Airconditioning en koeling op RCC Koude en Luchtbehandeling

Informatie over airconditioning koeltechniek en koude maar ook ventilatie koeling en lucht

Het gemeentehuis van Tytsjerksteradiel in het Friese Burgum was aan vervanging van de VRF-installatie toe. Daarbij wilde de gemeente een verduurzamingsslag maken, vooral met het koudemiddel. Uiteindelijk viel de keuze op het HVRF-systeem, een indirect systeem met R32 in het primaire, en water in het secundaire circuit.

Toen het gemeentehuis in Burgum in 2005 een nieuwe publiekshal met vergaderzalen kreeg, kwam er ook een VRF-installatie om deze ruimtes te verwarmen en te koelen. Een doorslaand succes was dat niet.

Hoge ruimte onvoldoende verwarmd De eerste oorzaak daarvan was dat de publieke ruimte, die bijna zeven meter hoog is en veel glaspartijen heeft, onvoldoende werd verwarmd. De lucht die via kanaalunits in het plafond de ruimte moest verwarmen, kwam niet laag genoeg, waardoor het niet behaaglijk werd. Dat probleem werd opgelost door het aanleggen van vloerverwarming, waarvoor een extra warmtepomp nodig was. Het tweede probleem betrof lekkages van het VRF-systeem. Bouma Technisch Installatiebedrijf uit Sumar, dat voor het onderhoud van de installatie was ingehuurd, heeft de installatie diverse keren vanwege lekkages moeten bijvullen. Directeur/eigenaar Bernard de Vries: “Voor de duidelijkheid: wij hebben de installatie destijds in 2005 niet geïnstalleerd. Het was ook geen VRF-systeem van Mitsubishi Electric.”

Het gemeentehuis van Tytsjerksteradiel in Burgum.

Kapotte compressor Sytze van der Bijl van de technische dienst van de gemeente Tytsjerksteradiel vertelt dat lekkages niet het enige probleem vormden. “Ook de compressor van het VRF-systeem ging om de haverklap kapot. De vervanging daarvan, en het bijvullen van het koudemiddel, was kostbaar, zodat we besloten dat er een nieuwe installatie moest komen.” Het lekkende koudemiddel was vooral vanwege de milieueffecten een doorn in het oog voor de gemeente. “Het was een extra reden voor ons om te besluiten dat de nieuwe installatie een duurzamer systeem moest worden”, zegt Van der Bijl.

Lage GWP-waarde als eis Een belangrijke eis die aan het nieuwe systeem werd gesteld, was dus dat het koudemiddel ervan een lage GWP-waarde moest hebben. “Een VRF-systeem met R410A, dat met 2.088 een hoge GWP-waarde heeft, viel daarom af. Na lang zoeken zijn we bij de HVRF van Mitsubishi Electric uitgekomen. Daar zit koudemiddel R32 in, wat met een GWP-waarde van 675 een stuk milieuvriendelijker is.” Maar met natuurlijke koudemiddelen zijn er toch ook opties met een nog lager GWP? Van der Bijl: “Daar hebben zeker we naar gekeken, maar we vonden geen installatie met een natuurlijk koudemiddel die voldoende capaciteit biedt.”

Propaan valt af De zoektocht naar een nieuwe installatie voerde de gemeente samen met Bouma Technisch Installatiebedrijf uit. De Vries beaamt dat het natuurlijke koudemiddel propaan afviel. “We hebben een aantal installaties bekeken, maar durfden het niet aan. We kregen geen betrouwbare indruk, mede omdat we geen goed referentieproject konden vinden. Bij het HVRF-systeem van Mitsubishi Electric kregen we wel een goed gevoel, deels omdat R32 minder gevaarlijk is dan propaan.” Het systeem werd in 2019 in het gemeentehuis geïnstalleerd.

Schematische weergave van een HVRF-systeem, met de buitenunit, DC-controller en een aantal binnenunits.

Kleinere koudemiddelinhoud Behalve dat het systeem een koudemiddel met een lagere GWP-waarde gebruikt, is het voordeel van HVRF dat de koudemiddelinhoud een stuk kleiner is dan bij VRF. Dat komt doordat het een indirect systeem is. Met het koudemiddelcircuit wordt de gewenste temperatuur gemaakt, en die wordt via warmtewisselaars overgedragen naar een secundair circuit dat is gevuld met water dat in een gebouw de ruimtes via speciale HVRF-kanaalunits in het plafond koelt of verwarmt. Bij VRF gaat ook het koudemiddel door het gebouw, waardoor de koudemiddelvulling een stuk groter is.

Maatregelen voor brandveiligheid Dat R410A door het gebouw kan, komt omdat het niet ontvlambaar is. R32 is licht ontvlambaar, wat betekent dat bij een grotere koudemiddelinhoud veiligheidsmaatregelen getroffen moeten worden, ook al gaat het niet door het gebouw. In het HVRF-systeem van het gemeentehuis zit acht kilogram R32. Er moeten daarom extra maatregelen worden getroffen. De Vries: “We hebben vanwege de veiligheid de binnenunits, die BC-Controllers worden genoemd, in een afgesloten gang/trappenhuis geplaatst. Bij eventuele lekkage komt het koudemiddel, dat zwaarder is dan lucht, in de hal op de begane grond terecht. Daar is ventilatie aangebracht, waardoor het naar buiten gaat. Het zijn ruimtes die niet open zijn voor het publiek. Verder is er een alarminstallatie geïnstalleerd; alles is uitgevoerd zoals de regelgeving voorschrijft.”

‘Constante lekkage is uitzonderlijk’ De verdamper/condensor staat op het dak en is via koelleidingen met de BC-Controllers verbonden. Daar zou dus theoretisch, net als bij het vorige VRF-systeem, lekkage kunnen optreden. Gert Veurink, adviseur bij Alklima / Mitsubishi Electric, wijst erop dat het gaat om weinig leidingwerk en een beperkt aantal soldeerpunten. “Dat moet toch goed uitgevoerd kunnen worden. Het is sowieso uitzonderlijk dat systemen constant lekken, dat mag gewoon niet gebeuren.”

De BC-controller is een geavanceerd systeem met platenwisselaars, verdampers, condensors en waterzijdige pompen.

Simultaan verwarmen en koelen De koudemiddelleidingen gaan vanaf de installatie op het dak naar de verdelers – of zoals Mitsubishi Electric ze genoemd: de BC-controllers. Elke verdieping heeft er één. De BC-controller is een geavanceerd systeem met platenwisselaars, verdampers, condensors en waterzijdige pompen die ervoor zorgen dat simultaan kan worden verwarmd en gekoeld en dat warmte die bij koeling vrijkomt, wordt benut. Omgekeerd kan ook; koeling die bij verwarming vrijkomt, kan ook worden benut. Hierdoor gaat er zo min mogelijk energie verloren.

Leidingwerk en kanaalunits vervangen Vanuit de BC-controller gaat gekoeld of verwarmd water naar de HVRF-kanaalunits in de verschillende ruimtes, die hierdoor individueel kunnen worden geklimatiseerd. Ook het oude VRF-systeem maakte gebruik van kanaalunits. Die waren niet meer bruikbaar omdat ze met koudemiddel werken. Ze zijn daarom allemaal vervangen. Ook het leidingwerk moest worden vervangen, wat volgens De Vries een vrij eenvoudige klus was. Alleen de ventilatiekanalen bleven. Het systeem, dat in de zomer van 2019 werd geïnstalleerd, draait volgens Van der Bijl goed. “Van vervelende lekkages hebben we gelukkig geen last meer.”

Klanten kiezen toch voor VRF Wat het energiegebruik betreft, kan Van der Bijl geen vergelijk maken met het oude VRF-systeem. “Door de coronapandemie heeft het personeel veel thuis gewerkt, waardoor we minder hebben verwarmd. Hierdoor zal het energiegebruik ongeacht het systeem sowieso lager uitvallen dan in de voorgaande jaren.” Net als Van der Bijl is ook De Vries enthousiast over de nieuwe installatie: “Het is een goed systeem en bovendien is het duurzaam.” Dat zou een aanleiding kunnen zijn om het systeem ook bij andere klanten te installeren. Dat gebeurt echter niet, terwijl De Vries klanten wel van nieuwe VRF-systemen heeft voorzien: “We installeren er vijf à zes per jaar. Klanten kiezen hiervoor vanwege de lagere prijs. Ik wijs ze meestal wel op HVRF, maar vaak ligt al vast wat de installatie wordt. Dat heeft een adviseur bepaald.”

Hogere investeringskosten Volgens Gert Veurink van Alklima vergt HVRF inderdaad een hogere investering dan VRF. “ Als je alleen naar de aanschafwaarde kijkt, is dat het geval. Maar op het installeren kunnen kosten worden bespaard doordat in het secundaire circuit kunststof in plaats van koperen leidingwerk wordt toegepast. Dat kan bovendien worden geïnstalleerd door een monteur zonder F-gassencertificaat. Verder wordt er veel minder en bovendien goedkoper koudemiddel gebruikt, kan het systeem preciezer worden geregeld en is het stiller. Je hoort geen koudemiddel door de buizen suizen.”

Geen EIA-subsidie Een nadeel van HVRF ten opzichte van VRF is dat bij de overgang van koudemiddel naar water rendementsverlies optreedt. Daardoor komt het systeem niet in aanmerking voor de EIA-subsidie. Veurink: “Mijn boerenverstand zegt dat HVRF goed past in het terugfaseren van F-gassen. Het is vreemd dat de EU daar kennelijk geen oog voor heeft.” Veurink wijst erop dat alleen de warmtepomp van het HVRF-systeem door de hoge COP en SCOP in aanmerking komt voor subsidie. “Net als andere warmtepompen, maar HVRF wordt bij de subsidieverstrekker samen met het secundaire circuit als een geheel gezien.”

‘Ook financieel een goede keuze’ Desondanks constateert Veurink dat er toch een markt is voor HVRF. “We zien nu vooral dat organisaties die duurzaamheid hoog in het vaandel hebben, voor dit systeem kiezen, zoals de gemeente Tietjerksteradeel.” Uiteindelijk zal dat volgens Veurink ook financieel een goede keuze blijken. “Voor gebouweigenaren is de EIA-subsidie natuurlijk mooi meegenomen. Maar met alle voordelen van HVRF zullen de totale kosten elkaar uiteindelijk niet veel ontlopen. En als er incidenten met lekkages plaatsvinden, zoals in Burgum, zal HVRF als beste uit de bus komen.”

De koeltechnische sector doet te weinig om jonge professionals binnen te halen

Schrijf u in voor de nieuwsbrief van Koude en Luchtbehandeling