www.hth-hth.nl Energie kosten besparen met Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM)



Vergelijkbare documenten
Extra oefenopgaven bij hoofdstuk 5 en 6

ONDERKOELING-OVERVERHITTING. Rudy Beulens

Koelen én ventileren met de FreeCooler

LUMI Clima Centre 5 in 1

VAN CO 2 NAAR H 2 O AGENDA

Verdampingscondensors

LUMI Clima Centre 5 in 1

Warmteterugwinningsystemen. Verspil de energie van uw koelunit niet maar maak er gratis warm water van

Klimaatbeheersing (3)

Richard Mollier ( )

Energie Label C behalen met duurzaam klimatiseren voor Kantoren. Door Willem van Dijk

KOELING VAN DATACENTERS DOOR DE JAREN HEEN DATA CENTER

14/12/2015. Wegwijs in de koeltechniek voor de niet koeltechnieker. Auteur: Rudy Beulens

Voorbeeld EXAMEN Thermodynamica OPEP Niveau 4. Vraag 1: Van een ideaal gas is gegeven dat de dichtheid bij 0 C en 1 bara, 1,5 kg/m 3 bedraagt.

Climate solutions verdampingskoeling, adiabatische bevochtiging en programmeerbare regelaars Energiebesparende oplossingen voor datacentra carel.

Addicool. Leo Suiker directeur

Duurzaam gekoeld ventileren. Door Willem van Dijk

MIP2 Groene Datacenters

Warmteterugwinningsystemen. Verspil de energie van uw koelunit niet maar maak er gratis warm water van

Warmte in de koudetechniek, een hot item

Energiebesparing op en verduurzaming van bestaande koelinstallaties. AQ Group, Peter Scharis Sales Manager

TEASER KLIMAATTECHNIEK ONLINE. Jos Bijman Coördinator Opleidingen TVVL

Het Mollierdiagram in theorie en praktijk

Thermodynamische analyse van het gebruik van een warmtepomp voor residentiële verwarming

Warmtepomp in de. aardbeiteelt: Energie-infodag 12 maart Herman Marien.

DE RYCK Klima. 1 kw primaire energie 2,25 kw warmte. ŋ verlies op motor 10% netto vermogen op WP 34% geeft warmte afvoer verwarmingscircuit

Rittal The System. Faster better worldwide. Elbert Raben Product Manager Rittal bv Jack Quadflieg Sales Manager Jaeggi België/Nederland

Eneco WarmteWinner. Eneco Smart Energy. Postbus BA Rotterdam EBE.CSM.WARMTEWINNER.10/17

Warmteterugwinningsystemen. Verspil de energie van uw koelunit niet maar maak er gratis warm water van

SolarFreezer. Comfort zonder aardgas

Pool & Spa. De Hydro-Pro warmtepompen

Energiesysteemanalyse Thermische Centrales College TB142Ea, 19 mei 2014

RENEWABLE COOLING: Wat weten we? Halen we de doelen voor 2020?

ColdStream Mark adiabatische koeling

Duurzame klimaatinstallaties in Etten-Leur Woonbond Kennis- en Adviescentrum Siem Goede

GEBOUWEN SCHOLEN BEURSHALLEN HORECA ZWEMBADEN BEDRIJFSHALLEN KANTOREN WINKELS. HR-WTW Hoog Rendement Warmteterugwinning

p V T Een ruimte van 24 ºC heeft een dauwpuntstemperatuur van 19 ºC. Bereken de absolute vochtigheid.

Warmtepompen. Werking warmtepomp

Aardwarmte / Luchtwarmte

DLV Aktua Chrysant. Aanvulling op discussie over beter Coolen

Verwarming & Sanitair DuraHome warmtepompen

Nat N u at u u r u l r i l j i ke k ko k u o d u e d mi m d i de d le l n, n een n atu at u u r u l r i l j i ke k ke k uze u!

keuze Natuurlijk HOROS voor een verantwoord klimaat!

Zehnder ComfoFond-L Aardwarmtewisselaar met gesloten water-glycolcircuit

Units tegen de borstwering

HANDLEIDING airco diagnose gereedschap A/C Vloeistof Check artikelnummer: (complete set)

TECHNISCHE GEGEVENS. Hoofdcomponenten:

Omdat techniek een ander klimaat nodig heeft dan de mens. EC Tower - effectieve klimaatregeling voor de technische ruimte met een hoge warmtelast

De Life Cycle Cost van luchtbehandelingsgroepen

Energie voor het leven

Pool & Spa De Hydro-Pro warmtepompen

Luchtvochtigheid. maximale luchtvochtigheid; relatieve luchtvochtigheid; vochtdeficit. Absolute luchtvochtigheid (AV)

Installatietips voor stoombevochtigers

Keuzes en consequenties koeltorens en legionellapreventie

Kom verder. Saxion. Kenniscentrum Design en Technologie Trends in energie voor bedrijven en bedrijventerreinen. Welkom. Jan de Wit, 20 juni 2012

KOUDWATERAGGREGATEN serie

Luchtvochtigheid en temperatuur

Pool & Spa De Hydro PRO warmtepompen

Pool & Spa De Duratech warmtepompen

holland koeling bv Koelmachines en Condensing-units

Informatieblad. Warmtepompen INLEIDING

Restwarmtebenutting in de vleesverwerkende industrie. Case. A.(Fons)M.G. Pennartz Ir. Manager team Energie KWA Bedrijfsadviseurs B.V.

KOELINSTALLATIES VOCHTIGE LUCHT EN LUCHTBEHANDELING

Hoe kan ik de restwarmte van datacenters hergebruiken? APAC Airconditioning Martijn Kolk

DAIKIN-INTERGAS HYBRIDE WARMTEPOMP DAIKIN-INTERGAS HYBRIDE WARMTEPOMP

Warmtepompen en warmtebronnen. Warmtepompen

Installatie overzicht bij EPC-concepten

Gedroogde lucht met absorptie luchtdrogers.

ComfoFond-L. Aardwarmtewisselaar

THERMODYNAMICA 2 (WB1224)

Gekoeld ventileren, met R718 (water) als koudemiddel

Keuzes en consequenties bij legionellapreventie en koeltorens. Robert van der Lande

Het Nieuwe Telen. Basis HNT. Wat is de kern van HNT? en CO 2. Natuurkundige principes oa: Plantfysiologie Plantbalans. Vochtbalans Energie balans

Hoe is het gesteld met de kennis bij het bevoegd gezag over innovatieve ontwikkelingen?

BOUWDROGING door BELFOR DRYING SOLUTIONS

product Brochure Close control units Multi-DENCO Flexibel en efficiënt

De meest optimale installatie is een zuinige installatie. Daarvoor dienen 3 componenten goed op elkaar te worden afgesteld:

Technische specificatie Tower Airvising Postbus AC Beverwijk 3/27/2014

Wand/plafond en vloermodel airconditioners

Koel werkbon. Koel werkbon. 2718KE KE K_1_G Naam Demo locatie 2 Adres Marineblauw 1. Datum 27 februari 2015

Units van de Resolair 62 en 66 serie behalen door het regeneratieve warmteterugwinningssysteem

Klimaatbeheersing (4) Vragen zie boek

StatiqCooling. Doorbraak in efficiënt koelen

Workshop Mechanische Damprecompressie - DWA

Energik testo NV/SA. Het koeltechnisch diagram met de testo 570

PODIUM ENERGIE VOOR DE TOEKOMST DE WEGEN NAAR BENG EN ENERGIELABEL C. De wegen naar BENG en energielabel C

Aardwarmtewisselaar. Zehnder ComfoFond-L. Belangrijke eigenschappen. Inbouw. Algemeen. Onderhoud. Filters. Bediening

ThermoCond 39. LUCHTHOEVEELHEID: m 3 /h. Overige eigenschappen en opties: Eigenschappen: Zwembadklimatisering ThermoCond 39

Klimaatbeheersing (2)

Recycle je warmte. De Eneco WarmteWinner

Opleiding Duurzaam Gebouw : ENERGIE

CONVECTIEVERWARMING WARME LUCHT GENERATOREN * CONDENSATIE TOESTELLEN * KLASSIEKE TOESTELLEN. Van 59 tot 310 Kw. Van 32 tot 1.

Hydrolution systeem. Milieubewust genieten van totaalcomfort in uw woning. Hydrolution_verwarmen, koelen en warm tapwater met één systeem

Het Varken als kachel. I r. M a u r i c e O r t m a n s

TOP DRY NF (1) 11A001

- Hoge corrosiebescherming door zinkkoper-anode,

Units tegen de borstwering

DE WERKING VAN DE WARMTEPOMP

PERFORMO-A R/H. PERFORMO-A R/H (type ) Luchtgekoelde chillers Alleen koelen / warmtepomp Voor buitenopstelling

Milieubewust genieten van totaalcomfort in uw woning

Transcriptie:

RBO bank 37 62 72 732 BN NL 39 RBO 0376 272 732 K o n t r ak t v o o r wa a r d e n nternet..www.hth-hth.nl Handelsr.K.v.K.04054189 BTW. NL0370 4494 1B01 Ten rlo 6 7921 V Zuidwolde Tel. 0528 371010 Fax 0528 371768 E-m info@hth-hth.nl -net www.hth-hth.nl www.hth-hth.nl Huizinga Technisch Handelsburo H E T T R N S F E R H O L L N D Energie kosten besparen met Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) Vergelijking tussen Dry Cooler en gesloten Hybride Medium-koeler n het mechanische koelproces is veel energie te besparen door het verlagen van de compressor gasdruk (temperatuur); het verhogen van de verdamper -gas- temperatuur (druk) en het verlagen van de condensor -vloeistof- temperatuur (druk). Bij grote systemen die met water werken voor het transport van koude, kan deze besparing bereikt worden door het verhogen van de koudwater temperatuur (verdamper) en het verlagen van de koelwater temperatuur (condensor). Temperatuur vloeistoflijn H-T diagram condensor temperatuur verdamper temperatuur Enthalpie damplijn compressor temperatuur Bij systemen, waarbij gebruik gemaakt wordt van het koelend vermogen van verdampend water, is een optimale energie besparing mogelijk door het verlagen van de condensor vloeistof- temperatuur. Hierbij zijn koelwater temperaturen te bereiken die lager zijn dan de beschikbare koellucht (buiten) temperatuur. De Gesloten Hybride Medium-koeler maakt optimaal gebruik van deze koelenergie met een minimaal water verlies en bereikt hierdoor een veel hoger koude terugwin efficiëntie dan de veel gebruikte Dry-Coolers (Droge medium-koeler). Zelfs het totaal jaar rendement is, in vergelijking met een koeltoren, beter omdat er niet langer dan nodig water wordt verdampt en niet meer dan nodig water wordt verdampt. Bij voldoende lage buitentemperatuur stopt het water verdampen en werkt het systeem droog. Gesloten Hybride systemen werken met koelwater zonder antivries en hebben hierdoor een nog betere warmteoverdracht. Door het schoon blijven van het watercircuit zijn nog lagere koelwatertemperaturen mogelijk. Met de 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) wordt met dezelfde koelluchthoeveelheden een nog hoger totaal rendement bereikt. Laag Hoog Compressor vermogen 1 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Vergelijking benodigde compressor energie die nodig is bij een Dry-Cooler en een 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler. Beiden werkend met koude middel R134a en een gelijke verdamper capaciteit van 360 kw. Zeller Consulting Suisse, een expert in het vakgebied koeling en luchtbehandeling, heeft hiervoor vele programma s ontwikkeld onder andere ook een programma (ESH- Refrigerant-ir-Cooling: teration for evaporator, condenser and compressor), waarmee de capaciteit van de verschillende systemen berekend en vergeleken kunnen worden. Met dit programma zijn de berekeningen gemaakt voor de vergelijking in de af te voeren totale warmte, verdamper en compressor energie, bij een Dry-Cooler en een 2 stap gesloten hybride medium-koeler (GHM). Van alle data zijn de meest relevante naast elkaar samengevat. Dry-Cooler 519,6 kw 38 oc 48 oc 519,6 kw 49 oc 89 oc Buitenlucht 32 oc 40% Medium koeler Condensor Gesloten Hybride Medium-koeler 479,1 kw 28 oc 479,1 kw 39 oc 75 oc 159,1 kw Compressor 119,1 kw 2 oc 9 oc 2 oc 9 oc 360 kw Verdamper 360 kw 6 oc 12 oc 6 oc 12 oc 360 kw Luchtbehandeling 360 kw 38 oc Verschil in compressor capaciteit, Dry-Cooler en 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler; 40,5 kw. Uit het rekenvoorbeeld blijkt het verschil in compressor energieverbruik (kw) tussen de systemen. Beide systemen hebben dezelfde koeler (verdamper) capaciteit 360 kw en een gelijke verdamping temperatuur van 2 ºC met een oververhitting temperatuur van 9 ºC. Bij het systeem met een warmte afvoer via, de droge medium-koeler is het benodigde compressor vermogen 159,6 kw en moet het warmte afvoer vermogen van de Dry-Cooler 519,6 kw (360+159,6) zijn. Het compressor vermogen is bij de hybride medium-koeler slechts 119,1 kw en hierdoor hoeft de 2 stap gesloten hybride medium-koeler maar 479,1 kw (360+119,1) warmte af te voeren. Het benodigde compressor vermogen van het Hybride systeem is 40,5 kw (159,6-119,1) minder, een fantastische energie winst van 34 % ten opzichte van de Dry- Cooler. Winst, die verkregen wordt door het verlagen van de condensor temperatuur en alleen mogelijk is bij de keuze van een 2 stap gesloten hybride medium-koeler. Het systeem met vóór koeling in 2 stappen van de koellucht door waterverdamping bij hoge buiten temperaturen en droog werkend bij lagere buiten temperaturen. wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten 2 # 6

Vergelijkende rekenwaarden Temperatuur o C 100 Enthalpie kj/kg 200 300 400 500 Temperatuur oc 100 Enthalpie kj/kg 200 300 400 500 80 thg 80 thg 60 40 20 tsc tc' tc'' 60 40 20 tc' tsc tc'' wisselaar systemen 0 to' tsh to" 0 to' tsh to" -20 H-T diagram R134a met Dry Cooler -20 H-T diagram R134a met Gesloten Hybride Medium-koeler 2 stap Dry Cooler Gesloten Hybride Medium-koeler bar oc kj/kg kw Kg/h CO bar oc kj/kg kw Kg/h CO Heetgas (thg) 89,0 466,4 75,0 456,1 Condensatie (tc ) 52,0 424,1 111,8 42,0 420,3 85,2 Condensatie (tc ) 52,0 274,7 395,5 42,0 259,4 383,2 Onderkoeling (tsc) 49,0 270,1 12,3 39,0 254,9 10,7 Condensor 13,9 196,3 519,6 9529,6 3,255 10,8 201,2 479,1 8574,0 4,023 Verdamping (to ) 2,0 202,7 2,0 202,7 Verdamping (to ) 2,0 399,8 343,3 2,0 399,8 345,0 Oververhitting (tsh) 9,0 406,1 16,7 9,0 406,1 15,0 Verdamper 3,1 136,0 360,0 9529,6 2,255 3,1 151,2 360,0 8574,0 3,023 Compressor 60,3 159,6 9529,6 50,0 119,1 8574,0 De CO verbetering van de verdamper (koeling 3,023-2,255) 0,768 komt door de lagere condensatie temperatuur -verschuiven van punt to in H-T diagram -. De andere CO verbetering (verwarming 4,023-3,255) 0,768 vindt plaats door de verlaging van de condensatie temperatuur. Om het vergelijk zuiver te houden is bij beide systemen gekozen voor medium water zonder antivries. Bij een Dry-Cooler wordt normaal gewerkt met antivries. Hierdoor moet rekening gehouden worden met een extra capaciteit toename van ca. 6% door de slechtere warmteoverdracht tussen het koel - medium en de pijp van de warmtewisselaars. 3 # 6 latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Gegevens van de lamel wisselaars, toegepast in de systemen Dry - Cooler 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler Bevocht. 1 Hybride 1 Bevocht. 2 Hybride 2 Vermogen kw 519,6 207 272,1 Oppervlak ben. m2 3380 908 905 k-waarde W/m2K 36 45,4 47,8 Gem.log.temp.diff. K 4,2 5 6,3 Bevochtiging kg/h 416,1 237,3 Bevochtiging g/kg 4,3 1,1 1,7 1,3 Lucht temp. blauw Water temp. rood * in voor: Dry-Cooler en Hybride Lucht in uit uit uit uit uit Temperatuur. ºC 32 * 44,7 21,6 28,4 24,2 33,1 Relatieve Vocht. % 40 * 20,1 100 71,1 100 63,5 bsoluut vocht. g/kg 11,9 11,9 16,2 17,3 19 20,3 Hoeveelheid kg/h 142.801,1 77.142,3 Drukverlies a 110 176 179 Water uit in uit in Temperatuur. ºC 38 48 28 38 Hoeveelheid. m3/h 45,2 41,6 Drukverlies ka 18,4 15 fmetingen Lamellen hoogte LH mm 2320 2320 2320 Lamellen breedte LB mm 6000 2300 2300 Lamellen diepte LF mm 280 280 280 Lamel afstand LT mm 2 3 3 Lamel dikte LD mm 0,15 0,15 0,15 Lamel materiaal l Cu Cu ijp diameter D mm 15,4 15,4 15,4 ijp materiaal Cu Cu Cu ijp H.o.H. hoog S1 mm 40 40 40 ijp H.o.H. diep S2 mm 35 35 35 andrijf energie Bevochtiger kg/h 446 254 HD pomp verm. kw 1,9 1,06 RO pomp verm. kw 2,96 Ventilator type axiaal radiaal Ventilator verm.tot. kw 10,8 9,6 antal ventilatoren n 6 1 4 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

2 stap Hybride proces in Mollier diagram: ngaande luchttemperatuur 32 ºC, vochtigheid 40%. 1 e stap bevochtigen afkoeling tot 21,6 ºC, vochtigheid 100% (11,9»16,2 gr/kg - 4,3 gr/kg) Over bevochtiging 1 e stap (16,2»17,3 gr/kg 1,1 gr/kg) Opwarmen in 1 e hybride wisselaar 21,6»28,4 ºC, vochtigheid 71,1%. (1,1 gr/kg verdamping) 2 e stap bevochtigen afkoeling tot 24,2 ºC, vochtigheid 100% (17,3»19 gr/kg -1,7 gr/kg) Over bevochtiging 2 e stap (19»20,3 gr/kg 1,3 gr/kg) Opwarmen in 2 e hybride wisselaar 24,2»33,1 ºC, vochtigheid 63,5 % ( 1,3 gr/kg verdamping) Lucht uittrede vochtigheid altijd < 100%, geen stoom pluim. Bevochtigen gebeurt met RO water. Het systeem werkt met een uiterst kleine vocht overmaat van ca. 7%. Er is geen watervoorraadbak en er vindt geen hergebruik van niet verdampt water plaats. Ook is er geen RO waterbuffer zodat er dus altijd bevochtigd wordt met vers, schoon en legionella vrij water. De regelnauwkeurigheid van het bevochtiger systeem is +/- 0,5%. De koelenergie van 1 liter verdampend water van 18 ºC is 0,683 kwh/kg. Bij een buiten conditie van 30ºC en 40% RV kan de lucht maximaal met 4,3 g/kg bevochtigd worden en zal dan een conditie hebben van 21,6 ºC met 100% RV. n het voorbeeld is de koelenergie door het verdampende water in de 1 e stap 226,6 kw en in de 2 e stap 89,6 kw, dit is latente warmte die aan de lucht ontrokken wordt. Voor een nog grotere koelcapaciteit wordt een klein deel van het toegevoerde water in de lamel warmte wisselaar verdampt. n de 1 e stap 58 kw en in de 2 e stap 68,5 kw; de warmte komt uit het te koelen water. Door het gebruiken van deze latente koelenergie (totaal 126,5 kw) kan het warmtewisselaar oppervlak van de hybride medium-koeler kleiner worden, waardoor er minder lucht verplaatst moet worden en het warmtewisselaar oppervlak bij een gemiddelde buitenlucht temperatuur - als het systeem droog werkt - optimaal is. 5 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Stap 1 Stap 2 wisselaar systemen Turbulatoren en verstuivers Reactie ruimte Rolluik fvoer met sifon wisselaar Koelwater uit Koelwater in Leidingwater in RO unit, ntiscaling HD pompen Schakelkast Ventilator direct gedreven Gesloten Hybride Medium - koeler 2 stap hoogrendement De bouwwijze van de gesloten hybride medium-koeler maakt verschillende uitvoeringen mogelijk. Bijvoorbeeld; buiten of binnen opstellingen, horizontale luchtstroom, afbuigende luchtstroom, andere materiaal keuze van de wisselaars en/of omkasting, opties als het filteren van vuile koellucht of extra geluiddemping zijn mogelijk Uit het rekenvoorbeeld blijkt duidelijk dat de keuze van het systeem van warmte afvoer en zeer grote invloed heeft op het totale energie verbruik. Met de keuze van een 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) voldoet u aan het Europese Commissie referentiedocument: best beschikbare technieken voor industriële koelsystemen (BREF). Een systeem waarin het koudemiddel direct condenseert is ook mogelijk, deze worden echter altijd in 1 stap uitvoering gebouwd. latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen 6 # 6 OW pparaten

RBO bank 37 62 72 732 BN NL 39 RBO 0376 272 732 K o n t r ak t v o o r wa a r d e n nternet..www.hth-hth.nl Handelsr.K.v.K.04054189 BTW. NL0370 4494 1B01 Ten rlo 6 7921 V Zuidwolde Tel. 0528 371010 Fax 0528 371768 E-m info@hth-hth.nl -net www.hth-hth.nl www.hth-hth.nl Huizinga Technisch Handelsburo H E T T R N S F E R H O L L N D Energie kosten besparen met Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) Vergelijking tussen Dry Cooler en gesloten Hybride Medium-koeler n het mechanische koelproces is veel energie te besparen door het verlagen van de compressor gasdruk (temperatuur); het verhogen van de verdamper -gas- temperatuur (druk) en het verlagen van de condensor -vloeistof- temperatuur (druk). Bij grote systemen die met water werken voor het transport van koude, kan deze besparing bereikt worden door het verhogen van de koudwater temperatuur (verdamper) en het verlagen van de koelwater temperatuur (condensor). Temperatuur vloeistoflijn H-T diagram condensor temperatuur verdamper temperatuur Enthalpie damplijn compressor temperatuur Bij systemen, waarbij gebruik gemaakt wordt van het koelend vermogen van verdampend water, is een optimale energie besparing mogelijk door het verlagen van de condensor vloeistof- temperatuur. Hierbij zijn koelwater temperaturen te bereiken die lager zijn dan de beschikbare koellucht (buiten) temperatuur. De Gesloten Hybride Medium-koeler maakt optimaal gebruik van deze koelenergie met een minimaal water verlies en bereikt hierdoor een veel hoger koude terugwin efficiëntie dan de veel gebruikte Dry-Coolers (Droge medium-koeler). Zelfs het totaal jaar rendement is, in vergelijking met een koeltoren, beter omdat er niet langer dan nodig water wordt verdampt en niet meer dan nodig water wordt verdampt. Bij voldoende lage buitentemperatuur stopt het water verdampen en werkt het systeem droog. Gesloten Hybride systemen werken met koelwater zonder antivries en hebben hierdoor een nog betere warmteoverdracht. Door het schoon blijven van het watercircuit zijn nog lagere koelwatertemperaturen mogelijk. Met de 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) wordt met dezelfde koelluchthoeveelheden een nog hoger totaal rendement bereikt. Laag Hoog Compressor vermogen 1 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Vergelijking benodigde compressor energie die nodig is bij een Dry-Cooler en een 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler. Beiden werkend met koude middel R134a en een gelijke verdamper capaciteit van 360 kw. Zeller Consulting Suisse, een expert in het vakgebied koeling en luchtbehandeling, heeft hiervoor vele programma s ontwikkeld onder andere ook een programma (ESH- Refrigerant-ir-Cooling: teration for evaporator, condenser and compressor), waarmee de capaciteit van de verschillende systemen berekend en vergeleken kunnen worden. Met dit programma zijn de berekeningen gemaakt voor de vergelijking in de af te voeren totale warmte, verdamper en compressor energie, bij een Dry-Cooler en een 2 stap gesloten hybride medium-koeler (GHM). Van alle data zijn de meest relevante naast elkaar samengevat. Dry-Cooler 519,6 kw 38 oc 48 oc 519,6 kw 49 oc 89 oc Buitenlucht 32 oc 40% Medium koeler Condensor Gesloten Hybride Medium-koeler 479,1 kw 28 oc 479,1 kw 39 oc 75 oc 159,1 kw Compressor 119,1 kw 2 oc 9 oc 2 oc 9 oc 360 kw Verdamper 360 kw 6 oc 12 oc 6 oc 12 oc 360 kw Luchtbehandeling 360 kw 38 oc Verschil in compressor capaciteit, Dry-Cooler en 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler; 40,5 kw. Uit het rekenvoorbeeld blijkt het verschil in compressor energieverbruik (kw) tussen de systemen. Beide systemen hebben dezelfde koeler (verdamper) capaciteit 360 kw en een gelijke verdamping temperatuur van 2 ºC met een oververhitting temperatuur van 9 ºC. Bij het systeem met een warmte afvoer via, de droge medium-koeler is het benodigde compressor vermogen 159,6 kw en moet het warmte afvoer vermogen van de Dry-Cooler 519,6 kw (360+159,6) zijn. Het compressor vermogen is bij de hybride medium-koeler slechts 119,1 kw en hierdoor hoeft de 2 stap gesloten hybride medium-koeler maar 479,1 kw (360+119,1) warmte af te voeren. Het benodigde compressor vermogen van het Hybride systeem is 40,5 kw (159,6-119,1) minder, een fantastische energie winst van 34 % ten opzichte van de Dry- Cooler. Winst, die verkregen wordt door het verlagen van de condensor temperatuur en alleen mogelijk is bij de keuze van een 2 stap gesloten hybride medium-koeler. Het systeem met vóór koeling in 2 stappen van de koellucht door waterverdamping bij hoge buiten temperaturen en droog werkend bij lagere buiten temperaturen. wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten 2 # 6

Vergelijkende rekenwaarden Temperatuur o C 100 Enthalpie kj/kg 200 300 400 500 Temperatuur oc 100 Enthalpie kj/kg 200 300 400 500 80 thg 80 thg 60 40 20 tsc tc' tc'' 60 40 20 tc' tsc tc'' wisselaar systemen 0 to' tsh to" 0 to' tsh to" -20 H-T diagram R134a met Dry Cooler -20 H-T diagram R134a met Gesloten Hybride Medium-koeler 2 stap Dry Cooler Gesloten Hybride Medium-koeler bar oc kj/kg kw Kg/h CO bar oc kj/kg kw Kg/h CO Heetgas (thg) 89,0 466,4 75,0 456,1 Condensatie (tc ) 52,0 424,1 111,8 42,0 420,3 85,2 Condensatie (tc ) 52,0 274,7 395,5 42,0 259,4 383,2 Onderkoeling (tsc) 49,0 270,1 12,3 39,0 254,9 10,7 Condensor 13,9 196,3 519,6 9529,6 3,255 10,8 201,2 479,1 8574,0 4,023 Verdamping (to ) 2,0 202,7 2,0 202,7 Verdamping (to ) 2,0 399,8 343,3 2,0 399,8 345,0 Oververhitting (tsh) 9,0 406,1 16,7 9,0 406,1 15,0 Verdamper 3,1 136,0 360,0 9529,6 2,255 3,1 151,2 360,0 8574,0 3,023 Compressor 60,3 159,6 9529,6 50,0 119,1 8574,0 De CO verbetering van de verdamper (koeling 3,023-2,255) 0,768 komt door de lagere condensatie temperatuur -verschuiven van punt to in H-T diagram -. De andere CO verbetering (verwarming 4,023-3,255) 0,768 vindt plaats door de verlaging van de condensatie temperatuur. Om het vergelijk zuiver te houden is bij beide systemen gekozen voor medium water zonder antivries. Bij een Dry-Cooler wordt normaal gewerkt met antivries. Hierdoor moet rekening gehouden worden met een extra capaciteit toename van ca. 6% door de slechtere warmteoverdracht tussen het koel - medium en de pijp van de warmtewisselaars. 3 # 6 latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Gegevens van de lamel wisselaars, toegepast in de systemen Dry - Cooler 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler Bevocht. 1 Hybride 1 Bevocht. 2 Hybride 2 Vermogen kw 519,6 207 272,1 Oppervlak ben. m2 3380 908 905 k-waarde W/m2K 36 45,4 47,8 Gem.log.temp.diff. K 4,2 5 6,3 Bevochtiging kg/h 416,1 237,3 Bevochtiging g/kg 4,3 1,1 1,7 1,3 Lucht temp. blauw Water temp. rood * in voor: Dry-Cooler en Hybride Lucht in uit uit uit uit uit Temperatuur. ºC 32 * 44,7 21,6 28,4 24,2 33,1 Relatieve Vocht. % 40 * 20,1 100 71,1 100 63,5 bsoluut vocht. g/kg 11,9 11,9 16,2 17,3 19 20,3 Hoeveelheid kg/h 142.801,1 77.142,3 Drukverlies a 110 176 179 Water uit in uit in Temperatuur. ºC 38 48 28 38 Hoeveelheid. m3/h 45,2 41,6 Drukverlies ka 18,4 15 fmetingen Lamellen hoogte LH mm 2320 2320 2320 Lamellen breedte LB mm 6000 2300 2300 Lamellen diepte LF mm 280 280 280 Lamel afstand LT mm 2 3 3 Lamel dikte LD mm 0,15 0,15 0,15 Lamel materiaal l Cu Cu ijp diameter D mm 15,4 15,4 15,4 ijp materiaal Cu Cu Cu ijp H.o.H. hoog S1 mm 40 40 40 ijp H.o.H. diep S2 mm 35 35 35 andrijf energie Bevochtiger kg/h 446 254 HD pomp verm. kw 1,9 1,06 RO pomp verm. kw 2,96 Ventilator type axiaal radiaal Ventilator verm.tot. kw 10,8 9,6 antal ventilatoren n 6 1 4 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

2 stap Hybride proces in Mollier diagram: ngaande luchttemperatuur 32 ºC, vochtigheid 40%. 1 e stap bevochtigen afkoeling tot 21,6 ºC, vochtigheid 100% (11,9»16,2 gr/kg - 4,3 gr/kg) Over bevochtiging 1 e stap (16,2»17,3 gr/kg 1,1 gr/kg) Opwarmen in 1 e hybride wisselaar 21,6»28,4 ºC, vochtigheid 71,1%. (1,1 gr/kg verdamping) 2 e stap bevochtigen afkoeling tot 24,2 ºC, vochtigheid 100% (17,3»19 gr/kg -1,7 gr/kg) Over bevochtiging 2 e stap (19»20,3 gr/kg 1,3 gr/kg) Opwarmen in 2 e hybride wisselaar 24,2»33,1 ºC, vochtigheid 63,5 % ( 1,3 gr/kg verdamping) Lucht uittrede vochtigheid altijd < 100%, geen stoom pluim. Bevochtigen gebeurt met RO water. Het systeem werkt met een uiterst kleine vocht overmaat van ca. 7%. Er is geen watervoorraadbak en er vindt geen hergebruik van niet verdampt water plaats. Ook is er geen RO waterbuffer zodat er dus altijd bevochtigd wordt met vers, schoon en legionella vrij water. De regelnauwkeurigheid van het bevochtiger systeem is +/- 0,5%. De koelenergie van 1 liter verdampend water van 18 ºC is 0,683 kwh/kg. Bij een buiten conditie van 30ºC en 40% RV kan de lucht maximaal met 4,3 g/kg bevochtigd worden en zal dan een conditie hebben van 21,6 ºC met 100% RV. n het voorbeeld is de koelenergie door het verdampende water in de 1 e stap 226,6 kw en in de 2 e stap 89,6 kw, dit is latente warmte die aan de lucht ontrokken wordt. Voor een nog grotere koelcapaciteit wordt een klein deel van het toegevoerde water in de lamel warmte wisselaar verdampt. n de 1 e stap 58 kw en in de 2 e stap 68,5 kw; de warmte komt uit het te koelen water. Door het gebruiken van deze latente koelenergie (totaal 126,5 kw) kan het warmtewisselaar oppervlak van de hybride medium-koeler kleiner worden, waardoor er minder lucht verplaatst moet worden en het warmtewisselaar oppervlak bij een gemiddelde buitenlucht temperatuur - als het systeem droog werkt - optimaal is. 5 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Stap 1 Stap 2 wisselaar systemen Turbulatoren en verstuivers Reactie ruimte Rolluik fvoer met sifon wisselaar Koelwater uit Koelwater in Leidingwater in RO unit, ntiscaling HD pompen Schakelkast Ventilator direct gedreven Gesloten Hybride Medium - koeler 2 stap hoogrendement De bouwwijze van de gesloten hybride medium-koeler maakt verschillende uitvoeringen mogelijk. Bijvoorbeeld; buiten of binnen opstellingen, horizontale luchtstroom, afbuigende luchtstroom, andere materiaal keuze van de wisselaars en/of omkasting, opties als het filteren van vuile koellucht of extra geluiddemping zijn mogelijk Uit het rekenvoorbeeld blijkt duidelijk dat de keuze van het systeem van warmte afvoer en zeer grote invloed heeft op het totale energie verbruik. Met de keuze van een 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) voldoet u aan het Europese Commissie referentiedocument: best beschikbare technieken voor industriële koelsystemen (BREF). Een systeem waarin het koudemiddel direct condenseert is ook mogelijk, deze worden echter altijd in 1 stap uitvoering gebouwd. latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen 6 # 6 OW pparaten

RBO bank 37 62 72 732 BN NL 39 RBO 0376 272 732 K o n t r ak t v o o r wa a r d e n nternet..www.hth-hth.nl Handelsr.K.v.K.04054189 BTW. NL0370 4494 1B01 Ten rlo 6 7921 V Zuidwolde Tel. 0528 371010 Fax 0528 371768 E-m info@hth-hth.nl -net www.hth-hth.nl www.hth-hth.nl Huizinga Technisch Handelsburo H E T T R N S F E R H O L L N D Energie kosten besparen met Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) Vergelijking tussen Dry Cooler en gesloten Hybride Medium-koeler n het mechanische koelproces is veel energie te besparen door het verlagen van de compressor gasdruk (temperatuur); het verhogen van de verdamper -gas- temperatuur (druk) en het verlagen van de condensor -vloeistof- temperatuur (druk). Bij grote systemen die met water werken voor het transport van koude, kan deze besparing bereikt worden door het verhogen van de koudwater temperatuur (verdamper) en het verlagen van de koelwater temperatuur (condensor). Temperatuur vloeistoflijn H-T diagram condensor temperatuur verdamper temperatuur Enthalpie damplijn compressor temperatuur Bij systemen, waarbij gebruik gemaakt wordt van het koelend vermogen van verdampend water, is een optimale energie besparing mogelijk door het verlagen van de condensor vloeistof- temperatuur. Hierbij zijn koelwater temperaturen te bereiken die lager zijn dan de beschikbare koellucht (buiten) temperatuur. De Gesloten Hybride Medium-koeler maakt optimaal gebruik van deze koelenergie met een minimaal water verlies en bereikt hierdoor een veel hoger koude terugwin efficiëntie dan de veel gebruikte Dry-Coolers (Droge medium-koeler). Zelfs het totaal jaar rendement is, in vergelijking met een koeltoren, beter omdat er niet langer dan nodig water wordt verdampt en niet meer dan nodig water wordt verdampt. Bij voldoende lage buitentemperatuur stopt het water verdampen en werkt het systeem droog. Gesloten Hybride systemen werken met koelwater zonder antivries en hebben hierdoor een nog betere warmteoverdracht. Door het schoon blijven van het watercircuit zijn nog lagere koelwatertemperaturen mogelijk. Met de 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) wordt met dezelfde koelluchthoeveelheden een nog hoger totaal rendement bereikt. Laag Hoog Compressor vermogen 1 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Vergelijking benodigde compressor energie die nodig is bij een Dry-Cooler en een 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler. Beiden werkend met koude middel R134a en een gelijke verdamper capaciteit van 360 kw. Zeller Consulting Suisse, een expert in het vakgebied koeling en luchtbehandeling, heeft hiervoor vele programma s ontwikkeld onder andere ook een programma (ESH- Refrigerant-ir-Cooling: teration for evaporator, condenser and compressor), waarmee de capaciteit van de verschillende systemen berekend en vergeleken kunnen worden. Met dit programma zijn de berekeningen gemaakt voor de vergelijking in de af te voeren totale warmte, verdamper en compressor energie, bij een Dry-Cooler en een 2 stap gesloten hybride medium-koeler (GHM). Van alle data zijn de meest relevante naast elkaar samengevat. Dry-Cooler 519,6 kw 38 oc 48 oc 519,6 kw 49 oc 89 oc Buitenlucht 32 oc 40% Medium koeler Condensor Gesloten Hybride Medium-koeler 479,1 kw 28 oc 479,1 kw 39 oc 75 oc 159,1 kw Compressor 119,1 kw 2 oc 9 oc 2 oc 9 oc 360 kw Verdamper 360 kw 6 oc 12 oc 6 oc 12 oc 360 kw Luchtbehandeling 360 kw 38 oc Verschil in compressor capaciteit, Dry-Cooler en 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler; 40,5 kw. Uit het rekenvoorbeeld blijkt het verschil in compressor energieverbruik (kw) tussen de systemen. Beide systemen hebben dezelfde koeler (verdamper) capaciteit 360 kw en een gelijke verdamping temperatuur van 2 ºC met een oververhitting temperatuur van 9 ºC. Bij het systeem met een warmte afvoer via, de droge medium-koeler is het benodigde compressor vermogen 159,6 kw en moet het warmte afvoer vermogen van de Dry-Cooler 519,6 kw (360+159,6) zijn. Het compressor vermogen is bij de hybride medium-koeler slechts 119,1 kw en hierdoor hoeft de 2 stap gesloten hybride medium-koeler maar 479,1 kw (360+119,1) warmte af te voeren. Het benodigde compressor vermogen van het Hybride systeem is 40,5 kw (159,6-119,1) minder, een fantastische energie winst van 34 % ten opzichte van de Dry- Cooler. Winst, die verkregen wordt door het verlagen van de condensor temperatuur en alleen mogelijk is bij de keuze van een 2 stap gesloten hybride medium-koeler. Het systeem met vóór koeling in 2 stappen van de koellucht door waterverdamping bij hoge buiten temperaturen en droog werkend bij lagere buiten temperaturen. wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten 2 # 6

Vergelijkende rekenwaarden Temperatuur o C 100 Enthalpie kj/kg 200 300 400 500 Temperatuur oc 100 Enthalpie kj/kg 200 300 400 500 80 thg 80 thg 60 40 20 tsc tc' tc'' 60 40 20 tc' tsc tc'' wisselaar systemen 0 to' tsh to" 0 to' tsh to" -20 H-T diagram R134a met Dry Cooler -20 H-T diagram R134a met Gesloten Hybride Medium-koeler 2 stap Dry Cooler Gesloten Hybride Medium-koeler bar oc kj/kg kw Kg/h CO bar oc kj/kg kw Kg/h CO Heetgas (thg) 89,0 466,4 75,0 456,1 Condensatie (tc ) 52,0 424,1 111,8 42,0 420,3 85,2 Condensatie (tc ) 52,0 274,7 395,5 42,0 259,4 383,2 Onderkoeling (tsc) 49,0 270,1 12,3 39,0 254,9 10,7 Condensor 13,9 196,3 519,6 9529,6 3,255 10,8 201,2 479,1 8574,0 4,023 Verdamping (to ) 2,0 202,7 2,0 202,7 Verdamping (to ) 2,0 399,8 343,3 2,0 399,8 345,0 Oververhitting (tsh) 9,0 406,1 16,7 9,0 406,1 15,0 Verdamper 3,1 136,0 360,0 9529,6 2,255 3,1 151,2 360,0 8574,0 3,023 Compressor 60,3 159,6 9529,6 50,0 119,1 8574,0 De CO verbetering van de verdamper (koeling 3,023-2,255) 0,768 komt door de lagere condensatie temperatuur -verschuiven van punt to in H-T diagram -. De andere CO verbetering (verwarming 4,023-3,255) 0,768 vindt plaats door de verlaging van de condensatie temperatuur. Om het vergelijk zuiver te houden is bij beide systemen gekozen voor medium water zonder antivries. Bij een Dry-Cooler wordt normaal gewerkt met antivries. Hierdoor moet rekening gehouden worden met een extra capaciteit toename van ca. 6% door de slechtere warmteoverdracht tussen het koel - medium en de pijp van de warmtewisselaars. 3 # 6 latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Gegevens van de lamel wisselaars, toegepast in de systemen Dry - Cooler 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler Bevocht. 1 Hybride 1 Bevocht. 2 Hybride 2 Vermogen kw 519,6 207 272,1 Oppervlak ben. m2 3380 908 905 k-waarde W/m2K 36 45,4 47,8 Gem.log.temp.diff. K 4,2 5 6,3 Bevochtiging kg/h 416,1 237,3 Bevochtiging g/kg 4,3 1,1 1,7 1,3 Lucht temp. blauw Water temp. rood * in voor: Dry-Cooler en Hybride Lucht in uit uit uit uit uit Temperatuur. ºC 32 * 44,7 21,6 28,4 24,2 33,1 Relatieve Vocht. % 40 * 20,1 100 71,1 100 63,5 bsoluut vocht. g/kg 11,9 11,9 16,2 17,3 19 20,3 Hoeveelheid kg/h 142.801,1 77.142,3 Drukverlies a 110 176 179 Water uit in uit in Temperatuur. ºC 38 48 28 38 Hoeveelheid. m3/h 45,2 41,6 Drukverlies ka 18,4 15 fmetingen Lamellen hoogte LH mm 2320 2320 2320 Lamellen breedte LB mm 6000 2300 2300 Lamellen diepte LF mm 280 280 280 Lamel afstand LT mm 2 3 3 Lamel dikte LD mm 0,15 0,15 0,15 Lamel materiaal l Cu Cu ijp diameter D mm 15,4 15,4 15,4 ijp materiaal Cu Cu Cu ijp H.o.H. hoog S1 mm 40 40 40 ijp H.o.H. diep S2 mm 35 35 35 andrijf energie Bevochtiger kg/h 446 254 HD pomp verm. kw 1,9 1,06 RO pomp verm. kw 2,96 Ventilator type axiaal radiaal Ventilator verm.tot. kw 10,8 9,6 antal ventilatoren n 6 1 4 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

2 stap Hybride proces in Mollier diagram: ngaande luchttemperatuur 32 ºC, vochtigheid 40%. 1 e stap bevochtigen afkoeling tot 21,6 ºC, vochtigheid 100% (11,9»16,2 gr/kg - 4,3 gr/kg) Over bevochtiging 1 e stap (16,2»17,3 gr/kg 1,1 gr/kg) Opwarmen in 1 e hybride wisselaar 21,6»28,4 ºC, vochtigheid 71,1%. (1,1 gr/kg verdamping) 2 e stap bevochtigen afkoeling tot 24,2 ºC, vochtigheid 100% (17,3»19 gr/kg -1,7 gr/kg) Over bevochtiging 2 e stap (19»20,3 gr/kg 1,3 gr/kg) Opwarmen in 2 e hybride wisselaar 24,2»33,1 ºC, vochtigheid 63,5 % ( 1,3 gr/kg verdamping) Lucht uittrede vochtigheid altijd < 100%, geen stoom pluim. Bevochtigen gebeurt met RO water. Het systeem werkt met een uiterst kleine vocht overmaat van ca. 7%. Er is geen watervoorraadbak en er vindt geen hergebruik van niet verdampt water plaats. Ook is er geen RO waterbuffer zodat er dus altijd bevochtigd wordt met vers, schoon en legionella vrij water. De regelnauwkeurigheid van het bevochtiger systeem is +/- 0,5%. De koelenergie van 1 liter verdampend water van 18 ºC is 0,683 kwh/kg. Bij een buiten conditie van 30ºC en 40% RV kan de lucht maximaal met 4,3 g/kg bevochtigd worden en zal dan een conditie hebben van 21,6 ºC met 100% RV. n het voorbeeld is de koelenergie door het verdampende water in de 1 e stap 226,6 kw en in de 2 e stap 89,6 kw, dit is latente warmte die aan de lucht ontrokken wordt. Voor een nog grotere koelcapaciteit wordt een klein deel van het toegevoerde water in de lamel warmte wisselaar verdampt. n de 1 e stap 58 kw en in de 2 e stap 68,5 kw; de warmte komt uit het te koelen water. Door het gebruiken van deze latente koelenergie (totaal 126,5 kw) kan het warmtewisselaar oppervlak van de hybride medium-koeler kleiner worden, waardoor er minder lucht verplaatst moet worden en het warmtewisselaar oppervlak bij een gemiddelde buitenlucht temperatuur - als het systeem droog werkt - optimaal is. 5 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Stap 1 Stap 2 wisselaar systemen Turbulatoren en verstuivers Reactie ruimte Rolluik fvoer met sifon wisselaar Koelwater uit Koelwater in Leidingwater in RO unit, ntiscaling HD pompen Schakelkast Ventilator direct gedreven Gesloten Hybride Medium - koeler 2 stap hoogrendement De bouwwijze van de gesloten hybride medium-koeler maakt verschillende uitvoeringen mogelijk. Bijvoorbeeld; buiten of binnen opstellingen, horizontale luchtstroom, afbuigende luchtstroom, andere materiaal keuze van de wisselaars en/of omkasting, opties als het filteren van vuile koellucht of extra geluiddemping zijn mogelijk Uit het rekenvoorbeeld blijkt duidelijk dat de keuze van het systeem van warmte afvoer en zeer grote invloed heeft op het totale energie verbruik. Met de keuze van een 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) voldoet u aan het Europese Commissie referentiedocument: best beschikbare technieken voor industriële koelsystemen (BREF). Een systeem waarin het koudemiddel direct condenseert is ook mogelijk, deze worden echter altijd in 1 stap uitvoering gebouwd. latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen 6 # 6 OW pparaten

RBO bank 37 62 72 732 BN NL 39 RBO 0376 272 732 K o n t r ak t v o o r wa a r d e n nternet..www.hth-hth.nl Handelsr.K.v.K.04054189 BTW. NL0370 4494 1B01 Ten rlo 6 7921 V Zuidwolde Tel. 0528 371010 Fax 0528 371768 E-m info@hth-hth.nl -net www.hth-hth.nl www.hth-hth.nl Huizinga Technisch Handelsburo H E T T R N S F E R H O L L N D Energie kosten besparen met Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) Vergelijking tussen Dry Cooler en gesloten Hybride Medium-koeler n het mechanische koelproces is veel energie te besparen door het verlagen van de compressor gasdruk (temperatuur); het verhogen van de verdamper -gas- temperatuur (druk) en het verlagen van de condensor -vloeistof- temperatuur (druk). Bij grote systemen die met water werken voor het transport van koude, kan deze besparing bereikt worden door het verhogen van de koudwater temperatuur (verdamper) en het verlagen van de koelwater temperatuur (condensor). Temperatuur vloeistoflijn H-T diagram condensor temperatuur verdamper temperatuur Enthalpie damplijn compressor temperatuur Bij systemen, waarbij gebruik gemaakt wordt van het koelend vermogen van verdampend water, is een optimale energie besparing mogelijk door het verlagen van de condensor vloeistof- temperatuur. Hierbij zijn koelwater temperaturen te bereiken die lager zijn dan de beschikbare koellucht (buiten) temperatuur. De Gesloten Hybride Medium-koeler maakt optimaal gebruik van deze koelenergie met een minimaal water verlies en bereikt hierdoor een veel hoger koude terugwin efficiëntie dan de veel gebruikte Dry-Coolers (Droge medium-koeler). Zelfs het totaal jaar rendement is, in vergelijking met een koeltoren, beter omdat er niet langer dan nodig water wordt verdampt en niet meer dan nodig water wordt verdampt. Bij voldoende lage buitentemperatuur stopt het water verdampen en werkt het systeem droog. Gesloten Hybride systemen werken met koelwater zonder antivries en hebben hierdoor een nog betere warmteoverdracht. Door het schoon blijven van het watercircuit zijn nog lagere koelwatertemperaturen mogelijk. Met de 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) wordt met dezelfde koelluchthoeveelheden een nog hoger totaal rendement bereikt. Laag Hoog Compressor vermogen 1 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Vergelijking benodigde compressor energie die nodig is bij een Dry-Cooler en een 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler. Beiden werkend met koude middel R134a en een gelijke verdamper capaciteit van 360 kw. Zeller Consulting Suisse, een expert in het vakgebied koeling en luchtbehandeling, heeft hiervoor vele programma s ontwikkeld onder andere ook een programma (ESH- Refrigerant-ir-Cooling: teration for evaporator, condenser and compressor), waarmee de capaciteit van de verschillende systemen berekend en vergeleken kunnen worden. Met dit programma zijn de berekeningen gemaakt voor de vergelijking in de af te voeren totale warmte, verdamper en compressor energie, bij een Dry-Cooler en een 2 stap gesloten hybride medium-koeler (GHM). Van alle data zijn de meest relevante naast elkaar samengevat. Dry-Cooler 519,6 kw 38 oc 48 oc 519,6 kw 49 oc 89 oc Buitenlucht 32 oc 40% Medium koeler Condensor Gesloten Hybride Medium-koeler 479,1 kw 28 oc 479,1 kw 39 oc 75 oc 159,1 kw Compressor 119,1 kw 2 oc 9 oc 2 oc 9 oc 360 kw Verdamper 360 kw 6 oc 12 oc 6 oc 12 oc 360 kw Luchtbehandeling 360 kw 38 oc Verschil in compressor capaciteit, Dry-Cooler en 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler; 40,5 kw. Uit het rekenvoorbeeld blijkt het verschil in compressor energieverbruik (kw) tussen de systemen. Beide systemen hebben dezelfde koeler (verdamper) capaciteit 360 kw en een gelijke verdamping temperatuur van 2 ºC met een oververhitting temperatuur van 9 ºC. Bij het systeem met een warmte afvoer via, de droge medium-koeler is het benodigde compressor vermogen 159,6 kw en moet het warmte afvoer vermogen van de Dry-Cooler 519,6 kw (360+159,6) zijn. Het compressor vermogen is bij de hybride medium-koeler slechts 119,1 kw en hierdoor hoeft de 2 stap gesloten hybride medium-koeler maar 479,1 kw (360+119,1) warmte af te voeren. Het benodigde compressor vermogen van het Hybride systeem is 40,5 kw (159,6-119,1) minder, een fantastische energie winst van 34 % ten opzichte van de Dry- Cooler. Winst, die verkregen wordt door het verlagen van de condensor temperatuur en alleen mogelijk is bij de keuze van een 2 stap gesloten hybride medium-koeler. Het systeem met vóór koeling in 2 stappen van de koellucht door waterverdamping bij hoge buiten temperaturen en droog werkend bij lagere buiten temperaturen. wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten 2 # 6

Vergelijkende rekenwaarden Temperatuur o C 100 Enthalpie kj/kg 200 300 400 500 Temperatuur oc 100 Enthalpie kj/kg 200 300 400 500 80 thg 80 thg 60 40 20 tsc tc' tc'' 60 40 20 tc' tsc tc'' wisselaar systemen 0 to' tsh to" 0 to' tsh to" -20 H-T diagram R134a met Dry Cooler -20 H-T diagram R134a met Gesloten Hybride Medium-koeler 2 stap Dry Cooler Gesloten Hybride Medium-koeler bar oc kj/kg kw Kg/h CO bar oc kj/kg kw Kg/h CO Heetgas (thg) 89,0 466,4 75,0 456,1 Condensatie (tc ) 52,0 424,1 111,8 42,0 420,3 85,2 Condensatie (tc ) 52,0 274,7 395,5 42,0 259,4 383,2 Onderkoeling (tsc) 49,0 270,1 12,3 39,0 254,9 10,7 Condensor 13,9 196,3 519,6 9529,6 3,255 10,8 201,2 479,1 8574,0 4,023 Verdamping (to ) 2,0 202,7 2,0 202,7 Verdamping (to ) 2,0 399,8 343,3 2,0 399,8 345,0 Oververhitting (tsh) 9,0 406,1 16,7 9,0 406,1 15,0 Verdamper 3,1 136,0 360,0 9529,6 2,255 3,1 151,2 360,0 8574,0 3,023 Compressor 60,3 159,6 9529,6 50,0 119,1 8574,0 De CO verbetering van de verdamper (koeling 3,023-2,255) 0,768 komt door de lagere condensatie temperatuur -verschuiven van punt to in H-T diagram -. De andere CO verbetering (verwarming 4,023-3,255) 0,768 vindt plaats door de verlaging van de condensatie temperatuur. Om het vergelijk zuiver te houden is bij beide systemen gekozen voor medium water zonder antivries. Bij een Dry-Cooler wordt normaal gewerkt met antivries. Hierdoor moet rekening gehouden worden met een extra capaciteit toename van ca. 6% door de slechtere warmteoverdracht tussen het koel - medium en de pijp van de warmtewisselaars. 3 # 6 latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Gegevens van de lamel wisselaars, toegepast in de systemen Dry - Cooler 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler Bevocht. 1 Hybride 1 Bevocht. 2 Hybride 2 Vermogen kw 519,6 207 272,1 Oppervlak ben. m2 3380 908 905 k-waarde W/m2K 36 45,4 47,8 Gem.log.temp.diff. K 4,2 5 6,3 Bevochtiging kg/h 416,1 237,3 Bevochtiging g/kg 4,3 1,1 1,7 1,3 Lucht temp. blauw Water temp. rood * in voor: Dry-Cooler en Hybride Lucht in uit uit uit uit uit Temperatuur. ºC 32 * 44,7 21,6 28,4 24,2 33,1 Relatieve Vocht. % 40 * 20,1 100 71,1 100 63,5 bsoluut vocht. g/kg 11,9 11,9 16,2 17,3 19 20,3 Hoeveelheid kg/h 142.801,1 77.142,3 Drukverlies a 110 176 179 Water uit in uit in Temperatuur. ºC 38 48 28 38 Hoeveelheid. m3/h 45,2 41,6 Drukverlies ka 18,4 15 fmetingen Lamellen hoogte LH mm 2320 2320 2320 Lamellen breedte LB mm 6000 2300 2300 Lamellen diepte LF mm 280 280 280 Lamel afstand LT mm 2 3 3 Lamel dikte LD mm 0,15 0,15 0,15 Lamel materiaal l Cu Cu ijp diameter D mm 15,4 15,4 15,4 ijp materiaal Cu Cu Cu ijp H.o.H. hoog S1 mm 40 40 40 ijp H.o.H. diep S2 mm 35 35 35 andrijf energie Bevochtiger kg/h 446 254 HD pomp verm. kw 1,9 1,06 RO pomp verm. kw 2,96 Ventilator type axiaal radiaal Ventilator verm.tot. kw 10,8 9,6 antal ventilatoren n 6 1 4 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

2 stap Hybride proces in Mollier diagram: ngaande luchttemperatuur 32 ºC, vochtigheid 40%. 1 e stap bevochtigen afkoeling tot 21,6 ºC, vochtigheid 100% (11,9»16,2 gr/kg - 4,3 gr/kg) Over bevochtiging 1 e stap (16,2»17,3 gr/kg 1,1 gr/kg) Opwarmen in 1 e hybride wisselaar 21,6»28,4 ºC, vochtigheid 71,1%. (1,1 gr/kg verdamping) 2 e stap bevochtigen afkoeling tot 24,2 ºC, vochtigheid 100% (17,3»19 gr/kg -1,7 gr/kg) Over bevochtiging 2 e stap (19»20,3 gr/kg 1,3 gr/kg) Opwarmen in 2 e hybride wisselaar 24,2»33,1 ºC, vochtigheid 63,5 % ( 1,3 gr/kg verdamping) Lucht uittrede vochtigheid altijd < 100%, geen stoom pluim. Bevochtigen gebeurt met RO water. Het systeem werkt met een uiterst kleine vocht overmaat van ca. 7%. Er is geen watervoorraadbak en er vindt geen hergebruik van niet verdampt water plaats. Ook is er geen RO waterbuffer zodat er dus altijd bevochtigd wordt met vers, schoon en legionella vrij water. De regelnauwkeurigheid van het bevochtiger systeem is +/- 0,5%. De koelenergie van 1 liter verdampend water van 18 ºC is 0,683 kwh/kg. Bij een buiten conditie van 30ºC en 40% RV kan de lucht maximaal met 4,3 g/kg bevochtigd worden en zal dan een conditie hebben van 21,6 ºC met 100% RV. n het voorbeeld is de koelenergie door het verdampende water in de 1 e stap 226,6 kw en in de 2 e stap 89,6 kw, dit is latente warmte die aan de lucht ontrokken wordt. Voor een nog grotere koelcapaciteit wordt een klein deel van het toegevoerde water in de lamel warmte wisselaar verdampt. n de 1 e stap 58 kw en in de 2 e stap 68,5 kw; de warmte komt uit het te koelen water. Door het gebruiken van deze latente koelenergie (totaal 126,5 kw) kan het warmtewisselaar oppervlak van de hybride medium-koeler kleiner worden, waardoor er minder lucht verplaatst moet worden en het warmtewisselaar oppervlak bij een gemiddelde buitenlucht temperatuur - als het systeem droog werkt - optimaal is. 5 # 6 wisselaar systemen latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen OW pparaten

Stap 1 Stap 2 wisselaar systemen Turbulatoren en verstuivers Reactie ruimte Rolluik fvoer met sifon wisselaar Koelwater uit Koelwater in Leidingwater in RO unit, ntiscaling HD pompen Schakelkast Ventilator direct gedreven Gesloten Hybride Medium - koeler 2 stap hoogrendement De bouwwijze van de gesloten hybride medium-koeler maakt verschillende uitvoeringen mogelijk. Bijvoorbeeld; buiten of binnen opstellingen, horizontale luchtstroom, afbuigende luchtstroom, andere materiaal keuze van de wisselaars en/of omkasting, opties als het filteren van vuile koellucht of extra geluiddemping zijn mogelijk Uit het rekenvoorbeeld blijkt duidelijk dat de keuze van het systeem van warmte afvoer en zeer grote invloed heeft op het totale energie verbruik. Met de keuze van een 2 stap Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM) voldoet u aan het Europese Commissie referentiedocument: best beschikbare technieken voor industriële koelsystemen (BREF). Een systeem waarin het koudemiddel direct condenseert is ook mogelijk, deze worden echter altijd in 1 stap uitvoering gebouwd. latenwarmtewisselaar diabatische Bevochtiger DR dsorptie Droog Rotor rojecten nspecties dviezen 6 # 6 OW pparaten