nieuws

Flinke energiebesparing koelingen door slimme regelingen

Nieuws 20

In de routekaart Vlees zijn verschillende technologieverkenningen uitgevoerd om het koel- en vriesproces te verbeteren. Een van de technologieën is de excellente regeling. ‘Hiermee is een besparing van 15 tot 35 procent mogelijk op het energiegebruik door koelcompressoren, pompen en ventilatoren’, benadrukt Richard de Mooij, secretaris van de Centrale Organisatie voor de Vleessector (COV).

Flinke energiebesparing koelingen door slimme regelingen
In de gehele voedingsmiddelenindustrie, of eigenlijk overal waar koelinstallaties staan, is optimalisatie van de regelingen belangrijk.

Alle koelinstallaties hebben besturingen die allerlei regelingen uitvoeren. Deze regelingen worden bedacht door de leveranciers of bouwers van de installaties. Ze zorgen ervoor dat de installatie zijn functie uitvoert. Het blijkt echter dat er nog een hele verbeterslag mogelijk is. Daarom vroeg de COV samen met de Vereniging voor de Nederlandse Vleeswarenindustrie (VNV), de Nederlandse Pluimveehouders Vereniging (Nepluvi) en Algemene Kokswaren en Snackproducenten Vereniging (AKSV) aan KWA Bedrijfsadviseurs om een onderzoek te verrichten naar excellente of slimme regelingen van koel- en vriesprocessen.

‘KWA heeft de regelingen bij diverse koelinstallaties in de voedingsmiddelenindustrie onderzocht en constateert dat er flinke besparingen mogelijk zijn als de wensen van de gebruikers worden meegenomen in de installatieregelingen’, legt De Mooij uit. ‘Het besparingspotentieel ligt op 15 procent tot 35 procent van het energiegebruik door koelprocessoren, pompen en ventilatoren. Het energieverbruik van pompen en ventilatoren kan al snel oplopen tot 40 procent van het elektriciteitsverbruik op jaarbasis. Ook is het opvallend dat het jaarlijkse energieverbruik van een koelinstallatie 2,5 tot 3 keer hoger is dan de nuttige koeling. Er is dus nog veel ruimte voor optimalisatie.’

Achtergebleven onderwerp
Het onderwerp ‘regelingen’ is in de koudetechniek relatief achtergebleven, zegt ingenieur Fons Pennartz, manager Team Energie/ Koudespecialist bij KWA Bedrijfsadviseurs. Volgens hem zet een focus hierop aan tot meer innovatie. ‘De excellente regelingen zorgen voor integratie tussen het productie- en koelproces en een betere man-/ machine-interface. Dat betekent meer inzicht in data voor procesbeheersing en -beoordeling, wat vervolgens leidt tot verdere besparing.’ Hij benadruk dat het vraagstuk van excellente regelingen niet alleen bij koelinstallaties en processen in de vleesbedrijven speelt. ‘In de gehele voedingsmiddelenindustrie, of eigenlijk overal waar koelinstallaties staan, is optimalisatie belangrijk.’

In een voorbeeld legt Pennartz het voordeel van excellente regelingen uit: ‘De eigenaar van de koelinstallatie, bijvoorbeeld van een kippenslachterij, weet hoe het productieproces gedurende de dag gaat verlopen. Hij weet precies het tijdstip van aanloop en afloop van de productie en de productiegrootte, de productwissels volgens de productieplanning, en het veranderen van setpoints. De regeling van de koelinstallatie krijgt dit van te voren ingesteld. De productiehal is in te delen in vijf periodes. De productie start om 6.00 uur en eindigt om 20.00 uur. Het eerste deel is, als voorbeeld, het inlopen van kippenkarkassen in een koeltunnel. Na twee uur verlaat de eerste kip de tunnel. Daarna is de productie in vol bedrijf. Om 11.00 uur vindt een productwissel plaats en wordt een kleiner karkas verwerkt. De verdampingstemperatuur kan 2 graden omhoog. Door het hogere rendement daalt de condensatietemperatuur iets. Om 15.00 uur gaat de installatie in de deellast, de verdampingstemperatuur kan weer een graad hoger worden ingesteld. De condensatiedruk daalt nu aanzienlijk door de afname in compressorbelasting. Het toerental van de pompen en ventilatoren wordt gereduceerd naar 80 procent en het opgenomen vermogen halveert. Dit gebeurt ook in de opstart- en afbouwfase als de tunnel volloopt en uitloopt. Na een jaar heeft de slachterij 21 procent energie bespaard van het totale elektriciteitsverbruik van compressoren en hulpenergie.’

Inzicht
Een van de belangrijkste aspecten om tot een excellente regeling te komen, is het inzicht van de ontwerper, eigenaar of beheerder van het te koelen proces, weet Pennartz. Hij adviseert om eerst de regeling van het deelproces, bijvoorbeeld de verdamperszijde, te selecteren. ‘Geef per regeling van het deelproces aan welk doel de regeling nastreeft, bijvoorbeeld het verhogen van de verdampingstemperatuur.’ Vervolgens dient men volgens hem per regeling van het deelproces aan te geven hoe je naar behoefte kunt regelen, dus koeling inzetten alleen waar het strikt noodzakelijk is. Bijvoorbeeld: het productieproces stuurt het setpoint omhoog. Tot slot moet per regeling van het deelproces aangegeven worden welke voorzieningen de installaties nodig hebben om de intelligente regeling te realiseren.

Een intelligente regeling gebruikt veel procesdata, die vaak vooral al gemeten worden door de besturings-PLC. Pennartz: ‘Zo’n PLC stuurt echter slechts naar setpoints en gebruikt data vooral voor registratie en alarmering. Maar er is veel meer informatie uit te halen. Een intelligente regeling haalt data uit het proces en stelt daarmee de setpoints voor de koudeopwekking in.’

Hij besluit: ‘Het valt in de berekeningen op dat relatief kleine verbeteringen in de regeling al flinke energiebesparingen opleveren. Daarnaast zijn er ook andere voordelen, zoals waterbesparing en minder onderhoud. Het vergt eigenlijk maar een beperkte investering als de installatie al beschikt over de juiste voorzieningen, zoals toerenregeling, positie-indicatie, sensoren, PLC et cetera. De gebruiker heeft veel invloed op de uitvoering van de regeling. Hij kent het productieproces en de mogelijkheden. Al vraagt dat natuurlijk wel om verdieping en data-analyse, maar het is leuk werk, geeft veel inzicht en het loont al snel. De investering is laag, de besparing aanzienlijk, het proces verbetert en de productkwaliteit neemt toe.’

Grootste besparingen
Volgens Mooij zijn door het gebruik van de intelligente regelingen diverse besparingen mogelijk. De grootste zijn te halen met een toerenregeling, bijvoorbeeld op het gebied van de secundaire glycol/waterstroom naar de processen die koeling vragen. ‘Op basis van drukmetingen kan van de secundaire pompen het debiet worden teruggeregeld. Dat leidt tot een energiebesparing van 50 tot 70 procent op pompvermogen plus 15 procent hiervan op koelcompressorvermogen.’

Daarnaast zijn grote besparingen mogelijk door variatie van de zuigdruk toe te passen, door een betere verdeling van de koelcapaciteit tussen de compressoren met het hoogste totaalrendement en door een condensatiedrukregeling; een balans tussen condensorventilatoren en koelcompressoren.

Ook kan het volgens De Mooij nuttig zijn om in het weekend een kleinere compressor te gebruiken in plaats van een grote die blijft pendelen in aan/uit. ‘De energiebesparing wordt geschat op
20 procent op dit weekendverbruik. En tot slot kan bespaard worden door de glycol-/watertemperatuur te regelen op basis van de buitenluchttemperatuur.’

Rekentool
Met de door KWA in opdracht van COV, VNV, AKSV en Nepluvi opgestelde rekentool kunnen bedrijven zelf hun besparingspotentieel uitrekenen. ‘Alle geïnteresseerde bedrijven kunnen hiervan gebruik maken als ze zich bij ons aanmelden’, legt De Mooij uit. Daarbij heeft hij wel een duidelijk advies: ‘Let niet alleen op puur energetische/financiële voordelen, maar denk ook aan andere pluspunten zoals lagere onderhoudskosten en kwaliteitsverbetering van het product.’

Reageer op dit artikel