Dijksma Koudetechniek baute auf seinem Know-how in den Bereichen Wärmerückgewinnung und CO₂-Heißgassysteme auf und setzte die Danfoss ICF Flexline™ Ventilstation mit dem ICFD-Modul auf eine neue Art und Weise ein – und erweiterte ihre Nutzung über die herkömmliche Abtauung hinaus in eine kombinierte Heizungs- und Kühlungsanwendung für die Verarbeitung von Blumenzwiebeln. Das Konzept verzichtet auf Gaskessel, hält die Verdichterleistung während des Heizens aufrecht und arbeitet zuverlässig bei bis zu 50 °C mit minimalem Flashgas, alles in einer vollmechanischen Einrichtung für eine präzise Klimaregelung.
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Die Herausforderung: Fossilfreie Wärmerückgewinnung ohne Kompromisse bei der Kühlung
Die Anlage benötigte fossilfreie Wärme, ohne die Kühlung zu unterbrechen. Die Trocknung von Glühbirnen erfordert eine strenge Regelung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftzirkulation und Ethylen, doch traditionelle Anlagen trennen Heizung und Kühlung und verlassen sich oft auf Gaskessel. Dijksma wollte beides integrieren und dabei Wärme aus dem Kältekreislauf nutzen. Das Team hatte eine ausschlaggebende Unsicherheit: Funktionieren die Schwimmer bei höheren Temperaturen der Verflüssigung über 20°C einwandfrei?
Es handelte sich um ein Pilotprojekt, da wir nicht wussten, ob die Schwimmer bei höheren Temperaturen der Verflüssigung ordnungsgemäß funktionieren.
Die Lösung lautet: Schwimmerbasierter ICFD, der die Verdichterleistung bewahrt
Basierend auf Erfahrungen mit druckgeregelten Konzepten, die die verfügbare Verdichterleistung während der Abtauung reduzieren, entschied sich Dijksma für einen schwimmerbasierten ICFD-Ansatz zur Aufrechterhaltung der Leistung in einer Heizungsanwendung, die einen deutlich höheren Durchsatz erfordert. Heißgas aus dem Kältekreislauf wird in Verdampfer eingespritzt und bei 40 bis 50°C zur Verflüssigung gebracht, wodurch nutzbare Wärme während der Kühlung bereitgestellt wird. Ursprünglich für die Heißgasabtauung entwickelt, sorgt der ICFD dafür, dass nur vollständig verflüssigte Flüssigkeit in den Abscheider zurückfließt. Dies minimiert die Entstehung von Blitzgas, verbessert die Energieeffizienz und reduziert die Belastung der ECO-Abscheiderschwimmer während des Heizens. Das System läuft mechanisch ohne Regelung und ermöglicht gleichzeitiges Heizen und Kühlen.
Das Ergebnis: Integrierte Heizung und Kühlung, Entfernen von Gaskesseln und höhere Effizienz
Das System erwies sich bei Verflüssigungstemperaturen von bis zu 50°C als zuverlässig und ermöglichte die Eliminierung von Gaskesseln durch Nutzung der Rückgewinnungswärme aus dem Kältekreislauf. Minimale Blitzgasverluste erhöhten die Gesamteffizienz und reduzierten die Belastung der ECO-Abscheiderschwimmer, wodurch die Kondensatbehandlung während des Heizens verbessert wurde. Entscheidend war, dass der schwimmerbasierte ICFD-Ansatz die Verdichterleistung in einer Hochleistungsheizungsanwendung aufrechterhielt, und das erfolgreiche Pilotprojekt wurde mit zusätzlichen Zellen unter Verwendung desselben Konzepts skaliert.
Der Einsatz des ICFD für diese Anwendung schafft viele Möglichkeiten für die Zukunft. Die Robustheit des ICFD, der erweiterte Betriebsbereich und die professionelle Zusammenarbeit mit Danfoss eröffnen uns in diesem Bereich wirklich neue Möglichkeiten.
Warum ICFD für die Wärmerückgewinnung?
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Keine Systemanpassungen erforderlich, vollmechanischer und konsistenter Betrieb
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Hohe Effizienz bei minimalem Blitzgas
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Reduzierte Belastung der Abscheiderschwimmer sorgt für eine bessere Kondensatbehandlung während des Heizens
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Aufrechterhaltung der Verdichterleistung während des Heizens
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Bewährt im Betrieb bis zu 50°C
Häufig gestellte Fragen
Wie integriert die Wärmerückgewinnung in diesem Fall Heizung und Kühlung?
Heißgas aus dem Kältekreislauf wird in Verdampfer eingespritzt und bei 40 bis 50°C zur Verflüssigung gebracht, wodurch Wärme bei fortgesetzter Kühlung bereitgestellt wird. Der ICFD sorgt dafür, dass nur vollständig verflüssigte Flüssigkeit zum Abscheider zurückfließt, wodurch die Verflüssigung minimiert wird.
Kann der ICFD bei höheren Verflüssigungstemperaturen betrieben werden?
Ja. Der Betrieb wurde über die ursprüngliche Bauweise hinaus mit zuverlässiger Leistung bis 50°C nach oben bewiesen.
Warum sollten Sie sich für eine schwimmerbasierte ICFD-Lösung anstelle eines druckgesteuerten Konzepts entscheiden?
Druckgeregelte Systeme haben in früheren Installationen eine reduzierte verfügbare Verdichterleistung. Der schwimmerbasierte ICFD-Ansatz bewahrte die Verdichterleistung während des Heizens und minimierte gleichzeitig das Blitzgas.
Erfordert die Konfiguration eine Regelungsabstimmung oder spezielle Anpassungen?
Nein. Die Einrichtung ist rein mechanisch und erfordert keine Regelungsanpassungen, was die Inbetriebnahme und den täglichen Betrieb vereinfacht.
Können Heizung und Kühlung gleichzeitig laufen?
Ja. Die mechanische Anordnung ermöglicht gleichzeitiges Heizen und Kühlen, was für eine stabile Klimaregelung im Trockner unerlässlich ist.
Welche Auswirkungen hat dies auf die Leistung des Abscheiders?
Durch die Rückführung vollständig kondensierter Flüssigkeit und die Reduzierung von Flashgas entlastet die Lösung die Schwimmer des ECO-Abscheiders und verbessert die Verflüssigung während der Erwärmung.
Wo sonst kann dieser Ansatz angewendet werden?
Das Konzept eignet sich für Prozesse in der Lebensmittel- und Industriekälte, die ein integriertes, effizientes Wärmemanagement benötigen und darauf abzielen, fossile Brennstoffe zu reduzieren.