Lees welke chillers er zijn voor proceskoeling, hoe vrije koeling werkt en hoe u industriële koeling combineert met warmteterugwinning.
Proceskoeling met een chiller betekent dat een koelmachine water of een water-glycolmengsel afkoelt, dat vervolgens machines, gereedschappen of producten koelt. De warmte die de chiller daarbij afvoert, is vaak nog bruikbaar voor verwarming of warm water. In dit artikel leest u welke typen chillers er zijn, hoe u vrije koeling benut en hoe u industriële koeling combineert met warmteterugwinning.
Proceskoeling is koeling die nodig is voor een productieproces, los van het comfort van de mensen in het gebouw. Voorbeelden zijn het koelen van spuitgietmatrijzen, hydraulische systemen, lasapparatuur, compressoren, laserapparatuur, drukpersen of procesbaden. Ook laboratoria en serverruimtes gebruiken vaak een eigen koelcircuit.
De chiller koelt water of glycol tot de gewenste temperatuur. Een pomp brengt het koude medium naar de gebruikers, waar het warmte opneemt. Daarna gaat het terug naar de chiller.
Luchtgekoelde chiller
De warmte wordt via een condensor met ventilatoren aan de buitenlucht afgegeven. Er is geen koeltoren of extra watercircuit nodig. Het rendement hangt af van de buitentemperatuur. Op warme dagen moet de chiller harder werken.
Watergekoelde chiller
De condensor geeft de warmte af aan een watercircuit, dat via een koeltoren of droge koeler wordt teruggekoeld. Met een natte koeltoren is het rendement hoger, omdat de koeling gebruikmaakt van verdamping. Een natte koeltoren vraagt wel waterbehandeling en legionellabeheer, en valt in Nederland onder de regels voor natte koeltorens in het Besluit activiteiten leefomgeving.
Recirculatiekoeler
Een compacte chiller voor één machine of laboratoriumopstelling. Recirculatiekoelers houden de temperatuur nauwkeurig vast en zijn een alternatief voor koelen met leidingwater dat weggaat in het riool.
Is de buitenlucht kouder dan het water dat terugkomt uit het proces, dan kan een droge koeler het water voorkoelen of helemaal koelen. De compressor van de chiller draait dan minder of niet. Fabrikanten onderscheiden drie standen: mechanische koeling, gemengde koeling en volledige vrije koeling. Hoe hoger de temperatuur van het koelwater dat uw proces nodig heeft, hoe meer uren per jaar vrije koeling mogelijk is.
Bij vrije koeling buiten wordt vaak glycol gebruikt om bevriezing te voorkomen. Glycol draagt warmte minder goed over dan water. Daarom zijn er uitvoeringen waarbij de glycol in een apart gesloten circuit blijft en het proces met gewoon water wordt gekoeld.
Een chiller verplaatst warmte. Alles wat het proces aan warmte afgeeft, komt samen met de energie van de compressor vrij aan de condensorzijde. Die warmte hoeft niet weg te gaan naar de buitenlucht. Er zijn drie manieren om haar te benutten.
Desuperheater
Een extra warmtewisselaar haalt de heetste warmte uit het koudemiddel, direct na de compressor. Volgens Daikin Applied gaat het om maximaal ongeveer 20% van de totale afgevoerde warmte, op een hoog temperatuurniveau. Dat is geschikt voor bijvoorbeeld tapwater.
Volledige warmteterugwinning
Bij volledige warmteterugwinning gaat de condensorwarmte naar een watercircuit. Volgens dezelfde bron is typisch 80 tot 85% van de afgevoerde warmte terug te winnen, op ongeveer 40 tot 45 °C. Dat water kan een vloerverwarming, de verwarmingsbatterij van een luchtbehandelingskast of een voorverwarming van proceswater voeden. Hoe hoger de gevraagde watertemperatuur, hoe lager het rendement van de chiller. Een goede afstemming van de temperaturen is daarom belangrijk.
Warmtepomp achter de chiller
Is een hogere temperatuur nodig dan de chiller kan leveren, dan kan een warmtepomp de restwarmte opwaarderen. Daikin Applied noemt voor zijn hogetemperatuurwarmtepomp watertemperaturen tot 90 °C.
De beste toepassing vraagt een gelijktijdige vraag naar koude en warmte. Denk aan een bedrijf dat het hele jaar proceskoeling nodig heeft en tegelijk kantoren, een hal of tapwater verwarmt. De Europese richtlijn energie-efficiëntie (EU) 2023/1791 stimuleert het benutten van zulke restwarmte.
Onder de F-gassenverordening mogen chillers boven 12 kW vanaf 1 januari 2027 niet meer in de handel worden gebracht met een koudemiddel met een GWP van 750 of hoger, tenzij dat nodig is om aan veiligheidseisen te voldoen. Voor chillers tot en met 12 kW ligt de grens vanaf 2027 op 150. Nieuwe chillers boven 12 kW werken daarom onder meer met R32 (GWP 675), R1234ze (GWP ongeveer 1), propaan (R290) of CO2 (R744). Lees meer in ons artikel over welke koudemiddelen worden verboden.
Wat is het verschil tussen een chiller en een airco?
Een airco koelt lucht in een ruimte. Een chiller koelt water of glycol, dat vervolgens wordt gebruikt voor proceskoeling of voor koelbatterijen in luchtbehandelingskasten en ventilatorconvectoren.
Wat is een recirculatiechiller?
Een compacte chiller die koelwater rondpompt in een gesloten circuit voor één machine of laboratoriumopstelling, met een nauwkeurig geregelde temperatuur.
Hoe lang gaat een chiller mee?
Trane noemt 15 tot 20 jaar voor luchtgekoelde en 20 tot 30 jaar voor watergekoelde chillers, afhankelijk van gebruik en onderhoud.
Kan de restwarmte van mijn proceskoeling mijn kantoor verwarmen?
Vaak wel, als er gelijktijdig koude- en warmtevraag is en het temperatuurniveau past bij het afgiftesysteem. Een lagetemperatuursysteem, zoals een vloerverwarming of een batterij in een luchtbehandelingskast, past daar goed bij.
Klima Groep engineert, levert en onderhoudt warmtepompsystemen voor het koelen en verwarmen van water of lucht, waaronder proceswaterkoeling. Wij kijken naar uw koudevraag en de kansen om restwarmte terug te winnen, en ontwerpen een installatie die past bij uw proces.
Bekijk de pagina's warmtepomp chillers en warmtepomp- en koeltechniek, of lees ons artikel over warmtepomp chillers voor bedrijven. Neem contact op via 0546 589 000.
