De fabrikant van industriële airconditioners, een speler in de staalindustrie, moest een alternatief vinden voor R-227ea om aan de vraag van zijn klanten te voldoen.
Het bedrijf dat in industriële airconditioning gespecialiseerd is werd in 1963 opgericht. KUTHE is gevestigd in Metz en is een dochteronderneming van het onafhankelijke familieconcern EIMI. Het bedrijf ontwerpt en installeert specifieke airconditioners in industrieën met bijzonder moeilijke omgevingen, zoals de staalindustrie, de petrochemische industrie, de nucleaire industrie en zones waar zich explosieve atmosferen kunnen voordoen.
Met een gemiddelde omzet van 12 miljoen euro, draagt het bedrijf twee petten: als fabrikant van op maat gemaakte airconditioners en als installateur, waarmee hij een reputatie heeft verworven op de Europese en de wereldmarkt.
Het 65 werknemers tellende kmo/mkb bedrijf beschikt over een team van bedrijfsingenieurs en opgeleide koeltechniekers, die gewaardeerd worden om hun kennis en knowhow. In de staalindustrie richt KUTHE zich voornamelijk op de airconditioning van cabines van brugkraanmachinisten, die worden blootgesteld aan omgevingstemperaturen tot wel 80 graden, en op de koeling van de elektrische compartimenten in loopkranen.
Naast de extreme omgevingstoepassingen waarin KUTHE actief is, vormen de veranderende milieuvoorschriften een extra uitdaging voor de fabrikant die zijn klanten nieuwe oplossingen moet kunnen aanbieden.
R-227ea in het vizier van de F-gas regelgeving
Naar aanleiding van het verbod op bepaalde gefluoreerde gassen met een hoge GWP-waarde, zag het bedrijf zich gedwongen het gebruik van R-227ea met een GWP van 3220 stop te zetten, ook al werd dit koudemiddel sinds 2007 gebruikt in ongeveer 150 tot 200 machines in Frankrijk en elders in Europa.
Om de deadline van 1 januari 2020 te halen – vanaf die datum mochten koudemiddelen met een GWP hoger dan 2500 niet meer in nieuwe installaties worden gebruikt – moest de fabrikant een alternatief vinden voor zijn klanten. “We konden zelfs geen onderhouds- of reparatiewerkzaamheden meer verrichten aan machines die meer dan 11,4 kilo R-227ea bevatten”, aldus Matthieu Bourguignon, directeur Productie bij KUTHE.
In de staalindustrie is ontvlambaarheid een essentieel criterium. De zeer hoge temperaturen en de aanwezigheid van vlammen beperken de keuze van koudemiddelen die voor dit soort toepassingen mogelijk zijn. A2L-koudemiddelen, gewaardeerd om hun lage GWP/ontvlambaarheid, zijn voor de fabrikant niet geschikt voor gebruik in toepassingen met omgevingstemperaturen boven 60 graden.
R-515B: de ideale oplossing
Eind 2019 heeft Climalife de problemen van KUTHE proactief aangepakt door R-515B voor te stellen. De thermodynamische eigenschappen van Solstice® N15 trokken al snel de aandacht van de fabrikant.
Dit nieuwe, door Honeywell geproduceerde A1-koudemiddel, werd geleverd in de vorm van een staal waarmee het bedrijf een eerste testfase kon uitvoeren. In januari 2020 voerde KUTHE in zijn klimaatkamer een meetcampagne uit die de verwachtingen snel bevestigt.
Na een passende theoretische studie om onder meer slagvolumes, verdampings- en condensatiecapaciteiten en nakoeling te berekenen, blijkt uit proeven en metingen dat R-515B beter werkt bij LD.
Bij dezelfde temperaturen als R-227ea, vermijdt het problemen met een te lage LD die zich in koude periodes voordeden met R-227ea, dat vacuüm werkte. Met R-515B wordt met een hogere LD gewerkt en het koudemiddel is even efficiënt bij hoge omgevingstemperaturen als bij lagere temperaturen.
Na analyse van de prestaties van R-515B in standaard airconditioners die voorheen op R-227ea werkten, blijkt dat een nieuwe compressor nodig is vanwege het 30% lagere vereiste slagvolume.
De warmtewisselaars, het expansieventiel en andere onderdelen blijven echter behouden.
Er is ongeveer 5% minder koudemiddel nodig. In airconditioners met elektronisch expansieventiel is de integratie van de coëfficiënten van de vergelijking van Antoine vereist. Thermostatische expansieventielen voor R-227ea kunnen worden behouden door simpelweg de oververhitting bij te stellen.
“De resultaten waren heel goed, zo hebben we de koelcapaciteit kunnen behouden zonder veel te veranderen aan onze installaties. We gebruiken nu zelfs kleinere compressoren waarmee we voor dezelfde functies ongeveer 30% tot 40% minder energie verbruiken dan met R-227ea”, aldus Bourguignon
Meer dan positieve feedback
Sinds maart 2020 biedt KUTHE zijn klanten dus dit nieuwe koudemiddel Solstice® N15 aan als alternatief voor R-227ea, met name in het EUROECO 6VA-assortiment. R-515B wordt nu voor 50% gebruikt, bij voorkeur bij omgevingstemperaturen boven 60°C. Zes verouderde machines die met R-227ea werkten, zijn reeds vervangen door nieuwe installaties met R-515B, terwijl ongeveer vijftien recentere machines alleen zijn omgebouwd.
R-515B, het A1-koudemiddel dat R-227ea vervangt:
→ Solstice® N15 is een azeotropisch mengsel zonder glide en ingedeeld als niet-brandbaar (A1), bestemd voor chillers, warmtepompen en airconditioning in extreme omgevingen (bijv. staalindustrie, metaalsector …).
→ Met een GWP van 293 volgens IPCC4, biedt Solstice® N15 een milieuvriendelijk alternatief in toepassingen waar de langetermijnoplossing R-1234ze niet kan worden gebruikt vanwege de criteria voor ontvlambaarheid.
→ Het koelvermogen van R-515B is gelijk aan dat van R-1234ze en dus 65% hoger dan dat van R-227ea.
→ R-515B heeft het voordeel dat het kan worden gebruikt bij hoge omgevingstemperaturen, dankzij een hoge kritische temperatuur.
→ Fabrikanten zullen het gebruik van R-515B gemakkelijk valideren voor systemen met R-1234ze, aangezien het ontwerp hetzelfde is.
“We zijn blij dat we een vervangende oplossing met een heel laag GWP hebben gevonden, waardoor onze industrieën kunnen blijven werken met een milieuvriendelijk koudemiddel. Dankzij onze samenwerking met Climalife hebben wij snel proefstalen van koudemiddelen ontvangen. Zo konden we tests uitvoeren en onze klanten zo snel mogelijk een alternatief bieden.” Ten slotte: “De airconditioners die sedert juli vorig jaar zijn geïnstalleerd, werken heel goed met R-515B. De klanten zijn zeer tevreden over zowel de nieuwe als de omgebouwde machines. We hebben ze er niet meer over gehoord, dus dat is goed nieuws voor ons.” Mathieu Bourguignon, Directeur Productie bij KUTHE
KUTHE
• Activiteit: Fabrikant & Installateur van airconditioners / grootkeukens / aftersales
• Locatie: Metz, Frankrijk
• Jaar van oprichting: 1963
• 65 werknemers
• Omzet 2019 12 miljoen €