Koeling in beweging

In 2014 is er nieuwe F-gassenverordening in werking getreden. Even leek het erop dat alle synthetische koudemiddelen verboden zouden worden. Uiteindelijk is besloten om vanaf 2020 een groep koude middelen met een hogere GWP (Global Warming Potential) te verbieden (zie tabel). Naast dit verbod is afgesproken dat het op de markt brengen van alle synthetische koudemiddelen geleidelijk afgebouwd wordt tot 21% in 2030. Volgend jaar wordt een forse stap gezet in het verminderen van het toegestane HFK-volume op de markt. Dit wordt met 37% verlaagd. 

Synthetische koudemiddelen duurder

Inmiddels zijn de eerste gevolgen daarvan merkbaar. Eén van de fabrikanten, Honeywell, wil in 2018 stoppen met de verkoop van R404A en R507 op de Europese markt. Het gaat om twee koudemiddelen met een hoge GWP-waarde van respectievelijk 3.943 en 3.985. Honeywell stelt op zijn website dat het bedrijf hiermee de industrie helpt om te voldoen aan de F-gasregelgeving. Andere fabrikanten zoals Chemours heeft inmiddels in drie maanden tijd al drie keer de prijs van de hoog-GWP-koudemiddelen R404A en R507 verhoogd. Hierdoor is de prijs al meer dan verdubbeld. 
De verwachting is dat er nog meer forse prijsstijgingen volgen. Niet alleen van R404A en R507, maar ook andere middelen zoals R134a en R507F zullen mogelijk in prijsstijgen. 
Harrie Versluis van DLV Advies adviseert daarom bedrijven die een installatie hebben met HFK-koudemiddelen bij lekkage of hogere onderhoudskosten in elk geval na te denken over de vervanging van de installatie door een installatie met natuurlijke koudemiddelen. Bij de stijgende prijzen kan doordraaien met een oude installatie wel eens een dure optie worden. Onderhouds- en keuringskosten zijn vaak lager bij natuurlijke koudemiddelen. Zeker bij oudere installaties daalt bij aanschaf van een nieuwe installatie ook het energieverbruik. Wacht daarom niet totdat de installatie echt kapot is, maar maak vooraf een plan en een berekening. Duurder wordende HFK-koudemiddelen maken een overstap naar natuurlijke koudemiddelen aantrekkelijker. Ook de hoge Energieinvesteringsaftrek (EIA) (55%) op natuurlijke koudemiddelen kan een reden zijn om om te schakelen. 

Natuurlijk goedkoper

De overstap naar natuurlijke koudemiddelen is daarnaast ook aantrekkelijker geworden. Voorheen werden vooral installaties met ammoniak verkocht. Een oplossing die alleen rendabel is voor heel grote installaties (> 250 kW koelvermogen). Enkele jaren geleden zijn daar koelinstallaties met propaan als koudemiddel en CO2 koudedrager bij gekomen. Inmiddels zijn er ook installaties met alleen CO2 als koudemiddel. Hiermee is er ook voor middelgrote installaties een betaalbaar en rendabel alternatief voor synthetische koudemiddelen. Ook koeltechnisch en qua jaarkosten zijn deze installaties een prima alternatief (zie LandbouwMechanisatie van juni 2015). Maar wanneer kies je nu voor een systeem met alleen CO2 en wanneer combineer je CO2 en propaan? De meningen in koelland hierover zijn zeer divers. 

DX-systeem

De installaties met alleen CO2 zijn goedkoper dan de pompsystemen. Hierdoor is dit ook voor kleinere systemen een goede optie. Ze werken zoals de meeste andere koelingen werken: één circuit met directe expansie. Het heeft dus ook dezelfde voor- en nadelen als alle andere DX-systemen. Eén van de kenmerken is dat zuigdruk voldoende laag moet zijn om het middel volledig te laten verdampen. Voor producten als aardappelen en uien is dat echter geen probleem. 
Volgens sommige leveranciers is één van de argumenten om niet te kiezen voor een CO2 installatie het rendement van het koudemiddel CO2. Dit wordt sterk beïnvloed door de buitentemperatuur. Als het buiten koud is, is het een heel rendabel koudemiddel. De COP kan dan oplopen tot 7. Oftewel met 1 kW elektra kan de installatie dan 7 kW koude verpompen. Oudere installaties (met R22) hebben vaak een COP van circa 3. Deze COP daalt bij een DX-systeem met CO2 echter vrij snel. Bij een buitentemperatuur van 10 C komt hij (net als propaan en R134A) op circa 5. Wordt het nog warmer dan is de installatie minder rendabel dan bij het koudemiddel propaan. De COP daalt bij buitenluchttemperatuur van 25 C tot 2. Deze omstandigheden zullen in de akkerbouw echter zelden voorkomen. Een installatie voor pootgoed draait vooral in de winter en zal dus een laag energieverbruik hebben. Voor producten als winterpeen kan men in het voorjaar het koelen vooral in de nacht doen. De buitentemperatuur is dan nog steeds laag, zodat het energieverbruik ook laag blijft. Alleen als de koeling ook op een zomerdag veel werk moet leveren kan het energieverbruik tegenvallen. 

Pompsysteem

Een installatie met propaan als koudemiddel en CO2 als koudedrager is een pompsysteem. Dit betekent dat er twee aparte circuits zijn. Tussen deze circuits zit een wisselaar, vat en een pomp. 
Dit materiaal maakt het systeem duurder dan een systeem met alleen CO2. Bij grote systemen is het prijsverschil overigens relatief kleiner. 
Pompsystemen zijn echter zeker niet nieuw. Doordat de beide circuits gescheiden zijn, mag de zuigdruk hoger zijn dan bij een DX-systeem. Hierdoor kan het temperatuurverschil tussen de verdamper en de celtemperatuur klein worden gemaakt. Ideaal voor indrogingsgevoelige producten zoals witlof. Ook bij grotere en complexere systemen kan dit een aantrekkelijke optie zijn, omdat het temperatuurverschil beter is in te stellen. 
Sommige leveranciers roemen daarnaast het lage energieverbruik van propaan. Let echter op dat tussen de beide circuits een warmtewisselaar zit. De zuigdruk van de propaan zal daardoor altijd 4-5 graden lager liggen dan die bij de CO2. Hoe groot het verschil is hangt sterk af van de keuze van deze warmtewisselaar. In offertes ontbreken die specificaties te vaak, aldus Harrie Versluis.

Keuze

Kortom de complexiteit, het te bewaren product en de prijs van de installatie bepalen de juiste keuze tussen een CO2 en een CO2 propaan systeem. DLV Advies  adviseert in de praktijk daarnaast alleen nog synthetische koudemiddelen in kleine installaties. De meerprijs van een CO2 systeem is daar vooralsnog te hoog. De sterke voorkeur gaat dan uit naar R134a. De kans dat dit middel straks 1 op 1 te vervangen is door een middel met een heel lage GWP is veel groter dan bij R407F. Daarnaast zijn de koeltechnische eigenschappen van R134a ook veel beter. R407F is namelijk een blend, een mengsel met middelen die allemaal net even een ander verdampingspunt hebben. Hierdoor zal de zuigdruk in de praktijk lager liggen, waardoor meer ontvochtiging ontstaat. Ook het energieverbruik bij R407F ligt hoger. 

Dit artikel was gepubliceerd in de Landbouw Mechanisatie van november 2017.