Centrifugaalcompressor voor koelmachines en warmtepompen
Centrifugaalkoelmachines worden tot nu toe alleen gebruikt voor heel grote vermogens. Het Canadese Turbocor heeft een unieke kleine centrifugaalcompressor ontwikkeld, die olievrij is dankzij magnetische lagering en directe aandrijving door een pm-motor. De tweetraps compressor is ook geschikt voor toepassing als warmtepomp.
De toepassing van de centrifugaalcompressor ( een radiale turbine) is in vloeistofkoelmachines al oud. Vooral voor grote koelvermogens vanaf 1 MW is deze compressor populair. Voor koelvermogens van enkele honderden kW’s tot enkele MW’s past men de laatste tijd voornamelijk schroefcompressoren toe. Maar juist in dit vermogensgebied is een interessante concurrent gekomen, die dankzij de nieuwste technologische ontwikkelingen belangrijke voordelen te bieden heeft. Het Canadese bedrijf Turbocor ontwikkelde een centrifugaalcompressor met een koelvermogen van 300 kW. In plaats van de gebruikelijke tandwieloverbrenging tussen motor en compressor maakt Turbocor gebruik van een elektromotor met permanente magneten, die in staat is om extreem hoge toerentallen te draaien. Het maximum toerental is 45.000 omw/min. Het toerental kan gevarieerd worden afhankelijk van de koudevraag en de temperatuur van het koelwater. Het minimum toerental is 18.000 omw/min. De capaciteitsregeling is een combinatie van inlaatgeleideschoepen op de compressor en de toerenregeling. Daarmee is een uitzonderlijk groot regelbereik beschikbaar. Belangrijker nog is het gunstige rendement bij deellast. Terwijl de schroefcompressor onder deellast een lager rendement heeft dan bij vollast, levert de nieuwe centrifugaalcompressor met toerenregeling juist een hoger rendement. De verhouding tussen koelvermogen en motorvermogen ofwel cop (coefficient of performance) wordt steeds beter doordat men optimaal gebruik kan maken van de mogelijkheid om de koelwatertemperatuur te verlagen bij deellast.
De eliminatie van en tandwieloverbrenging dankzij de pm-motor maakte het ook mogelijk om deze compressor olievrij te construeren. Daartoe is de as van motor en compressor voorzien van magnetische lagers, die er voor zorgen dat de as wrijvingsloos zweeft. Bij een onverhoopte stroomstoring blijft de lagering bekrachtigd. Een condensator zorgt heel even voor de energielevering en vervolgens gaat de pm-motor als generator werken. De motor/generator wordt dan aangedreven door het vliegwieleffect van de turbinewielen.
De olievrije constructie levert niet alleen energiebesparing op door minder wrijvingsverlies, maar het ontbreken van smeerolie in het koudemiddel verbetert ook de overdracht van warmte in de warmtewisselaars.
De compressor is dankzij een tweetrapsuitvoering geschikt voor grote drukverschillen tussen verdamper en condensor. Daarmee is deze compressor ook geschikt voor toepassing als warmtepomp, waarbij watertemperaturen van meer dan 60 °C geleverd kunnen worden.
Axima Refrigeration in Lindau is de eerste koelmachinefabrikant in Europa, die deze compressor toepast in vloeistofkoelmachines en warmtepompen. Afhankelijk van het gewenste vermogen past men één tot zes compressoren toe, zodat men machines met en koelvermogen van 300 tot 1800 kW kan leveren. De eerste machines met deze unieke compressor zijn in bedrijf sinds begin 2004 bij een kunststofextrusiebedrijf in Freiburg en bij Schunk Sintermetalltechnik in Giessen.
www.de.axiref.com
www.turbocor.com
Copyright Energieprojecten.com 2004 (c)
Aan de teksten op deze website kunnen geen rechten worden verleend. De gegevens op deze website mogen niet zonder toestemming voor commerciële doeleinden worden vermenigvuldigd.
