Juni, 2018
Innovatief koelsysteem Viessmann bij Aldi-Nord
Kun je het gebruik van koudemiddelen decimeren en thermische energie opslaan om later op een zero emissie-supermarkt uit komen? Viessmann, wereldwijd leverancier van verwarming- en koelsystemen, heeft vorig jaar bewezen van wel. Hun Esycool green solutions won eind februari de prestigieuze Duitse IKU.
De IKU – voluit: ‘Innovationspreis für Klima und Umwelt’ – wordt om het jaar uitgereikt door het ‘Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit’ en het ‘Bundesverband der Deutschen Industrie’. Deze prijs is ingesteld om innovaties vanuit onderzoek en bedrijfsleven op het gebied van klimaat en milieubescherming te bevorderen. Viessmann, in 1917 opgericht en nog steeds in handen van de familie, won in een van de vijf categorieën: procesinnovaties voor klimaatbescherming.
Het bedrijf, waarvan het hoofdkantoor in het hart van Duitsland (Hessen) is gevestigd, haalde in 2016 een omzet van meer dan 2,2 miljard euro en heeft productielocaties in Frankrijk, Canada, Polen en China. Viessmann is tevens in Nederland actief.
Op een waterkoude februarimiddag in Berlijn kreeg Joachim Janssen, co-ceo van de Viessmann groep, de eerste prijs uitgereikt door Jochen Flashbarth, Staatssekretär im Umweltministerium, wegens een innovatief koelsysteem dat Viessmann bij prijsvechter Aldi-Nord heeft gerealiseerd. ‘De IKU steekt ons een hart onder de riem om door te gaan met de ontwikkeling van duurzame energieoplossingen tot profijt van toekomstige generaties’, zei Janssen bij de uitreiking.
Esycool green solutions richt zich vooral op koeling van dagelijkse levensmiddelen en het vriesvak omdat die afdelingen verantwoordelijk zijn voor ruim de helft van het energiegebruik in de retailbranche. Testen bij tien vestigingen van Aldi-Nord (onder meer in Osnabrück, Plön en Lübeck) hebben sinds november 2015 laten zien dat met het schaalbare systeem meer dan 10 procent op de totale elektriciteitsrekening kan worden bespaard.
IJsbuffers
Het innovatieve koelsysteem steunt op een aantal componenten: een warmtepomp met een COP van bijna 4,5, thermische opslag in ijs (met een water/glycol-mengsel), een luchtdroger op het dak en een hermetisch gesloten circuit dat voor een regelbare luchtstroom zorgt. Daarnaast is voor koeling van de elektrische warmtepompen slechts 5 procent van de gebruikelijke hoeveelheid koudemiddel (R290) nodig.
Opvallend aan Viessmanns Esycool – oftewel ‘Energy systems for cooling applications’ – is dat gebruik wordt gemaakt van thermische opslag en wel in een aantal ijsbuffers vlak onder het maaiveld. Een techniek die sinds 2008 al bij duizenden Duitse woningen is toegepast en de laatste tijd ook mondjesmaat in de utiliteitsbouw in Nederland begint door te sijpelen.
De werking van ijsbuffers maakt gebruik van twee principes: aan de ene kant is de temperatuur onder het maaiveld, over alle seizoenen gemeten, redelijk constant; anderzijds komt er bij de faseovergang van water naar ijs – en omgekeerd – veel energie vrij. Pas je vervolgens betonkernactivering in de buffers toe en zet je een luchtdroger op het dak van het gebouw, dan kun je die energie met warmtepompen opkrikken, niet alleen voor ruimteverwarming, maar ook voor koeling in de winkel.
Emissievrij
Het innovatieve van Viessmanns systeem is dat het een aantal duurzame oplossingen combineert. Zowel het ijswatercircuit als de warmtecirculatie zijn gesloten, schaalbaar en regelbaar. De spiraal aan de buitenkant van de buffer krijgt 6 cm ijsvorming terwijl de binnenzijde juist warm blijft. Een warmtewisselaar doet de rest: warmte gaat naar de buitenkant om het ijs te laten smelten waardoor er altijd genoeg thermische energie voorradig is. ’s Zomers werkt het proces tegenovergesteld. Dan koelt de binnenzijde het water juist af om het vervolgens, dankzij de warmtepomp, het gebouw in te sturen.
Wat het systeem verder uniek maakt, is dat Viessmann alvast een voorschot heeft genomen op een supermarkt die geheel emissievrij is. Immers, indien op het dak van de supermarkt, naast de zon-luchtdrogers als voeding voor de warmtepomp, ook pv-panelen worden geplaatst, kan men het hele gebouw zonder gebruik van fossiele brandstoffen van zowel ruimteverwarming als koeling voor levensmiddelen voorzien. De circa 10 procent besparing op het stroomverbruik is bovendien een voordeel omdat de exploitant van de supermarkt iets minder pv-panelen hoeft te plaatsen.
In de nabije toekomst kan Esycool ook worden gekoppeld aan een smart grid, eventueel in combinatie met oplaadstations voor elektrische voertuigen.
Tekst: Tseard Zoethout, freelance journalist.
Fotografie: Industrie