U Express, gevestigd in de wijk Bellecombe in Lyon, is een supermarkt in het stadscentrum met een modern concept die een breed assortiment verse producten en non-food artikelen aanbiedt. Deze U Express-franchise vertegenwoordigt een belangrijk merk in het netwerk van buurtwinkels van de SYSTÈME U-groep.
Om het energieverbruik te verminderen en de klanttevredenheid te verbeteren, besloot de heer Inacio, de manager van de winkel, om gesloten koelunits voor positieve en negatieve koeling te installeren. Dit was een kans om de verkoopruimte van 975m² te reorganiseren en het comfort voor de klanten te verbeteren. De omgevingstemperatuur kon worden verhoogd van 3°C naar 5°C in de versafdeling, waardoor klanten sneller bereid zullen zijn om tussen de rekken te blijven staan om een keuze te maken. Er wordt ook gewerkt aan het dak om meer natuurlijk licht binnen te laten.
In januari 2023 ging het project van start en deed de heer Inacio een beroep op zijn verschillende leveranciers om deze verbouwing uit te voeren tijdens de zomer buiten de piekperiode. Het agentschap FCT Rhônes Alpes bestudeerde de koelinstallaties om de meest milieuvriendelijke oplossing aan te bevelen.
U Express renoveren: duidelijke en precieze specificaties
FCT (Froid Climatisation Techniques) stelde verschillende oplossingen voor met een aantal criteria waaraan moest worden voldaan, waaronder:
- Budget
- Energiekosten
- Inrichting van het gebouw
- Ecologische voetafdruk
- F-gas regelgeving en toekomstige ontwikkelingen
In deze situatie kwam het nieuwe koudemiddel Solstice® N71 (R-471A) voor positieve koeling als vervanging voor R-134a precies op het juiste moment.
Toen Climalife me vertelde dat Solstice® N71 een oplossing kon zijn om R-134a te vervangen, was dat voor ons een opportuniteit voor dit project. Aanvankelijk overwogen we een CO2-installatie om aan het bestek te voldoen, maar dat zou erg ingewikkeld zijn geweest om uit te voeren, gezien het gebouw en de structurele wijzigingen die zouden moeten worden aangebracht, terwijl het budget niet mocht worden overschreden“, legt Philippe Gipe uit, hoofd van de FCT Rhônes Alpes.
De machinekamer, waar de koelinstallatie is geïnstalleerd, bevindt zich in een zeer kleine ruimte in de kelder. De condensor en vloeistoftank bevinden zich op de eerste verdieping bij de kantoren.
Om de keuze van de gebruikte technologie te valideren, hebben de technische teams van Honeywell en Climalife de configuratie van de winkel zorgvuldig bestudeerd en verschillende ontwerpen vergeleken om de beste oplossing te kunnen bieden voor deze U Express supermarkt in termen van eco-efficiëntie.
Welke ontwerp moet je kiezen voor het beste rendement op uw investering?
Er worden drie opstellingen bestudeerd: een nieuwe CO2-boosterinstallatie, een Solstice® N71/CO2-cascade en een conversie van de R-134a-positieve installatie met Solstice® N71 en plaatsing van R-290 koelgroepen voor de negatieve koeling.
De Solstice® N71/CO2-cascade is, in vergelijking met een verbeterde CO2-booster (parallelle compressie en meerdere ejectoren), financieel zeer aantrekkelijk, met een verlaging van de energierekening van €139.000 over 10 jaar en een verlaging van de uitstoot van 128 t eq. CO2 volgens berekeningen met het eco-efficiëntiemodel gevalideerd door Cemafroid. Dit zou echter bijkomende werkzaamheden aan de structuur van het gebouw en aanzienlijke installatiekosten vereisen.
Daarom werd besloten om de R-134a positieve centrale om te bouwen naar R-471A. De installatie van gesloten vitrines compenseert het verlies van 36% in koelcapaciteit tussen de twee koudemiddelen en vermindert de nuttige koelcapaciteit. Hierdoor is de capaciteit van de bestaande installatie veel groter dan de koelbehoefte, waardoor het mogelijk is om de oplossing te valideren, de installatie in goede staat te houden en de investeringskosten te verlagen (zie het diagram van de eco-efficiëntiestudie). De Solstice® N71 voldoet aan alle specificaties, met een GWP van 148, een hoge energie-efficiëntie en een sterk verminderde impact op het milieu.
Solstice® N71: eenvoudig te installeren en te onderhouden
Eind juli werd de opdracht gegeven aan FCT en hun koelspecialist Mohamed Chebel. Het doel was om de werkzaamheden aan de positieve centrale in minder dan 48 uur uit te voeren en de koude te produceren die nodig was om de nieuwe vitrines in gebruik te nemen.
Na het terugwinnen van de R-134a voerde Mohamed Chebel een oliewissel uit volgens de regels van de kunst om zoveel mogelijk van de oorspronkelijke olie te verwijderen, zodat de compressoren goed gesmeerd konden worden met R-471A. Er werd een nieuwe olie geselecteerd met een hogere viscositeitsgraad. Het circuit wordt leeggepompt en vervolgens gevuld met 360kg R-471A, geleverd door Honeywell in samenwerking met Climalife.
De technicus regelt vervolgens de verschillende regel- en veiligheidsvoorzieningen in (HP- BP). De nieuwe EPTA units voor R-134a zijn uitgerust met elektronische expansieventielen DANFOSS AKV.
De parameters van de Danfoss AKCC regelaar werden ingesteld met behulp van de druk/termperatuurstabellen van R-471A.
Met betrekking tot de verdampers, aangezien de vitrines R-134a gebruiken en R-471A een lager volumetrisch koelvermogen heeft, rees de twijfel over de hogere nuttige debieten. De eerste theoretische studie toonde aan dat de beschikbare koelcapaciteit van de installatie deze zou kunnen leveren. Na een maand operationeel te zijn kunnen we vaststellen dat de vitrines zonder problemen de gewenste temperatuur kunnen handhaven, zelfs tijdens een uitzonderlijk warme periode in de regio Lyon.
Om de groenten vers te houden, is er boven deze nieuwe vitrine een verdamper met dubbele luchtstroom geplaatst die is aangesloten op de R-417A centrale unit om de ideale temperatuur te handhaven en de consumenten meer comfort te bieden.
De bestaande Murco lekdetectie wordt vervangen door twee Samon Glaciär Midi-detectoren die worden verdeeld door Climalife. De ene wordt geïnstalleerd in de machinekamer in de kelder, de andere bij het vloeistofvat op de verdieping waar de condensor is geplaatst. Samon, de Zweedse fabrikant van ruimteregelaars, is bezig met de kwalificatie van R-471A voor zijn hele assortiment. Deze installatie is een uitstekende gelegenheid om dit nieuwe lekdetectiemodel op de markt te valideren.
De U Express heropende zijn deuren op 16 augustus en de in gebruik genomen installatie geeft volledige voldoening. De koeltechnicus merkte vanaf het begin dat dit nieuwe R-471A koudemiddel lagere drukken genereert, een belangrijke factor in het verminderen van lekkages en energieverbruik.
“Bij het opstarten hadden we wat vragen toen we drukverschillen opmerkten in vergelijking met R-134a. Maar uw technische ondersteuning stelde ons snel gerust. We vonden heel snel de juiste balans qua instellingen en alle koelunits en koelruimtes kwamen op de vereiste temperatuur,” legt koelspecialist Mohamed Chebel uit.
Dit A1-koudemiddel, met zijn klassieke fysische eigenschappen (gemiddelde druk en onbrandbaar), maakt het voor elke koeltechnicus met een standaardopleiding gemakkelijk om in het onderhoud van het systeem te voorzien.
De Solstice® N71 is een toekomstgerichte oplossing voor positieve koeling die perfect geschikt is voor de toekomstige behoeften van commerciële koeling.
“Tijdens deze hittegolf kwamen Mohamed en ik tot de conclusie dat als alle winkels op deze manier zouden werken, het perfect zou zijn,” concludeert Philippe Gipe.
Remodeling van het positieve koelmeubel en de kenmerken ervan
Voormalige inrichting van de U Express supermarkt
- De R-134a positieve koelinstallatie is uitgerust met 5 Bitzer 6H25 2Y compressoren (110,5 m3 /h) om open vitrines en de 2 koelruimtes te bevoorraden.
- Het bedrijfsregime is -10°C / +40°C voor een koelcapaciteit van 83,4 kW. Het maximale debiet per compressor is 846 kg/h.
- Een R-404A koelgroep voedt de negatieve kamers en de vrieskamer.
Nieuwe configuratie van de U Express-shop met gesloten koelmeubels
- Er zijn nieuwe R-134a EPTA meubels geïnstalleerd en uitgerust met Danfoss AKV elektronische expansieventielen.
- Met deze nieuwe gesloten koelmeubels is de benodigde koelcapaciteit teruggebracht tot 47 kW.
- De bestaande R-134a positieve centrale is omgebouwd met het nieuwe Solstice® N71 (R-471A) koudemiddel. Deze voedt de versafdelingen en de twee positieve koelcellen.
- De R-471A vulling is 360 kg.
- Dankzij het bedrijfsregime van – 7°C tot + 40°C kunnen de compressoren elk 25 kW leveren, d.w.z. dat er slechts 3 compressoren nodig zijn om aan de vereisten met R-471A te voldoen. De opbrengst per compressor is 695 kg/u.
- De BSE 32 olie is vervangen door een BSE 55; er is gekozen voor een olie met een hogere viscositeit om de oplosbaarheid van R-471A, die groter is dan die van R-134a, te beperken.
- Er zijn twee nieuwe Samon Glaciär Midi-lekdetectoren geïnstalleerd.
- R-290 koelgroepen werden geïnstalleerd voor de negatieve koeling
Eco-efficiëntiestudie uitgevoerd om verschillende ontwerpen te vergelijken
In deze nieuwe studie hebben we twee ontwerpen vergeleken die voldoen aan dezelfde koelbehoeften van het verkooppunt voor de positieve koelmeubels:
- Positieve directe expansie met R-744.
- Positieve directe expansie met R-471A.
De onderstaande figuur toont de verkregen resultaten, zowel wat betreft de totale CO2-uitstoot, inclusief directe effecten (lekken) en indirecte effecten (energieverbruik), als de totale eigendomskosten (TCO) over de levensduur van de installatie.
Zoals we kunnen zien, biedt R-471A het beste economische alternatief en een aanzienlijke vermindering van de CO2-uitstoot.
De oplossing
Solstice® N71 (R-471A) is het nieuwe koudemiddel dat Honeywell heeft ontwikkeld op basis van de HFO-technologie met een GWP van minder dan 150. Het is niet brandbaar, niet giftig en biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van CO2 en traditionele koudemiddelen zoals R-404A. Het maakt positieve koelinstallaties energiezuiniger en helpt de totale CO2-voetafdruk te verkleinen.
Het kan worden gebruikt in een breed scala aan installaties en is perfect geschikt voor supermarkten. Het is een veilige, energiezuinige oplossing die eenvoudig te installeren is. Het is een A1-koudemiddel met een gemiddelde druk die gemakkelijk te hanteren, op te slaan en te vervoeren is.
