Pompenspecialist KNF Verder speelt een belangrijke rol in de nieuwe koeltechnologie van de Duitse firma Efficient Energy. Dit bedrijf heeft een unieke techniek ontwikkeld waarbij water als koelmedium wordt gebruikt in zijn e-Chiller serie koelmachines.

De innovatieve Bluezero-technologie wordt gebruikt in deze eChiller-serie die water bruikbaar maakt als koelmedium om kasten, datacenters, industriële processen en gebouwen te koelen met dit puur natuurlijke koelmedium zonder emissies. Inherent daaraan vereist het systeem een constant en nauwkeurig vacuüm. Dat is waar een speciaal aangepaste vacuümpomp uit de N 813.3-serie van KNF  om de hoek komt kijken.

Zoektocht naar betere koelmedia

Koeling is het hele jaar door nodig in tal van bedrijfstakken, zoals in industriële productieprocessen of voor de koeling van machines en kasten, maar ook in de IT en voor comfortkoeling in kantoren en woongebouwen. Met het oog op de stijgende energiekosten en de regelgeving inzake energie-efficiëntie speelt koeling een belangrijke rol, nog afgezien van dure verliezen door beschadigde IT-apparatuur, machines of bederf van voedsel.

De meeste koelsystemen werken met traditionele koelmedia zoals gefluorideerde gassen (F-gassen), ammoniak of propaan. Deze conventionele koelmedia vormen echter een risico voor het milieu, de veiligheid of de volksgezondheid: F-gassen dragen bij tot de aantasting van de ozonlaag en de opwarming van de aarde, terwijl ammoniak giftig is en propaan brandbaar. Daarom wordt op grote schaal gezocht naar veilige, schone, duurzame en betaalbare koelmedia.

Zuiver water is efficiënt en verlaagt emissies

Efficient Energy is erin geslaagd een koelsysteem te ontwerpen dat gebruik maakt van zuiver water, ook wel R718 genoemd, als natuurlijk koelmedium. Met deze Bluezero-technologie is de eChiller de eerste en enige op water gebaseerde, in serie geproduceerde koelmachine ter wereld. De kern van deze technologie houdt in dat water als sterk energie gedreven koelmedium voortdurend in een gesloten circuit verdampt, gecomprimeerd en gecondenseerd wordt.

De belangrijkste voordelen zijn de uitstekende efficiëntie en duurzaamheid van de technologie. Deze maakt energiebesparingen tot 80 procent mogelijk in vergelijking met de huidige conventionele koelsystemen en veroorzaakt bijna geen CO2-uitstoot. Omdat het systeem alleen water gebruikt, vormt de technologie geen risico voor mens en milieu. Vulling van het systeem, service en onderhoud, alsmede recycling, zijn eenvoudig en er hoeft niet te worden verwezen naar veiligheidsvoorschriften zoals bij traditionele koelmedia.

Geavanceerde vacuümpomp nodig

Water kan als koelmedium worden gebruikt dankzij een nauwkeurig en constant vacuüm in het systeem, dat tijdens het bedrijf te allen tijde in stand moet worden gehouden. Alleen onder het juiste vacuüm ondergaat water de toestandsveranderingen bij de temperaturen die nodig zijn om water als koelmedium te gebruiken. Dit stelt hoge eisen aan de vacuümpomp. Zij moet werken in een bereik tussen 10 en 100 mbar abs. en in temperatuurbereiken van 5 °C tot 45 °C. Bovendien moet de pomp olievrij en betrouwbaar werken gedurende lange perioden zonder onderhoud.

Een kleine voetafdruk en een hoge algemene mate van robuustheid zijn van vitaal belang, en de pompen moeten de uitdagende stoomomgeving in de eChiller aankunnen. Membraanpomptechnologie is daarom ideaal voor deze taak en leidde uiteindelijk tot een samenwerking tussen Efficient Energy en KNF.

Speciaal aangepaste vacuümpomp

De uiteindelijk in het systeem gebruikte pomp is gebaseerd op de KNF N 813.3-serie, in een uitvoering die is afgestemd op de specifieke toepassing van Efficient Energy. Voor een hoger toerental is de motor digitaal geparametreerd. Dit is mogelijk omdat de borstelloze gelijkstroommotor een in eigen huis ontwikkelde component is, waardoor KNF geavanceerde digitale afstellingen kan verrichten. Aan de zuigzijde is de pomp voorzien van een kopplaat met permanent open gasballast, een filter en een nozzle. De gasballast helpt het condensaat uit de pomp te verwijderen waardoor hoge prestaties worden gewaarborgd.

Ondanks de krachtige prestaties en de hoge rotatiesnelheid van de motor, werkt de vacuümpomp zeer stil en trillingsarm. Dit opent de mogelijkheid om de eChiller te gebruiken in woongebouwen en in productieprocessen waar een geluidsarme werking van belang is. Dit voorbeeld illustreert hoe de kwaliteit van één onderdeel zoals een pomp een groot effect kan hebben op een systeem als geheel en op de toepasbaarheid daarvan op verschillende gebieden. Het laat ook zien dat de gezamenlijke aanpassing en verfijning van een pomp kan leiden tot oplossingen die anders niet mogelijk zouden zijn geweest.