braseren. Een<br />

goede opleiding van de koeltechnieker en een correcte uitvoering van de handeling zijn hier<br />

van <strong>be</strong>lang.<br />

4.2.5.3 Handelingen aan koelinstallaties<br />

Indien het vullen en vacuüm trekken van een koelinstallatie ge<strong>be</strong>urt via correcte procedures<br />

en met de nodige aandacht voor het voorkomen van lekken, kan dit zonder al teveel<br />

verliezen. Het gebruik van goed geschikt en voldoende materiaal is uiteraard noodzakelijk.<br />

Een lijst van het <strong>be</strong>nodigde materiaal is in bijlage 4 van dit rapport weergegeven.<br />

4.2.6 Prijs van gefluoreerde koudemiddelen<br />

Een bijkomend argument dat het slordige omspringen met koudemiddelen in de hand werkte<br />

was de lage kostprijs. Een 15-tal jaar geleden jaren kostte een kilogram R12 ongeveer<br />

3 Euro (120 Bef).<br />

Een kilogram R134a kost echter in 2004 gemiddeld tussen 20 à 30 Euro en een kilogram<br />

R404a een 30 à 40 Euro. Dit <strong>be</strong>tekent al ruim een vertienvoudiging van de prijs.<br />

Het spreekt vanzelf dat een hoge kostprijs alvast het slordig omspringen met koudemiddelen<br />

en het eenvoudigweg emitteren ervan tegenwerkt. Voor installaties met een grote<br />

koudemiddelinhoud <strong>be</strong>tekent het regelmatig bijvullen van koudemiddel een flinke hap uit<br />

het onderhoudsbudget zodat het vinden van de lekken opweegt tegen het zuivere lakse<br />

bijvullen van de installatie.<br />

4.2.7 Alternatieve koudemiddelen<br />

In de studie werd aan de hand van praktijkvoor<strong>be</strong>elden duidelijk aangetoond dat<br />

koelinstallaties die werken met alternatieve koudemiddelen (de zogenaamde natuurlijke<br />

koudemiddelen in de plaats van de klassieke gefluoreerde koudemiddelen) <strong>be</strong>staan en hun<br />

deugdelijkheid <strong>be</strong>wezen heb<strong>be</strong>n. Dergelijke installaties zijn het experimentele stadium<br />

voorbij en er werd aangetoond dat hun energieverbruik doorgaans lager is dan dat van de<br />

<strong>be</strong>staande installaties op gefluoreerde koudemiddelen.<br />

Het enige nadeel van de alternatieve koelinstallaties is dat de installatiekost hoger is en dat<br />

er een zekere weerstand bij de klanten heerst ten opzichte van de nog minder courante<br />

technologie, mede in de hand gewerkt door de hogere kostprijs. Er werd echter eveneens<br />

aangetoond dat de payback voor dergelijke installaties zelfs zonder subsidies vrij kort is<br />

door het gereduceerde energieverbruik.


4.3 Beleidsvoorstellen<br />

4.3.1 Verhogen van het milieu<strong>be</strong>wustzijn t.o.v. gefluoreerde koudemiddelen<br />

Het <strong>be</strong>wustzijn van de milieuschade van gefluoreerde koudemiddelen kan verhoogd worden<br />

door:<br />

• sensibilizeringscampagnes: bijvoor<strong>be</strong>eld via de federaties, via folders te verspreiden<br />

onder de koelfirma’s en –technici, via vaktijdschriften;<br />

• opleiding: als deel van de opleiding dienen zowel de koelfirma’s die zich o.a. <strong>be</strong>zig<br />

houden met het ontwerp van installaties als de koeltechnici <strong>be</strong>wust gemaakt te<br />

worden van de milieuschade die gefluoreerde koudemiddelen teweegbrengen en de<br />

doelstellingen die terzake <strong>be</strong>staan o.m. in het kader van het Protocol van Kyoto.<br />

4.3.2 Het verkrijgen van lekvrije installaties<br />

Deze doelstelling is niet eenvoudig, d.w.z. om ze te kunnen <strong>be</strong>halen dienen meerdere<br />

factoren in acht genomen te worden:<br />

1. Het <strong>be</strong>wustzijn dat elke koelinstallatie lekvrij moet zijn én moet blijven.<br />

2. Het ontwerp van een koelinstallatie moet zodanig zijn dat er zoveel mogelijk<br />

garantie is voor een blijvende lekvrije situatie (goede materiaalkeuze, voldoende<br />

appendages, goede toegankelijkheid van onderdelen, ...).<br />

3. Controle van de lekdichtheid van installaties bij de oplevering ervan en na elk<br />

<strong>be</strong>langrijk onderhoud.<br />

Hoe kunnen bovenstaande factoren door het <strong>be</strong>leid ver<strong>be</strong>terd worden?<br />

113<br />

1. Opleiding en erkenning van vaktechnici is waarschijnlijk de <strong>be</strong>langrijkste factor.<br />

Daarbij dient in acht genomen te worden dat niet alleen een opleiding en erkenningsregeling<br />

van de koeltechnici, zoals deze in de <strong>be</strong>staande wetgeving reeds uitgewerkt<br />

is, zelf <strong>be</strong>langrijk is maar tevens een opleiding en erkenningsregeling voor<br />

ontwerpers van koelinstallaties.<br />

2. De uitvoering van een druktest verplicht maken bij aanvaarding van een niethermetische<br />

koelinstallatie.<br />

3. Het vermijden van flareverbindingen waar deze niet noodzakelijk zijn en kunnen<br />

vervangen worden door gebraseerde verbindingen. Indien flareverbindingen noodzakelijk<br />

zijn, dient het type met een ringetje of het type STEK-flare gebruikt te<br />

worden. Hierbij kan verwezen worden naar de uitvoering van testen door<br />

koeltechnici in het kader van deze studie (zie paragraaf 2.6 en volgende).<br />

4. Een nieuwe installatie kan vandaag ontworpen worden zonder gebruik te maken van<br />

flareverbindingen. Alle noodzakelijke onderdelen <strong>be</strong>staan op de markt in een<br />

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


114<br />

worden voor tijdelijke verbindingen, bijvoor<strong>be</strong>eld om <strong>be</strong>paalde werkzaamheden uit<br />

te voeren.<br />

5. Bij <strong>be</strong>staande installaties moeten flareverbindingen nog toegelaten blijven voor<br />

onderdelen die nog niet uitgerust zijn voor braseerbare koppelingen. Indien deze<br />

onderdelen echter aan vervanging toe zijn dient wel zoveel mogelijk overgeschakeld<br />

te worden op ver<strong>be</strong>terde onderdelen voorzien van braseerbare koppelingen.<br />

6. Een <strong>be</strong>langrijke taak blijft deze van de Afdeling Milieu-inspectie van Aminal.<br />

Slechts door blijvende controle van koelinstallaties zal de motivatie tot het<br />

verkrijgen van lekvrije installaties verhogen. Deze inspecties kunnen volgende<br />

onderdelen omvatten:<br />

• controle van de logboeken op degelijkheid en volledigheid<br />

• controle van de koeltechnici: nagaan of de logboeken bij de klanten degelijk<br />

en volledig ingevuld zijn, controle van de uitrusting op volledigheid, status<br />

van de opleiding nagaan, ...<br />

4.3.3 Andere mogelijke technische aan<strong>be</strong>velingen<br />

4.3.3.1 Grote airco-installaties<br />

Voor nieuwe installaties vanaf 50 kW vermogen en in combinatie met meerdere verdampers<br />

(bijvoor<strong>be</strong>eld vanaf 5 verdampers) kan en zou steeds gewerkt moeten worden met indirecte<br />

koeling.<br />

4.3.3.2 Open compressoren<br />

Bij nieuwe installaties dient het gebruik van open compressoren in combinatie met<br />

gehalogeneerde koudemiddelen vermeden te worden.<br />

4.3.3.3 Gebruik van capillairen<br />

Het toepassen van capillairen dient zoveel mogelijk vermeden te worden. Er kan gebruik<br />

gemaakt worden van geschikte synthetische aansluitslangen van goede kwaliteit.<br />

Zie bijlage 1: lijst van incidenten, incident 6.<br />

4.3.3.4 Pressostaten<br />

Het is noodzakelijk dat op elke compressor een handvergrendelde hogedrukpressostaat wordt<br />

gemonteerd. Deze pressostaat moet aangesloten worden op het door de fabrikant voorziene<br />

aansluitpunt op de kop van de compressor, zodat deze bijgevolg niet door een kraan afsluitbaar<br />

is. De pressostaat moet worden afgesteld op de hoogst mogelijke werkdruk van de compressor.<br />

Zie bijlage 1: lijst van incidenten, incident 2.<br />

4.3.3.5 Expansieventielen<br />

De traditionele types van expansieventielen zijn voorzien van flareverbindingen voor de<br />

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<br />

<strong>be</strong>staan ver<strong>be</strong>terde types van expansieventielen waarbij de aansluitingen dienen gebraseerd<br />

of gelast te worden. Het verdient aan<strong>be</strong>veling deze ver<strong>be</strong>terde types te gebruiken.<br />

Zie bijlage 1: lijst van incidenten, incident 28.<br />

4.3.3.6 Vermijden van corrosie<br />

Alle corrodeerbare (stalen) onderdelen van een koelinstallatie, zoals bijvoor<strong>be</strong>eld stalen<br />

vloeistofafscheiders, stalen kranen en dito leidingen, dienen goed onderhouden en zonodig<br />

tegen corrosie <strong>be</strong>schermd te worden. Indien mogelijk zouden gegalvaniseerde onderdelen<br />

gebruikt moeten worden. Indien dit niet mogelijk is, dient de staat van corrosiegevoelige<br />

onderdelen regelmatig onderzocht te worden en dienen deze gereinigd en <strong>be</strong>schermd te<br />

worden, bijvoor<strong>be</strong>eld door verven.<br />

Zie bijlage 1: lijst van incidenten, incident 22.<br />

4.3.4 Prijs van gefluoreerde koudemiddelen<br />

Doordat de prijs van gefluoreerde koudemiddelen een duidelijk gunstig effect heeft op de<br />

manier waarop ermee omgesprongen wordt, kan het <strong>be</strong>leid via het kanaal van economische<br />

instrumenten daar eveneens een invloed op uitoefenen.<br />

Het is <strong>be</strong>leidsmatig immers mogelijk de prijs via fiscale wegen (bijvoor<strong>be</strong>eld door accijnzen<br />

te heffen op gefluoreerde koudemiddelen) nog op te drijven en op die manier het verbruik<br />

verder in te perken.<br />

4.3.5 Alternatieve koudemiddelen<br />

In België/Vlaanderen zijn, in tegenstelling tot enkele andere landen zoals Luxemburg en<br />

Denemarken, koelinstallaties op natuurlijke koudemiddelen zeker nog niet ingeburgerd. Ze<br />

heb<strong>be</strong>n nochtans onmiskenbare voordelen zoals een <strong>be</strong>tere energie-efficiëntie. Het enige<br />

nadeel is de hogere installatiekost door een complexer ontwerp, maar waarschijnlijk ook<br />

doordat ze nog niet in massa ontworpen worden. In deze studie zijn enkele voor<strong>be</strong>elden<br />

<strong>be</strong>schreven van koelinstallaties op natuurlijke koudemiddelen (zie 1.10.5 en 1.10.6).<br />

Het bouwen en installeren van dergelijke installaties wordt reeds gestimuleerd door<br />

allerhande <strong>be</strong>leidsingrepen:<br />

• bij de opleiding wijzen op de haalbaarheid en de voordelen van deze installaties<br />

• het opzetten en ondersteunen van demonstratieprojecten<br />

• installateurs helpen via een tijdelijke vergoeding van studiekosten naar alternatieve<br />

installaties<br />

• een ecologiepremie geven voor koelinstallaties met alternatieve koudemiddelen<br />

4.4 Evaluatie van de Belgische norm NBN EN 378<br />

De Europese Norm EN 378 voor “Koelsystemen en warmtepompen – Veilgheids- en<br />

milieu-eisen” is in 2000 omgezet naar een geregistreerde Belgische norm en <strong>be</strong>staat uit vier<br />

delen, meer <strong>be</strong>paald:<br />

115


116<br />

Deel 1: Basiseisen, definities, classificatie en selectie criteria.<br />

Deel 2: Ontwerp, constructie, <strong>be</strong>proeven, merken en documentatie.<br />

Deel 3: Installatieplaats en persoonlijke <strong>be</strong>scherming.<br />

Deel 4: Bediening, onderhoud, reparatie en herstelling.<br />

Aan de titels is het reeds duidelijk af te leiden dat in het kader van deze studie voornamelijk<br />

de delen 2 en 4 interessante informatie <strong>be</strong>vatten. Een korte evaluatie van de eisen in deze<br />

<strong>be</strong>ide delen ten opzichte van de <strong>be</strong>vindingen van deze studie wordt dan ook in de volgende<br />

paragrafen opgenomen.<br />

4.4.1 Ontwerp, constructie, <strong>be</strong>proeven, merken en documentatie van koelsystemen en<br />

warmtepompen<br />

Bij de algemene eisen wordt gesteld dat de inhoud aan koudemiddel bij het ontwerpen van<br />

een koelinstallatie zo klein mogelijk dient gehouden te worden (de letterlijke vertaling van<br />

de engelse tekst is: zo klein als redelijkerwijze haalbaar). Tegelijkertijd dient het energieverbruik<br />

van de koelinstallatie bij de te voorziene werkingscondities zo laag mogelijk<br />

gehouden te worden (net zoals voorgaande eis: zo laag als redelijkerwijze haalbaar). Beide<br />

eisen zijn bijgevolg niet echt concreet waardoor er discussies kunnen ontstaan over de graad<br />

van ‘redelijkheid’ ervan.<br />

Wat de leidingen <strong>be</strong>treft worden volgende eisen gesteld:<br />

Elk leidingencircuit dient zodanig geïnstalleerd te worden dat het lekdicht blijft en<br />

het de drukken en temperaturen weerstaat die kunnen optreden zowel bij werking,<br />

stilstand en transport van de installatie.<br />

Leidingen worden zodanig ontworpen dat een waterhamer (hydraulische schok) het<br />

systeem niet kan <strong>be</strong>schadigen.<br />

Beide bovenstaande eisen zijn algemeen en geven niet aan waardoor of met welke middelen<br />

de eisen moeten <strong>be</strong>reikt worden. Er wordt echter aangegeven dat Europese normen terzake<br />

(met voorschriften, o.m. van leidingdikte en dergelijke) in voor<strong>be</strong>reiding zijn.<br />

Wat verbindingen aan leidingen <strong>be</strong>treft:<br />

Verbindingen aan leidingen dienen zo ontworpen te worden dat ze niet <strong>be</strong>schadigd<br />

worden door <strong>be</strong>vroren water aan de buitenzijde.<br />

Leidingen met verschillende diameters (bijvoor<strong>be</strong>eld metrische en duimse maten)<br />

moeten verbonden worden met geëigende koppelstukken.<br />

Niet-demonteerbare verbindingen krijgen de voorkeur boven demonteerbare<br />

verbindingen.<br />

Geflenste verbindingen krijgen de voorkeur boven flares, geschroefde of geperste<br />

verbindingen, zeker waar trillingen te verwachten zijn.<br />

Niet-demonteerbare verbindingen dienen gelast, gebraseerd of gesoldeerd te worden.<br />

Bij het lassen of braseren dient gebruik gemaakt te worden van een inert gas (zoals<br />

stikstof) om oxidevorming te voorkomen.<br />

Flareverbindingen mogen niet gebruikt worden voor het aansluiten van expansieventielen.<br />

Flareverbindingen moeten waar het redelijkerwijze mogelijk is vermeden worden.


117<br />

Flares mogen enkel gebruikt worden in combinatie met gegloeide (stalen) buizen<br />

met een maximale (buiten)diameter van 19 mm en mogen niet gebruikt worden bij<br />

koper en aluminiumbuizen van minder dan 9 mm (buiten)diameter.<br />

Bij het maken van flareverbindingen moet de correcte maat van flares gebruikt<br />

worden en mag er niet teveel torsie gebruikt worden om de moer aan te spannen. De<br />

draad en het glij-oppervlak moeten gesmeerd worden vooraleer ze verbonden<br />

worden.<br />

Bij de layout van het leidingencircuit worden volgende voorschriften opgelegd:<br />

Er worden voorschriften gegeven voor het aantal steunen afhankelijk van de aard<br />

van het materiaal (koper of staal), van de diameter en de lengte.<br />

Er dient voldoende vrije ruimte te zijn rondom de leidingen om routine onderhoud<br />

aan componenten toe te laten, om verbindingen na te kijken en om lekken te<br />

herstellen.<br />

Stalen leidingen en componenten dienen <strong>be</strong>schermd te worden tegen corrosie met<br />

een antiroestlaag, zeker vooraleer een isolatielaag wordt aangebracht.<br />

Een <strong>be</strong>langrijke eis heeft <strong>be</strong>trekking op de <strong>be</strong>proeving en oplevering, meer <strong>be</strong>paald<br />

vooraleer een koelinstallatie in gebruik mag genomen worden is een druktest en een lektest<br />

verplicht.<br />

4.4.2 Bediening, onderhoud, reparatie en herstelling van koelsystemen en warmtepompen<br />

De operationele instructies eisen dat het personeel dat <strong>be</strong>last wordt met de uitbating, de<br />

supervisie of het onderhoud van de koelinstallatie adequaat opgeleid werd en de nodige<br />

competenties heeft voor deze taken.<br />

Daarenboven moet elke koelinstallatie preventief onderhouden worden in overeenstemming<br />

met de handleiding. Het onderhoud dient zodanig te ge<strong>be</strong>uren dat (onder meer) lekken van<br />

koudemiddel of van olie opgespoord en hersteld worden. Lektesten en inspecties zullen<br />

regelmatig uitgevoerd worden.<br />

De norm houdt tevens eisen in voor het correct uitvoeren van herstelwerkzaamheden, met<br />

een stappenplan. Na herstelling van het <strong>be</strong>treffende onderdeel dient hierop opnieuw een<br />

druktest en een lektest uitgevoerd te worden. Het koelsysteem mag enkel terug in gebruik<br />

genomen worden wanneer alle lekken hersteld werden.<br />

Het eventuele overgaan naar een ander koudemiddel wordt eveneens <strong>be</strong>schreven met een<br />

stappenplan en een stroomschema wordt gegeven voor het hergebruik of de recuperatie van<br />

het koudemiddel.<br />

4.4.3 Evaluatie van de norm EN 378<br />

De samenvatting van de <strong>be</strong>langrijkste eisen van de norm EN 378 die in de voorgaande<br />

paragrafen gegeven werd is quasi volledig in overeenstemming met de<br />

<strong>be</strong>leidsaan<strong>be</strong>velingen die in paragraaf 4.3 gegeven werden.


118<br />

De EN 378 gaat evenwel voorbij aan het onderscheid tussen <strong>be</strong>staande en nieuwe<br />

koelinstallaties. In de <strong>be</strong>leidsaan<strong>be</strong>velingen van dit rapport werd getracht een strikter<br />

standpunt in te nemen voor nieuwe koelinstallaties (bijvoor<strong>be</strong>eld: de mogelijkheid om deze<br />

flareloos te ontwerpen), maar daarentegen een realistisch standpunt in te nemen voor<br />

<strong>be</strong>staande koelinstallaties.<br />

Een tweede opmerking is dat er geen onderscheid gemaakt wordt in de EN 378 tussen de<br />

verschillende types van flares die op de markt zijn. Het is echter tijdens de uitgevoerde<br />

testen duidelijk gebleken dat flares met een ringetje <strong>be</strong>ter scoren qua lekdichtheid dan flares<br />

zonder ringetje. Hetzelfde kan gezegd worden STEK-flares, die op hun <strong>be</strong>urt <strong>be</strong>ter scoren<br />

dan de flares met ringetje (alhoewel daar geen harde <strong>be</strong>wijzen of statistische gegevens over<br />

<strong>be</strong>staan).<br />

4.5 Het verkrijgen van ecologiepremie<br />

4.5.1 Inleiding<br />

Bedrijven die in Vlaanderen ecologische investeringen uitvoeren, kunnen hiervoor subsidies<br />

krijgen van de Vlaamse Overheid: de ecologiepremie.<br />

Ecologie-investeringen zijn: investeringen in nieuwe milieutechnologieën, energietechnologieën<br />

die leiden tot energie<strong>be</strong>sparing en investeringen om zich aan te passen aan<br />

nieuwe Europese normen (dit laatste enkel voor KMO’s binnen 3 jaar na goedkeuring van<br />

deze normen).<br />

De volledige info over de ecologiepremie is te vinden op de website:<br />

http://www.vlaanderen.<strong>be</strong>/ecologiepremie.<br />

De investeringen die in aanmerking komen voor de ecologiepremie, zijn opgenomen in een<br />

limitatieve technologieënlijst (LTL). Deze lijst is raadpleegbaar via bovenvermelde website.<br />

Per technologie vermeldt de limitatieve technologieënlijst volgende gegevens:<br />

een bondige omschrijving van de technologie;<br />

een oplijsting van de investeringscomponenten die in aanmerking komen voor een<br />

ecologiepremie:<br />

- essentiële componenten: componenten die de kern vormen van de technologie en<br />

die noodzakelijk zijn voor het verwezenlijken van de milieudoeleinden; ze moeten<br />

hierdoor deel uitmaken van de aanvraag om subsidie te verkrijgen<br />

- niet-essentiële componenten: componenten die deel uitmaken van de technologie en<br />

die bijdragen aan het verwezenlijken van de milieudoeleinden of noodzakelijk zijn<br />

om het geheel te laten functioneren; ze moeten niet noodzakelijk deel uitmaken van<br />

de aanvraag;<br />

de totale meerkost (%);<br />

de geldigheidsduur van de technologie.<br />

4.5.2 Welke soorten van koelinstallaties komen in aanmerking voor subsidie?


De technologieën met <strong>be</strong>trekking tot koelinstallaties die in aanmerking komen voor<br />

ecologiepremie zijn terug te vinden in de LTL onder de categorieën ‘koelinstallaties’ en<br />

‘energie<strong>be</strong>sparing’. Onder de categorie ‘koelinstallaties’ zijn ook koelinstallaties<br />

opgenomen die werken met alternatieve koudemiddelen.<br />

In onderstaande ta<strong>be</strong>l zijn de in de LTL opgenomen koelinstallaties weergegeven die<br />

gebruik maken van alternatieve koudemiddelen.<br />

Technologienummer<br />

Naam technologie Bondige omschrijving<br />

465 Halogeenvrij koelsysteem Het koelen van ruimten, producten of processtromen door<br />

(nieuw)<br />

middel van een nieuw koelsysteem op basis van<br />

lucht, propaan, (iso)butaan, en/of CO2.<br />

462 Halogeenvrij koelsysteem<br />

(ombouw)<br />

119<br />

Retrofit van <strong>be</strong>staande koelsystemen met hcfk of hfk<br />

koelmiddel naar systemen op propaan, (iso)butaan, en/of<br />

CO2.<br />

466 CO2 /NH3 cascade koelsysteem Het koelen of vriezen door middel van een CO2/NH3<br />

cascade koelsysteem, waarbij de <strong>be</strong>ide compressiekoelsystemen<br />

zijn gekoppeld door een cascadekoeler (CO2<br />

/NH3 warmtewisselaar).<br />

464 Indirect koelsysteem (groot) Het koelen van ruimten, producten of processtromen door<br />

middel van een koelsysteem met een koelvermogen van<br />

meer dan 200 kW en minder dan 1000 kW, waarvan het<br />

primaire koelsysteem werkt op basis van lucht, propaan<br />

en/of (iso)butaan en het secundaire, compressievrije<br />

koelsysteem is gevuld met een vloeibare koudedrager,<br />

CO2 of ijsslurry.<br />

463 Indirect koelsysteem (klein) Het koelen van ruimten, producten of processtromen door<br />

middel van een indirect koelsysteem met een<br />

koelvermogen van minder dan 200 kW, waarvan het<br />

primaire koelsysteem werkt op basis van lucht, propaan,<br />

en/of (iso) butaan en het secundaire, compressievrije<br />

koelsysteem is gevuld met een vloeibare koudedrager,<br />

CO2 of ijsslurry.<br />

De limitatieve technologieënlijst wordt medio 2005 geactualiseerd. De <strong>be</strong>langrijkste<br />

aanpassing voor de koelinstallaties zal erin <strong>be</strong>staan dat ook ammoniak (NH3) als<br />

koudemiddel in aanmerking komt voor een ecologiepremie.<br />

4.5.3 Hoeveel <strong>be</strong>draagt de premie?<br />

Het steunpercentage wordt niet <strong>be</strong>rekend op het totale investerings<strong>be</strong>drag, maar enkel op de<br />

totale meerkost 12 .<br />

12 Voor de laatste stand van zaken: www.vlaanderen.<strong>be</strong>/ecologiepremie


120<br />

De totale meerkost is een maat voor de extra kosten die een <strong>be</strong>drijf heeft door te investeren<br />

in de technologie met <strong>be</strong>tere milieuperformantie. Deze meerkost zijn de extra<br />

investeringen 13 , verminderd met de bijkomende opbrengsten gedurende de eerste 5 jaar van<br />

de gebruiksduur van de investeringen.<br />

De LTL geeft de totale meerkost weer voor elke technologie. Deze meerkost dient steeds<br />

<strong>be</strong>keken te worden t.o.v. de opgesomde componenten.<br />

De steunpercentages per type technologie zijn vastgelegd in bijlage II van het <strong>be</strong>sluit van de<br />

Vlaamse regering tot toekenning van steun aan ondernemingen voor ecologie-investeringen<br />

in het Vlaamse gewest van 1 okto<strong>be</strong>r 2004 (zie website ecologiepremie).<br />

4.5.4 Hoe een aanvraag in te dienen?<br />

Het is <strong>be</strong>langrijk te vermelden dat de ecologiepremie enkel van toepassing is op<br />

sectoren/activiteiten die op de NACE-lijst staan. De lijst van de aanvaardbare NACE-codes<br />

is raadpleegbaar via de link ‘Informatie’ op de website van ecologiepremie.<br />

Via de webpagina van ecologiepremie kan een dossier elektronisch worden ingediend.<br />

Wanneer een onderneming een technologie uit de LTL kiest, wordt onmiddellijk een<br />

simulatie<strong>be</strong>rekening van de steun uitgevoerd. Na een eenvoudige aanvraag volgt een snelle<br />

<strong>be</strong>oordeling. Hierna wordt een goedgekeurde aanvraag uit<strong>be</strong>taald.<br />

In principe kan een onderneming ook een dossier indienen voor een technologie die niet op<br />

de lijst staat. In dit geval moet de nieuwe technologie worden verantwoord aan de hand van<br />

een gedetailleerde studie (een soort mini-BBT). Een aangevraagde technologie die is<br />

aanvaard, wordt, na goedkeuring door de minister, toegevoegd aan de LTL.<br />

13 De extra investeringen worden <strong>be</strong>rekend door de ecologie-investering te vergelijken met een klassieke<br />

investering die in technisch opzicht vergelijkbaar is (inclusief gelijke productiecapaciteit), maar waarmee niet<br />

hetzelfde niveau van milieu<strong>be</strong>scherming wordt <strong>be</strong>reikt.


5 BIBLIOGRAFIE<br />

Anoniem, Inspectie Verkeer en Waterstraat, De ozonlaag, koudemiddelen en scheepvaart<br />

(brochure), 2001.<br />

Anoniem, Koelsystemen en warmtepompen – Veiligheids- en milieunormen. NBN EN 378-<br />

1/4<br />

Anoniem, Leergang CFK-monteur, STEK’s-Gravenhage, 1992.<br />

Anoniem, Ontwerpen koelinstallaties (CKB), deel 1 en 2, BNT-cursus Elsevier, mei 2000.<br />

Christensen K.G., Chun S. Danish Technological Institute & McDonalds Corporation. The<br />

world's first McDonald's restaurant using natural refrigerants. Gustav-Lorentzen<br />

Conference. Glasgow, 2004.<br />

Colbourne D., Calor Gas Ltd. Short Course on the safety prescriptions of Flamable<br />

Refrigerants. Gustav-Lorentzen Conference. Glasgow, 2004.<br />

De Meyer W., Industriële koeling (Technologie Koeltechniek, Uitvoeringstechnieken<br />

koeltechniek, Regeltechniek), VIK-cursus, 2001<br />

Koelet P.C. en Pilatte A. (BVK/ABF), De Smet W. (UBF-ACA), Code van goede praktijk,<br />

2003.<br />

Koelet P.C., Cursus industriële koeltechniek gedeelte compressoren, opleiding leraren 3 e<br />

jaar 3 e graad TSO, BVK/ABF, 1995.<br />

Ouwehand J., Papa T.J.G. Papa, Post E, Taal A., Toegepast energietechniek, Academic<br />

Service, 1998.<br />

Pachai A. C., YORK International. Experiences with CO2 as refrigerant in supermarkets.<br />

Gustav-Lorentzen Conference. Glasgow, 2004.<br />

van Riessen G.J., TNO Environment, Energy and Process Innovation. NH3/CO2<br />

Supermarket Refrigeration System with CO2 in the Cooling and Freezing Section. Gustav-<br />

Lorentzen Conference. Glasgow, 2004.<br />

Rivet P., Johnson Controls - MC International. Green solutions for freezing applications.<br />

Gustav-Lorentzen Conference. Glasgow, 2004.<br />

Verwoerd M., Nationaal onderzoek koudemiddelstromen 1999, Oorzaken van emissies,<br />

TNO-rapport, 2001.<br />

Verwoerd M., Oonk H., Toetsingsinstrument met <strong>be</strong>trekking tot maatregelen om het<br />

broeikaseffect te reduceren van koudemiddelen in koelinstallaties en warmtepompen, Fase<br />

3: Praktische invulling raamwerk, TNO-rapport, 2002.<br />

121


122<br />

Wij<strong>be</strong>nga J., Natuurlijke en pompcirculatie, Beesd Holland, 2001.


6 BIJLAGEN<br />

123

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!