Nieuwe generatie koelaggregaten

Wereldprimeur: nieuwe serie koelaggregaten
’s Werelds zuinigste koelaggregaten

Rittal presenteerde zijn Blue e+ generatie koelaggregaten – een wereldprimeur op het gebied van koeling voor schakelkasten – op de Hannover Messe van 2015. Ten opzichte van conventionele systemen bieden de nieuwe koelaggregaten een zeer hoge mate van energie-efficiëntie en besparen zij veel kosten. Daarnaast zijn zij buitengewoon flexibel, betrouwbaar, eenvoudig te installeren en te bedienen.

In heel Europa zijn naar schatting circa 2 miljoen koelaggregaten voor schakelkasten op het stroomnet aangesloten. Met een aangenomen aansluitvermogen van 2 gigawatt (Ø 1 kW per aggregaat) verbruiken zij zeer veel energie en zijn zij verantwoordelijk voor een CO2-uitstoot van ongeveer 4 miljoen ton per jaar. In deze markt is Rittal een toonaangevende producent en innovator. Met zijn nieuwe generatie Blue e+ koelaggregaten wil Rittal het energieverbruik verlagen om een belangrijke en positieve bijdrage te leveren aan de bescherming van ons klimaat en stijgende energieprijzen het hoofd bieden.

Energie-efficiëntie is van belang voor de Total Cost of Ownership van klimatiseringssystemen, net zoals elektriciteit een groot deel van de exploitatiekosten vormt. Tegen deze achtergrond introduceerde Rittal een innovatieve, gepatenteerde hybride technologie voor de nieuwe koelaggregaten. Deze technologie combineert een compressorkoelaggregaat met een heatpipe. De heatpipe verdampt een werkmedium in een vacuümbuis. De damp beweegt langs de ene kant van de heatpipe terwijl de gecondenseerde vloeistof langs de andere kant beweegt zonder dat er actieve componenten nodig zijn. Het systeem werkt in plaats daarvan puur op basis van fysische principes zoals zwaartekracht en capillaire krachten. Omdat er geen compressoren of pompen nodig zijn, verbruiken alleen de ventilatoren stroom. Heatpipes zijn ideaal als er een groot verschil is tussen de temperatuur in de kast en de omgevingstemperatuur. De heatpipe van een nieuw Blue e+ koelaggregaat, met een totaal vermogen van 1,5 kW, kan al 900 W leveren als de temperatuur in de kast 35 °C is en de omgevingstemperatuur 20 °C bedraagt. De hoge energie-efficiëntie van het koelaggregaat wordt benadrukt door zijn SEER (seasonal energy efficiency ratio). Deze energie-efficiëntiefactor (EER) wordt berekend door het koelvermogen te delen door het opgenomen vermogen, plus een factor voor seizoensgebonden schommelingen in omgevingscondities. Als efficiënte koelaggregaten, zoals die van Rittal, een typische EER van twee hebben, kan de seizoensgebonden EER in Midden-Europa bijvoorbeeld een waarde hebben die hoger is dan 10. Een van de redenen hiervoor is dat het piekkoelvermogen van een aggregaat slechts enkele dagen per jaar nodig is. Bovendien is het koelvermogen van de heatpipe vaak toereikend, wat het elektriciteitsverbruik van het aggregaat tot een minimum beperkt.

De compressor van het nieuwe product is bovendien zeer energie-efficiënt. Inverters regelen de snelheid van de DC-motoren van ventilatoren en compressor nauwkeurig en zorgen ervoor dat altijd het koelvermogen beschikbaar is dat op dat moment nodig is. Het systeem verbruikt hierdoor aanzienlijk minder elektriciteit dan conventionele systemen. Samen verhogen de twee systemen de EER van de nieuwe koelaggregaten tot een waarde van vijf. Door de kostenbesparingen die dit oplevert, betaalt het product zich binnen enkele maanden terug. Uit eerste tests blijkt dat energiebesparingen tot 75 procent mogelijk zijn terwijl de uitstoot van CO2 aanzienlijk lager is. Een Blue e+ koelaggregaat met een belasting van 15 procent en een heatpipe is zes keer efficiënter dan conventionele systemen. Bij een belasting van 65 procent en beide koelsystemen in bedrijf wordt de efficiëntie verviervoudigd.

Geavanceerde regeling voor nauwkeurige koeling

De besturingstechnologie van Rittal’s nieuwe koelaggregaten werd volledig opnieuw ontwikkeld. De motoren met variabele snelheid voor ventilatoren en compressoren maken een geavanceerde en zeer nauwkeurige koeling mogelijk en zijn veel efficiënter dan conventionele aan/uit-regelaars. Zodra de temperatuur in de kast de ingestelde waarde bereikt, verlaagt de inverter automatisch de snelheid van de compressor en het koelvermogen. De controller controleert de temperatuur constant en past het koelvermogen dienovereenkomstig aan. Deze methode bespaart energie en verlengt de levensduur van de compressor omdat het aggregaat aanzienlijk minder vaak in- en uitschakelt wat slijtage tot een minimum beperkt. Daarnaast is de technologie ook goed voor de componenten in de schakelkast. Zij staan immers niet bloot aan de thermische belasting door temperatuurschommelingen bij aan/uit-regelaars. In de standaard configuratie kan de controller het koelvermogen regelen op basis van de luchtinlaat- of uitblaastemperatuur. Optioneel kan het aggregaat worden voorzien van een externe sensor. Deze kan bijvoorbeeld dicht bij de meest kwetsbare componenten in de kast worden geplaatst om warmteophopingen te registreren.

Nog meer standaardisatie en eenvoudiger installatie

Ook in andere opzichten besparen de aggregaten kosten. Dankzij de inverters zijn alle producten geschikt voor meerdere spanningen en frequenties. Hierdoor kunnen de Blue e+ koelaggregaten over de hele wereld worden gebruikt. Het mogelijke ingangsspanningsbereik varieert van 110 V (1-fase) tot 480 V (3-fase) bij netfrequenties van 50 Hz of 60 Hz. Internationaal actieve machinebouwers profiteren hierdoor van vereenvoudigde logistiek en gestroomlijnd voorraadbeheer. Het koelaggregaat is altijd hetzelfde, ongeacht of de machine wordt geleverd aan Japan, de Verenigde Staten of Europa. Door de UL-listing worden de nieuwe aggregaten ook in de VS gemakkelijker geaccepteerd.

Dankzij het instelbare koelvermogen zijn er maar drie uitvoeringen nodig voor het gehele bereik van 1.5 kW tot 6 kW. Daarom hoeven de aggregaten minder aan bepaalde toepassingen en markten te worden aangepast – opnieuw een voordeel voor producenten van apparatuur. Daarnaast zijn er voordelen op het gebied van montage, zoals gestandaardiseerde uitsparingen in deuren en zijwanden van kasten. Als bijvoorbeeld een koelaggregaat met een hoger vermogen nodig is, hoeven geen componenten te worden gemodificeerd. Ook het installeren is vereenvoudigd. Bij gedeeltelijke inbouw, waarvan in ongeveer 30 procent van de gevallen sprake is, hoeven ventilatoren, aardingskabels en bedieningspanelen niet meer te worden losgekoppeld. Dit maakt de kans op installatiefouten, waarvan het opsporen tijdens de inbedrijfstelling tot hoge kosten kan leiden, een stuk onwaarschijnlijker. De vernieuwingen maken logistiek en voorraadbeheer gemakkelijker voor producenten van schakel- en besturingssystemen en zorgen ervoor dat engineerings- en montagewerkzaamheden sneller worden uitgevoerd. Ook dit draagt bij aan het besparen van kosten.

Intuïtieve bediening

De nieuwe koelaggregaten van Rittal zijn voorzien van een grafisch touchdisplay. Dit touchdisplay maakt de bediening nog gemakkelijker. Systeemmeldingen worden nu bovendien in duidelijke tekst weergegeven in plaats van met codes. Hierdoor kan er sneller worden gereageerd als er reparatie of onderhoud nodig is. Vaak kunnen de gebruikers opdrachten zelf uitvoeren en hoeven zij er geen specialisten bij te halen. De aggregaten geven ook informatie die preventief onderhoud mogelijk maakt waardoor stilstand wordt voorkomen. Tekst wordt meestal in twee instelbare talen weergegeven. Ook Aziatische en Cyrillische tekens zijn beschikbaar.

De Blue e+ koelaggregaten kunnen gegevens op verschillende manieren uitwisselen. Zo kunnen gegevens door middel van Near Field Communication (NFC) via een smartphone worden uitgewisseld. Ideaal om configuratiegegevens van een smartphone app naar meerdere koelaggregaten te zenden. Daarnaast kunnen procesgegevens – bijvoorbeeld met betrekking tot de temperatuurregeling – op de smartphone worden bekeken en opgeslagen. Met RiDiag-diagnosesoftware kan de telefoon via een USB-poort op een PC worden aangesloten. Deze software visualiseert, presenteert en analyseert alle gegevens van het koelaggregaat. Met behulp van een optionele add-on module, met CAN of Ethernet/ProfiNet als protocol, kan een realtime verbinding met een PLC tot stand worden gebracht. Realtime verbindingen spelen een belangrijke rol in discussies over communicatie tussen machines, bijvoorbeeld in het kader van het Industrie 4.0-initiatief in Duitsland.

Audi: bewezen kwaliteit in energie-efficiëntie

Sinds januari 2015 test Audi een Rittal Blue e+ koelaggregaat in zijn eindcontroleproces. Het project vergelijkt drie koelaggregaten: het nieuwe Blue e+ koelaggregaat en twee andere koelaggregaten van Rittal (een uit de huidige serie TopTherm Blue e en een ouder model). De proef duurt ruim een jaar. Eerste resultaten bevestigen de metingen die door het ontwikkelingsteam van Rittal zijn uitgevoerd. “In vergelijking met zijn voorganger, een TopTherm Blue e aggregaat, en onder dezelfde omstandigheden, bespaarde Rittal’s nieuwe Blue e+ koelaggregaat tot 75 procent energie,” aldus Andreas Korn, verantwoordelijk voor de planning van de automatiseringstechnologie in de fabriek van Audi in Ingolstadt, Duitsland. “Rittal’s Blue e+ koelaggregaten leggen de grenzen op het gebied van energie-efficiëntie voor de koeling van schakelkasten een stuk hoger.”

Kapp: koeling met variabele snelheid verlengt levensduur

Tijdens de engineering en productie is het verlengen van de levensduur van systemen en componenten een belangrijk doel. Om storingen te voorkomen, moeten systeemcomponenten correct worden gekoeld, afhankelijk van de belasting en het energieverbruik. Uit recente metingen bij Kapp, een producent van bewerkingsmachines, blijkt dat de Blue e+ koelaggregaten van Rittal thermische belastingen door temperatuurschommelingen met ongeveer 95 procent verlagen ten opzichte van conventionele koelaggregaten. “Ik was daadwerkelijk verrast en onder de indruk van dit resultaat. De nauwkeurigheid van de nieuwe Blue e+ koelaggregaten van Rittal verlaagt de thermische belasting op onze regelaars aanzienlijk, waardoor de levensduur van onze systemen toeneemt. Voor ons is dit een belangrijk voordeel,” aldus Alfred Tenner, hoofd afdeling Controle en Instrumentatie bij Kapp.

Weisser: een koelaggregaat voor spanningen en frequenties over de hele wereld

De nieuwe koelaggregaten zijn geschikt voor een groot aantal spanningsgebieden. Metingen door JG. Weisser Söhne, producent van bewerkingsmachines, bevestigen dit. Thorsten Rettich, Engineering Director bij J.G. Weisser concludeert: “De nieuwe Blue e+ koelaggregaten bieden ons een groot voordeel. Administratie en voorraadbeheer worden vereenvoudigd omdat er voor elke vermogenscategorie maar één productcode nodig is – en dit bespaart ons tijd en geld bij de planning, inkoop en opslag van de aggregaten.”

 

Share