SCM Ref high temperature warmtepomp

SCM Ref behoort tot de OEM-divisie van Beijer Ref en is gespecialiseerd in het ontwikkelen van units, met tevens een specialisatie in natuurlijke koudemiddelen. Om aan de toenemende vraag naar hoge temperatuur warmtepompen te kunnen voldoen, ontwikkelde SCM Ref een unieke productlijn bestaande uit vier typen.

De warmtepompen zijn ontwikkeld voor NH3 koudemiddeltoepassingen. NH3 wordt algemeen erkend als één van de beste koudemiddelen voor warmtepomptoepassingen.

De vermogensrange situeert zich van 320 kW tot 1,4 MW. Dit is gebaseerd op intredewatertemperaturen tussen +50°C en +80°C. (90°C als optie).

De configuratie van de warmtepomp is uniek en betrouwbaarder dan conventionele cascadesystemen, die vaak ingezet worden om dergelijke hogedrukverschillen te overwinnen. Eéntrapscompressietoepassing is immers minder complex om op te zetten.

Met intredetemperaturen van de bodemwarmtebron van ongeveer +12°C aan de koudwaterzijde en een uittredetemperatuur van de warmwatervraag van +80°C aan de warmwaterzijde, worden normaal gesproken twee compressoren ingezet die met verschillende druktrappen werken om een tevreden energieprofiel te bereiken.

Door gebruik te maken van een unieke opstelling van warmtewisselaars in combinatie met een hogedruk (63 bar) schroefcompressor, kan SCM Ref voldoen aan de Nederlandse EIA-subsidieregels, zelfs wanneer de apparatuur is ontworpen voor eentrapscompressiemodus.

Dit wordt mogelijk gemaakt door het gebruik van speciale warmtepompsoftware, die het werkbereik van de schroefcompressor bewaakt, uitgerust met gepatenteerde rotorprofielen,  speciaal ontwikkeld voor deze verwarmingstoepassingen.

Deze software draait op een Siemens S7 PLC-platform en is gemakkelijk toegankelijk via het TCP-IP-protocol voor bewaking op afstand door middel van een laptop, pc en smartphone. De software werkt nauw samen met een Danfoss-frequentieomvormer, die ervoor zorgt dat de compressor en de motor soepel draaien over een breed capaciteitsbereik. De gevraagde en geleverde hoeveelheid energie wordt berekend en duidelijk gevisualiseerd op trendgrafieken in kleurendisplay (HMI).

Er is ook gefocust op een laag laadvolume van de NH3-toepassing door gebruik te maken van platenwarmtewisselaars en de unieke controller software. Het regelalgoritme van de software maakt het mogelijk om warmteterugwinningsfuncties te combineren om zo slechts één warmtewisselaar te moeten gebruiken. Dit elimineert het gebruik van twee extra warmtewisselaars aan de warmteterugwinning kant.

Het gebruik van minder componenten draagt bij aan een overzichtelijke en gebruiksvriendelijke warmtepomp. De warmtepomp is onderhouds- en servicevriendelijk voor de monteurs.

Speciale aandacht wordt besteed aan veilige smering en temperatuurbetrouwbaarheid van de oliekringloop. Vanwege de hoge drukverhoudingen en temperaturen waaraan de compressor wordt blootgesteld, is er een back-up systeem dat zorgt voor voldoende smering, ook als er een ongebalanceerd hydraulisch systeem aanwezig is aan de verwarmingszijde van het gebouw. Deze failsafe-toepassing draagt tevens bij aan het verhogen van de energie-efficiëntie door ook te fungeren als fijnafstellingsregeling.

De software bewaakt niet alleen de warmtepomp zelf, maar houdt ook rekening met de externe procesvariabelen. Tijdens het opstarten is er een speciale opstartsoftwaremodus die de manier waarop koude wordt geëxtraheerd uit de koude grondbron waarborgt, en ervoor zorgt dat deze niet wordt blootgesteld aan extreme koude extractie. (Tijdens het opstarten zal de koudebelasting veel hoger zijn vanwege de lagere wateruittredetemperaturen aan de warme zijde). Als de drukverschillen niet voldoende zijn om voldoende smering over de compressor te verzekeren tijdens deze opstartfase, wordt een oliepomp geactiveerd. De compressor is uitgerust met een Vi-regeling om over- en ondercompressie tijdens verschillende werkomstandigheden te overwinnen, wat te allen tijde zorgt voor optimale bedrijfscondities.

Met een robuuste schroefcompressor als kloppend hart van de warmtepomp is hij uiterst betrouwbaar en servicevriendelijk. Onderhoud voor de technici in het veld wordt tot een minimum beperkt en de apparatuur is zeer robuust en ontworpen voor een storingsvrije werking. Aan de warmwaterzijde hebben de geïmplementeerde warmtewisselaars een zeer hoge K-waarde. Door de semi-gelaste toepassing van die warmtewisselaars zijn ze eenvoudig te reinigen bij aanwezigheid van verontreinigingen in het water.

De schroefcompressortoepassing is minder kwetsbaar voor ongebalanceerde situaties en de onderhoudsintervallen zijn veel competitiever in vergelijking met de toepassingen waar bijvoorbeeld zuigercompressoren worden gebruikt.

De unieke en brede SCM Ref functies verzameld vanuit onze ervaring in het veld, werden in de softwarebesturing samengebracht en gecombineerd met unieke, zeer efficiënte componenten. Dit maakt deze warmtepomp tot een van de groenste oplossingen die SCM Ref in de markt te bieden heeft.