Koelen

Beschrijving

De koeling kan gebeuren met behulp van warmtewisselaars, gevoed door grondwater, koeltorenwater of koelvloeistoffen die mechanisch of met behulp van ijswater gekoeld worden.

Een koelinstallatie bestaat uit 4 onderdelen:

• Verdamper: onttrekt warmte aan het te koelen product onder verdamping van het koudemiddel.
• Compressor: brengt het koudemiddel onder hogere druk en daarmee op een hogere temperatuur. De compressor kan op diverse plekken staan. Vaak staat de compressor in een aparte ruimte opgesteld.
• Condensor: geeft onder condensatie van het koudemiddel warmte af aan een ander medium (meestal aan de buitenlucht)
• Expansieventiel: verlaagt druk en temperatuur van het koudemiddel. Hierdoor koelt het koudemiddel af en kan warmte opgenomen worden. Het expansieventiel zit meestal in de omkasting van de verdamper.

Deze onderdelen vormen een gesloten circuit. Het dampvormig koudemiddel wordt samengeperst in de compressor. Hierdoor stijgen druk en temperatuur van de damp. In de condensor geeft het koudemiddel zijn warmte af aan een ander medium (meestal lucht, soms water). Hierbij condenseert het koudemiddel (van damp naar vloeistof ). Het koudemiddel is dan nog steeds onder druk. In het expansieventiel wordt vervolgens de druk van de vloeistof verlaagd. Onmiddellijk na het expansieventiel bevindt zich de verdamper. In de verdamper gaat de koelvloeistof weer over van vloeistof naar damp. Hierbij wordt warmte onttrokken aan het te koelen product (of ruimte). Vervolgens stroomt het koudemiddel (in dampvorm) naar de compressor. Hier begint de koelcyclus opnieuw.

De hoeveelheid opgenomen warmte wordt afgezet tegen de hiervoor benodigde aandrijfenergie. Deze verhouding wordt koudefactor of COP (Coefficient Of Performance) genoemd. Hoe hoger de koudefactor hoe hoger de energie-efficiency. Hierin wordt alleen de prestatie van de compressor beoordeeld. Een koelcompressor die 100 kWe gebruikt kan bij een koudefactor van 2,5 ongeveer 250 kWth wegkoelen. De koudefactor varieert tussen 1,5 en 3,5.

Bij cryogene koeling worden de producten rechtstreeks in contact gebracht met het koude medium. De koeling is gebaseerd op een fase-overgang van het koelmiddel: sublimatie van droog CO₂ of evaporatie van vloeibaar CO₂ of N₂ (Broeze & van der Sluis, 2009).

Tabel: voor- en nadelen van cryogene en mechanische koeling

Op de website van koudecentraal kan indicatief berekend worden wat de koellast is voor verschillende AGF: http://www.koudecentraal.nl/tools.aspx.

Milieuaspecten

Energieverbruik of verbruik van koudemiddelen. Daarnaast kunnen bij sommige producten geuren vrijkomen. Dit geldt voornamelijk bij het koelen van gefrituurde aardappelproducten.