Overzicht: Het traditionele ambacht gecombineerd met innovatie
Bakkerij Maurer is een familie- en detail-handelsbedrijf dat brood en andere producten bereidt die gekoeld of bevroren worden voor verdere distributie naar het bedrijfsnetwerk van 42 broodcafé’s in Duitsland. Maurer heeft 400 mensen in dienst, van wie er 70 in twee productiefaciliteiten van het bedrijf werken. Maurer is trots op zijn ambachtelijke manier van broodbakken (“einfach, gutes Brot”) en werkt ‘s nachts door om producten te leveren aan winkels die elke dag om 6 uur openen.
De nieuwste fabriek, waarmee de productieruimte werd uitgebreid van 2500 naar in totaal 6000 m2, omvat een zeer groot bereidingsgebied, 25 koelruimtes en 4 vriesruimtes, allemaal gekoeld via een cascadesysteem, dat ontworpen is voor een levensduur van tenminste 20 jaar. Bij het ontwerp moest rekening worden gehouden met de vereisten van de F-gassenverordening en als gevolg hiervan, verwachtte bedrijf van de koelpartner, Ice COOL, om in samenwerking met ECR en Climalife de lage GWP-oplossing te definiëren. Honeywells Solstice® ze (HFO-1234ze), met een GWP van <1 conform het 5e IPCC-verslag, werd gekoppeld aan CO2 om een dergelijk eerste industriële cascadesysteem te maken. Bovendien sluit het perfect aan bij de doelstellingen van Maurer om energie-efficiënt te werken en de invloed op het milieu te minimaliseren.
Achtergrond: De uitdaging aangaan
De keuze van Maurer voor het koelsysteem is niet alleen gebaseerd op het feit dat hiermee aankomende voorschriften wordt voldaan, maar ook op de mogelijkheid om een strategie te implementeren die het energieverbruik omlaag zou brengen en om aan de aangegeven milieudoeleinden te voldoen.
Het ontwerp van het koelsysteem stond centraal bij de bouw van de nieuwe productiefaciliteit
bij de bakkerij. Maurer werkte nauw samen met Ice COOL, dat gespecialiseerd is in aangepaste
oplossingen voor het ontwikkelen van hygiënische, milieuvriendelijke en energie-efficiënte koeling voor bakkerijen.
Zij spendeerden 6 maanden aan de uitdaging om een cascadesysteem te ontwerpen dat efficiënt werkt en de verschillende druk-profielen aankon van de koudemiddelen, en werkten nauw samen met ECR. ECR-Nederland BV heeft een sterke reputatie op het gebied van aangepaste oplossingen,
met name dankzij zeer krachtige 3D-modellen binnen een volledig pakket, dat voldoet aan PED en andere voorschriften. Deze aanpak werd toegepast om ervoor te zorgen dat Maurer de systeemprestaties kon beoordelen en het algehele ontwerp kon verbeteren.
De Solstice® ze optie werd geïntroduceerd aan ECR door Climalife, de Nederlandse tak van de leider op het gebied van koudemiddelen-distributie in Europa. Climalife nam al eerder deel aan een aantal proeven waarbij Solstice® ze betrokken was en markeerde de innovatie als een toekomstbestendige, laagst mogelijke GWP-oplossing. Eén groot voordeel is dat Solstice® ze niet wordt beschouwd als een gefluoreerd broeikasgas en dus niet wordt opgenomen in de quota-toewijzingen die het plaatsen van HFK’s op de markt na 2015 beperken. Het systeemontwerp werd geoptimaliseerd aan de lagere druk van Solstice® ze tegenover het traditionele koudemiddel R-134a. Aangezien Solstice® ze licht ontvlambaar is, vroeg Ice Cool bij een gecertificeerde instantie informatie op over de naleving van ATEX. Deze gaf aan dat er door het zeer lage risico van Solstice® ze in het systeemontwerp, geen extra ATEX-maatregelen nodig waren.
Projectimplementatie: ‘De eerste in een bedrijfstak’ zijn om een bepaald systeem te installeren
Het resultaat is de eerste industriële cascade-installatie die Solstice® ze combineert voor een mediumtemperatuurregeling en CO2 voor een lage temperatuur.
Met de cascadeconfiguratie kan Maurer ook voldoen aan de doelstellingen van een laag energieverbruik en een verminderde impact op het milieu. Als deel van de systeeminstellingen
wordt nu nauwkeurig toezicht gehouden op het totale energieverbruik. Op technisch gebied zijn er enkele uitdagingen wanneer Solstice® ze en CO2 samen worden gebracht in een enkele configuratie. CO2 heeft namelijk een hoge capaciteit en is een zeer snelle vloeistof, terwijl het bij Solstice® ze heel lang duurt voordat deze een stabiele fase heeft bereikt vanwege de lagere capaciteit. Deze gecombineerde kennis was nodig om een oplossing te ontwerpen die niet alleen aan de wensen van Maurer voldeed, maar aan die van de gehele voedselindustrie.
Bij dit systeem wordt Solstice® ze gebruikt voor directe koeling aan de hete zijde naar verdampingstemperaturen van -10ºC en -15ºC, dat zowel voor de koelruimtes wordt gebruikt als voor de werkruimtes waar producten worden bereid. CO2 wordt gebruikt aan de koude zijde voor de vriesruimtes en het snelvriesproces dat nodig is voor een aantal deegproducten. Elektronische expansieventielen worden gebruikt voor zowel een MT- als een LT-activiteiten.
De circuits omvatten ook twee Güntner Microx-condensors (buisvolume van 2x20L) met EC-ventilatoren, een Alfa Laval-warmtewisselaar voor een warmteterugwinst van 300 kW en een droogkoeler voor het koelen vanhet CO2-persgas.
Project Perspectief: Het leveren van een lage GWP oplossing
Maurers keuze van Honeywell Solstice® ze weerspiegelt de groeiende vraag in de dranken- en levensmiddelenindustrie voor het toepassen van koudemiddelen met een lage GWP, energie-efficiëntie en verminderde koolstofemissies. Het koudemiddel is een alternatief voor R-134a, met een GWP van <1 en perfect geschikt voor koelautomaten, CO2-cascadesysteem, luchtdrogers en warmtepompen.
Resultaten
- Het partnerschap heeft het allereerste industriële Solstice® ze/CO2-cascadesysteem voor
het koelen en vriezen ooit, geleverd en toegepast. - De koelprestaties zijn uitstekend in alle verschillende klimaten die vereist zijn voor de productiefaciliteiten en kantoren, die de hoge kwaliteit garanderen die voor deze bedrijfstak
vereist is. - Behalve dan het verminderen van de directe uitstoot met 99,9% en indirect door de verbeterde
CoP, biedt de installatie een toekomstbestendige oplossing met hoge veiligheidsstandaarden.
“De installatie is nu een jaar in werking en werkt net zo veilig als was verwacht. Deze helpt ons onze milieudoelstellingen te bereiken en om een lange-termijnoplossing te bieden die ook in de toekomst aan de wettelijke voorschriften voor koudemiddelen zal voldoen zonder dat hiervoor enige extra investering in systeemrenovatie nodig is.“ TOBIAS MAURER, ALGEMEEN MANAGER
“Met onze lange ervaring in het werken met HFK’s, ammoniak R-290 en CO2, hebben we Solstice® ze getest en vastgesteld dat deze een betere CoP heeft. Rekening houdend met de totale eigendomskosten en storings- en beveiligingskwestiesdenken wij dat Solstice® ze een perfecte oplossing is voor installaties als deze. Momenteel zien we Solstice® als optie om te gebruiken voor koeling aan de hete zijde voor supermarkten gecombineerd met CO2 aan de koude zijde.” UDO J. VAN DER MEER, ECR-NEDERLAND BV
“We moesten een leerproces ondergaan om alle installatie-prestaties te optimaliseren, omdat
Solstice® ze en CO2 niet de eenvoudigste combinatie is vanwege hun enorm verschillende
capaciteiten en snelheden om een stabiele fase te bereiken. Maar nu zijn we tevreden en denken dat een cascadesysteem dat Solstice® ze combineert met CO2, een gezonde, betrouwbare en efficiënte
keuze is wanneer goed met het ontwerp en de veiligheidsomstandigheden wordt omgegaan.” PETER WEHRENS, ICE COOL