RCC Koude & luchtbehandeling Tekst: ing. Dick Havenaar Een interessante blik achter de schermen Fabrieksbezoek bij Emerson Climate Technologies in Mikulov RCC Koude & Luchtbehandeling nam kortgeleden deel aan een exclusieve fabrieksbezichtiging bij Emerson Climate Technologies in het Tsjechische Mikulov. Hier worden compressoren en condensingunits voor de koel- en klimaattechniek voor de Europese markt geproduceerd en ontwikkeld. Een interessante blik achter de schermen. De productiefaciliteit in Mikulov. Drogen van de compressoren In 2006 werd begonnen met het opzetten van de fabriek en de productie is gestart in juli 2007 met de LSH-serie. In februari 2008 volgde de productie van de SMSH serie en in januari 2012 werd met de productie van de STREAM compressor en de voor CO 2 -geschikte STREAM compressoren gestart. Oktober 2012 werd begonnen de RMH (koeltechnische module voor verwarmen) te produceren en in maart 2013 startte de productie van de ZX-condensingunits voor buitenopstelling. Een prestatie van formaat. In 2006 begon de fabriek met achttien personen, op dit moment werken er 241 medewerkers in deze fabriek. Veel aandacht wordt gegeven aan training en opleiding. In uren uitgedrukt betekent dit gemiddeld zo n 85 uur per medewerker per jaar. Hoogste prioriteit: Veiligheid Veiligheid heeft topprioriteit en door het management worden door allerlei instructies, controles en toezicht op de veiligheidsvoorschriften, ongevallen voorkomen. Ook de schrijver van dit artikel onderging een veiligheidsinstructie voordat hij de fabriek mocht betreden. De laatste 668 dagen heeft er geen ongeluk plaatsgevonden. Er werd dit jaar op 13 juli weer een dag georganiseerd waarbij veiligheid centraal stond. Continu wordt er gewerkt aan het verbeteren van de leveringen en levertijd van semi-hermetische compressoren en condensingunits. Als reactie op een dynamische markt moet flexibel worden gereageerd op de wensen van de klant. Deze flexibiliteit wordt gerealiseerd door een coherente mix van training van personeel en het gebruik van geavanceerd productiemanagementtools. Kwaliteit en technologie Voor de productie van de compressoren en condensingunits is een kwaliteitsplan ontwikkeld. De compressoren worden in het werkstation geassembleerd dat honderd procent continu in bedrijf is, met slechts één onderbreking per dag. Elke compressor wordt na assemblage getest onder hoge druk met 30 bar lucht en met helium onder 18 bar in een speciale heliumtestkamer, waardoor een honderd procent dekking op eventuele lekkage wordt verkregen. De testresultaten worden via een computersysteem verzameld en opgeslagen. Functionele test van de compressor. 34 NAJAARSNUMMER 2013 106 e JAARGANG
Koude & luchtbehandeling RCC Wat is Emerson? Emerson staat wereldwijd bekend als producent en technische dienstverlener op het gebied van procestechnologie, industriële automatisering, network powersystemen, klimaattechnologie en oplossingen voor commerciële en huishoudelijke toepassingen. De klimaattechnologie betreft de productie en levering van Copeland compressoren en condensingunits, Alco regelapparatuur en expansieventielen, Dixel regelapparatuur en Vilter compressoren. Het hoofdkantoor is gevestigd in St. Louis in de VS. Bij de onderneming zijn in totaal 127.700 medewerkers in dienst. De onderneming is opgericht in 1890 en staat als 120e op de 2012 Fortune 500 lijst van Amerika s grootste ondernemingen. De productie vindt wereldwijd plaats op 235 locaties. In 2012 werd een verkoop gerealiseerd van 24,4 miljard US dollar. In Europa zorgen vier vestigingen/ fabrieken voor de productie en verkoop van de componenten voor koudetechniek en luchtbehandeling. Emerson zorgt door climate control technologieën, diensten en geïntegreerde oplossingen voor een comfortabel binnenklimaat, energie-efficiëntie en voedselveiligheid. In Cookstown (Noord-Ierland) worden de kleine scrollcompressoren geproduceerd; de productiecapaciteit bedraagt meer dan 408.000 stuks per jaar. In Welkenraedt in België worden de grote scrollcompressoren met een capaciteit van meer dan 220.000 stuks vervaardigd en in Kolin (Tsjechië) de Alco-regelapparatuur en pressostaten. In Mikulov (Tsjechië) worden de grote/medium/kleine semi-gesloten zuigercompressoren geproduceerd met een productiecapaciteit van meer dan 200.000 stuks. Het betreft hier de grote semi-gesloten compressoren (LSH) met 4-6-8 cilinders, de kleine en middelgrote compressoren (SMSH) type K, L en 2D met elk twee cilinders en de driecilindercompressoren. Ook de condensingunits (80.000 stuks) voor binnen- en buitenopstelling voorzien van scroll- of semi-gesloten compressoren en de Copeland EazyCool ZX condensingunits worden in Mikulov geproduceerd. Verder worden testen uitgevoerd om de functionaliteit van de compressor te testen en om de prestaties te controleren. Er wordt een willekeurige compressor van de productielijn uitgekozen. Deze wordt gedemonteerd en de onderdelen worden gecontroleerd op de juiste specificaties en toepassing en ook of ze volgens het voorgeschreven assemblageproces zijn gemonteerd. Per jaar worden 240 compressoren op deze manier gecontroleerd. Voor de controle op te leveren koelprestatie of koelvermogen worden per jaar 480 compressoren gecontroleerd die hiervoor op een proefstand met koudemiddel op capaciteit getest worden. Voor de montage van de onderdelen wordt een systeem gebruikt met LED s waarmee wordt gecontroleerd of het juiste onderdeel en het correcte aantal wordt gebruikt. Alle compressoren hebben een eigen serienummer zodat altijd de historie kan worden geraadpleegd. Compressoren in de montageband in Mikulov. ZX condensingunits De serie ZX EazyCool condensingunits worden zorgvuldig geassembleerd door onder andere een controle op de toegeleverde onderdelen. Dagelijks worden de soldeerverbindingen en het gehele productieproces gecontroleerd. De units worden allemaal getest met hoge druk (veiligheidstest) en met helium wordt een lektest uitgevoerd. Na het vacumeren worden de units afgevuld met 5 bar helium en worden alle soldeerverbindingen door middel van snuffeldetectie op lekkage gecontroleerd. De elektrische installatie wordt volgens de EN 60335 gecontroleerd op goed aangebrachte aarding en isolatie van het systeem en wordt er ook een hoogspanningstest uitgevoerd. Een functionaliteittest en een visuele controle worden uitgevoerd en meer dan 400 stuks worden per jaar op de koelprestatie gecontroleerd. Alle units worden voordat ze de fabriek verlaten ook getest met droge lucht waarbij het stroomgebruik en de hoge- en lagedrukbeveiligingen et cetera worden gecontroleerd. Alle parameters voor de toepassing voor verwarming (warmtepomp) en koeling worden getest. Alle meetresultaten worden opgeslagen in het computersysteem en gekoppeld aan het serienummer van de betreffende unit. Perfecte uitvoering Voor de perfecte uitvoering heeft Jean Claude Wetzels (Director Operations Europe) een uitvoeringssysteem ontwikkeld dat onder de naam SPEED voor gegarandeerde perfecte uitvoering van de productie heeft geleid. SPEED is het woord dat gevormd wordt door de eerste letters van Suppliers, People, Environment, Excellence en Direct Customers samen te voegen. Alle ingedeelde hoofdonderwerpen staan voor activiteiten, leveranties en bedrijfsactiviteiten die het gehele productieproces omvatten. Opvallend is dat door dit systeem met grote stappen voorwaarts en in kort tijdsbestek de productie is opgestart. 106e JAARGANG NAJAARSNUMMER 2013 35
RCC Koude & luchtbehandeling Dr. Norbert Kämmer: Wij denken globaal en handelen lokaal. Productontwikkeling en strategie Dr. Norbert Kämmer (Hoofd van de ontwikkelingsafdeling/vice President Engineering) ging in op de productontwikkeling in Europa met de daarbij behorende strategie en optredende wet- en regelgeving. In de koudetechniek en luchtbehandeling wordt de ontwikkeling van nieuwe producten bepaald door de ontwikkelingen in de markt, de politiek en natuurlijk ook die van wensen en behoeften van de eindgebruiker. Bekend zijn het terugdringen van het energiegebruik, toepassen van hernieuwbare energie, de zogenaamde 20-20-20 doelen. Het voldoen aan alle nieuwe Europese Richtlijnen, verordeningen en energielabels, het toepassen van koudemiddelen met lage GWP-waarde, het reduceren van de CO 2 -footprint, geringere CO 2 -emissie, energie-efficiency, F-gassenregeling, Ecodesign Richtlijn, EPBD noemt u maar op. In 2012 bedroeg het aandeel nieuw ontwikkelde producten in de verkopen circa dertig procent. Emerson Climate Technologies produceert en ontwikkelt producten voor toepassingen in de koudetechniek, luchtbehandelingstechniek en warmtepompen, verdeeld in vier hoofdgroepen. 1: ALCO Controls producten voor de besturing, regeling en beveiliging. 2: Copeland compressoren zoals de Copeland Scroll compressor, 3: Semi-hermetische zuigercompressor waaronder de nieuwe STREAM compressor. 4: Condensingunits geproduceerd voor zowel binnen- als buitenopstelling en voorzien van scroll- en/of zuigercompressoren. Een speciale toepassing is de RMH-uitvoering voor warmtepompen. RMH-productie. Bij Emerson krijgt de ontwikkeling van nieuwe producten veel aandacht. De onderneming hanteert New Product Development. Daarmee worden bijzonder efficiënt de benodigde stappen voor productontwikkeling doorlopen, zoals marktonderzoek, ideeomschrijving, haalbaarheid, conceptomschrijving en projectplanning, ontwerp en ontwikkeling, verwachte toename en vraag, lancering en verwachte productie en de uiteindelijke productie van het nieuwe product. Totaal zijn er wereldwijd verdeeld over zeven vestigingen 957 medewerkers betrokken bij het onderzoek en ontwikkeling van deze nieuwe producten. Binnen de beschikbare infrastructuur voor de ontwikkeling zijn in Mikulov behalve de constructie en productontwikkelingsafdeling ook testruimten en apparatuur aanwezig voor het verrichten van betrouwbaarheidstesten, proefstanden voor het testen van compressoren, en om geluid- en trillingen te meten, de constructie en productontwikkelingsafdeling, een koelvermogentestruimte en een koudwateraggregaat. Een nieuw type compressor doorloopt veertig levensduurjaren in de tests voordat de eerste compressor verkocht wordt. Het researchcentrum is in 2008 uitgebreid en voorzien van de benodigde laboratoriumapparatuur. In 2009 is men gestart met onderzoek- en ontwikkelingsactiviteiten. In Mikulov werken nu 41 personen aan de ontwikkeling en het laboratorium heeft een oppervlakte van 1300 m 2. Compressortest in de klimaatkamer. Testfaciliteiten in Mikulov omvatten een oppervlakte van 1200 m 2 ; er is een elektrisch vermogen van 2500 KVA en een vermogen voor het beproeven van het koelvermogen tot 720 kw beschikbaar voor het testen van het koelvermogen van compressoren die werken met HFK s, CO 2 en koudemiddelen met lage GWP die onder de classificatie A2L vallen. Er kunnen 34 specifieke testen worden uitgevoerd. Voor langdurige beproeving kunnen wel 98 testen worden uitgevoerd. Verder worden geluids- en trillingstesten uitgevoerd en worden de mechanische onderdelen getest. In een klimaatkamer en in een systeemsimulatiemodel worden ook testen uitgevoerd. Verder worden er in het laboratorium specifieke testen uitgevoerd voor de certificering van ASERCOM en volgens ISO 17025. In het laboratorium in Mikulov worden al in de ontwikkelingsfase de producten getest onder die omstandigheden die overeenkomen met het doel waar 36 NAJAARSNUMMER 2013 106 e JAARGANG
Koude & luchtbehandeling RCC ze uiteindelijk voor worden toegepast. Dat biedt betrouwbare zekerheid in het gebruik voor de eigenaar/gebruiker. Het betreft bijvoorbeeld de toepassing in supermarkten, waarbij het gaat om het testen van samengestelde compressorunits (racks) voor koel- en vriestoepassingen. De racks kunnen samengesteld zijn uit scroll- of zuigercompressoren met een koelvermogen van 48 kw. De koellast wordt door dummy s gesimuleerd. In de klimaatkamer is de temperatuur instelbaar tussen 25 C en +60 C en een luchtvochtigheid van meer dan 90 procent, bij een luchtverplaatsing van 500 tot 20.000 m 3 /h. Test van compressoren in supermartktoepassing. Analysemethode en simulatie-instrumenten Met behulp van CFD-benadering worden resistentietesten, dynamische structurele analyses, en de akoestische en drukschommeling en stromingsberekeningen uitgevoerd. Emerson ondersteunt haar klanten met technische expertise en service ook voor de OEM, op het gebied van uitgevoerde testen aan leidingwerk/verbindingen, trillingen en gaspulsaties in leidingen en het ontwikkelde geluid en stromingsberekeningen. Een paar voorbeelden. Opengewerkt model van de nieuwe STREAM compressor met CorSense-module. STREAM-compressor Een voorbeeld is de nieuwe vier- en zescilinder STREAM compressor. Bij de ontwikkeling is gebruik gemaakt van de nieuwste elektronische beveiligings- en regeltechniek. De toepassing van veel koudemiddelen is mogelijk en de capaciteitsregeling kan gebeuren met drie technologieën: digitaal, conventioneel door afschakelen van cilinderbanken of met toerenregeling. De nieuwe STREAM-compressor is ook geschikt voor het natuurlijke koudemiddel CO 2. Deze zuigercompressoren zijn leverbaar in drie series van 12 tot 50 pk (9-37,5 kw). Ze zijn uitgerust met het modernste beveiligingssysteem genaamd CoreSense TM, geschikt voor toerenregeling. Toepasbaar voor wereldwijde toepassingen in Europa, in de VS en Azië. 60 pk (45 kw) scrollcompressor Een ander voorbeeld is de nieuwe en grootste scrollcompressor die ooit wereldwijd is gebouwd. Deze compressor met een slagvolume van 116 m 3 /h /50 Hz met een koelvermogen van 160 kw (+5 C v.t./+50 C c.t.) is vergelijkbaar met de acht cilinder zuigercompressor maar is lichter in gewicht. Deze nieuwe scrollcompressor wordt succesvol toegepast in (chillers). Scrollcompressoren voor koolwaterstoffen De ontwikkeling van scrollcompressoren geschikt voor koolwaterstoffen nadert zijn voltooiing. Deze compressoren zijn begin 2014 leverbaar voor het gebruik van koudemiddelen die vallen onder de zogeheten A3-indeling. Er zijn 24 modellen leverbaar geschikt voor het koudemiddel R290. De prestatie- en veiligheidstesten worden uitgevoerd in een extern laboratorium. Van belang is onder andere de kwaliteit en viscositeit van de olie, geschikt voor koolwaterstoffen en natuurlijk de elektrische aansluitingen die voldoen aan de ATEX-richtlijn. Ook de duurzaamheid van de interne componenten zijn getest op het gebruik met deze koolwaterstoffen. De compressoren voldoen aan de richtlijn voor drukapparatuur. Verkoop en klantondersteuning De onderneming is best trots op de 25 jaar scrolltechnologie waarin meer dan 100.000.000 scrollcompressoren zijn verkocht. Wereldwijd worden er vier series scrollcompressoren geproduceerd. Gerangschikt naar koelvermogen op basis van R407C en de norm EN 12900: (3,7-17 kw), (19-40 kw), (20-40 kw), (52-160 KW). Ook worden er wereldwijd geheel gesloten en semi-gesloten compressoren geproduceerd. Gerangschikt naar koelvermogen en type het volgende overzicht: horizontale scroll (10-25 kw), geheel gesloten zuiger (0,4-13 kw), semi-gesloten zuiger (2-105 kw), en de Vilter schroefcompressor (75-1000 kw). 106e JAARGANG NAJAARSNUMMER 2013 37
RCC Koude & luchtbehandeling Koudemiddelen Diverse activiteiten worden ontwikkeld met betrekking tot de nieuwe koudemiddelen. Deze vinden plaats in intensieve samenwerking met de koudemiddelfabrikanten. Er wordt deelgenomen aan het AREP II-programma in de VS. Het binnen Europa in kaart brengen en vergelijken van het koelvermogen van koudemiddelen voor diverse toepassingen en sectoren, zoals: supermarkten, warmtepompen / of chillers. Het betreft de koudemiddelen: CO 2, Koolwaterstoffen R290, R32, en de HFO s en HFO-mengsels. Het onderzoek betreft ook, in overleg met klanten, de uitvoering van laboratorium- en veldtesten. Door het lidmaatschap van EPEE wordt input gegeven aan de totstandkoming van de belangrijke EU-wetgeving zoals de F-gassenregeling. Al deze activiteiten worden wereldwijd gecoördineerd door Emerson Climate Technologies. Condensingunits De Copeland condensingunits zijn volgens Markus Lenz (Manager Condensing Units) voor veel toepassingen en tot een koelvermogen van 60 kw inzetbaar. Ze worden geleverd met Discuss zuiger- en/of scroll-compressoren en zijn geschikt voor alle voorkomende toepassingen in de commerciële koeltechniek. De units worden vaak op voorraad gehouden door de diverse groothandelaren waardoor de installateur snel kan beschikken over de juiste unit. De complete uitvoering van de units draagt bij aan snelle montage of vervanging waardoor de kosten voor de eindgebruiker relatief laag en dus voordelig zijn. De nieuwe ZX-serie omvat een compleet programma units, die zijn voorzien van scrollcompressoren. Deze serie gaat tot een koelvermogen van 15 kw (gebaseerd op R404A en op de EN13215). De EazyCool ZX digitale scroll is bovendien voorzien van capaciteitsregeling, regelbaar tussen tien en honderd procent. Er is ook een uitvoering specifiek voor lage temperatuurtoepassing beschikbaar met gasinspuiting (EVI). De units worden compleet geleverd en zijn voorzien van elektrisch paneel, hoofdschakelaar en hogedrukbeveiliging. De units voldoen aan de Europese Richtlijnen zoals de Laagspanningsrichtlijn, de Machinerichtlijn en de Richtlijn Drukapparatuur. De nieuwe F-gassenregeling maakt het gebruik van deze units steeds interessanter. Ook de toepassing van koudemiddelen met lage GWP zoals het vervangen van R404A (GWP = ± 3800 ) door R407F (GWP = ± 1800) biedt de markt veel verbeteringen voor wat betreft de milieubelasting en de energie-efficiëntie. Ecodesign Richtlijn 2009/125/EG De Ecodesign Richtlijn 2009/125/EG (ENTR Lot 1) definieert waaraan de minimale efficiëntie van luchtgekoelde condensingunits moet voldoen en verbiedt tevens het in de handel brengen van condensingunits die niet voldoen aan deze eisen. De serie ZX condensingunits voldoen nu al ruimschoots aan de eisen die in 2018 aan de efficiëntie worden gesteld. De 2009/125/EG omschrijft de energie-efficiëntie van condensingunits. Als minimum eis geldt dat de seizoensgebonden efficiëntie in plaats komt van de COP. Emerson heeft, door slim om te gaan met de selectie van compressoren, de Scroll EVItechnologie en door aanpassingen te doen op de benodigde condensorcapaciteit deze SEPR kunnen vergroten. Voor koeltoepassingen van 5 kw zelfs met een gemiddelde verhoging van 37 procent en voor vriestoepassingen van 2 kw met een gemiddelde verhoging van 19 procent. Energie-efficiëntie is van cruciaal belang voor de levenscycluskosten. Driekwart van die levenscycluskosten zijn 38 NAJAARSNUMMER 2013 106 e JAARGANG
BEDRIJFSBEZOEK MIKULOV Koude & luchtbehandeling RCC De praktijk geeft aan dat door de energie-efficiëntie van condensingunits zoals de serie ZX, deze al na korte tijd rendabel zijn te exploiteren. Koudwatermachines Airview Luchtbehandeling is uw totaalleverancier in klimaatoplossingen. Door middel van ons uitgebreide leveringsprogramma kunnen wij u de oplossing bieden voor iedere situatie. Emerson Flow Controls De productgroep Emerson Flow Controls (Alco Controls) elektronische besturingen en aandrijvingen met toebehoren geniet grote naamsbekendheid bij installateurs en gebruikers van koeltechnische installaties. Ook de regelapparatuur zoals de EXM/L en EXV elektronische expansieventielen, magneetkleppen, TXV thermostatische expansieventielen, heetgas- en verdamperdrukregelaars en kogelkranen behoren tot het leveringsprogramma. Niet te vergeten de toerenregelaars FSX en de gehele serie pressostaten voor beveiliging, hoge druk, lage druk en oliedruk, filter/drogers, vloeistofafscheiders, kijkglazen en olieniveauregelsystemen voor compressoren in parallelbedrijf. Over de auteur: De auteur is voorzitter van de redactieraad van RCC Koude & Luchtbehandeling Luchtgekoelde Luchtgekoelde Inverter Luchtgekoelde centrifugaal Watergekoelde Koudwatermachines in splitopstelling Ventilatorconvectoren Het leveringsprogramma bevat een diversiteit aan apparatuur waarmee oplossingen verzorgd kunnen worden in een capaciteitsrange vanaf 2,4 tot ruim 900 kw. Bij ons kunt u terecht voor méér dan alleen de levering van uw apparatuur. Ook advies en ondersteuning in alle fases van uw project vormen voor ons een belangrijk onderdeel van de totaaloplossing. Meer informatie: Emerson Climate Technologies GmbH Servicecenter Benelux Deltakade 7 5928 PX Venlo T: +31 (0)77-3240234 F: +31 (0)77 3240235 E: Leon.Crommentuijn@emerson.com I: www.emersonclimate.eu Wij laten u graag zelf de toegevoegde waarde van dit concept ervaren en nodigen u uit om contact met ons op te nemen voor het bespreken van de mogelijkheden. Scan de QR-code met uw smartphone of tablet voor meer informatie! Anders denken in klimaatoplossingen ADVISERING I ONDERSTEUNING I TOTAALOPLOSSING Airview Luchtbehandeling BV I 078-652 18 00 I www.airview.nl 106 e JAARGANG NAJAARSNUMMER 2013 39