Speed Starters dragen bij tot energie-efficiëntie van koelsysteem Bij de vernieuwing van zijn koelinstallatie heeft vleesverwerkend bedrijf Marmo in Diest volop ingezet op energie-efficiëntie. Integrator Sabcobel koos daarbij onder meer voor de Speed Starters van Phoenix Contact om de snelheid van ventilatoren te regelen. Een industrieel netwerk met Smart Elements koppelt alle in- en uitgangen van het uitgebreide systeem aan één centrale sturing.
Toepassing
Bij de vernieuwing van het koelsysteem waren betrouwbaarheid en bedrijfszekerheid dan ook de topprioriteiten, maar ook energie-efficiëntie is in dit soort projecten een belangrijke factor.
“Het koel- en vriessysteem bestaat uit twee druktrappen”, zegt Dieter Backaert, een van de zaakvoerders van Sabcobel, dat de nieuwe installatie bij Marmo mee realiseerde. “Er wordt CO² doorheen de productie gepompt als verdampende koudedrager. De CO² wordt afgekoeld tot -4°C door een koelinstallatie op basis van ammoniak met industriële zuigercompressoren. Dankzij deze cascade houden we de hoeveelheid koudemiddel beperkt tot 300 kg en bereiken we een maximale performantie doorheen het jaar (cfr. winter- en zomerregime). De restwarmte van de koelinstallatie wordt integraal gebruikt voor de productie van warm water, dat onder meer ingezet wordt bij de reinigingsprocessen. De lagedruktrap bestaat uit een subcritische CO² vriesinstallatie met directe expansie in de koelers voor diverse diepvries toepassingen: snelvriezer, bewaring, korstvriezer, etc.
Sabcobel is met deze nieuwe installatie niet aan zijn proefstuk toe. Het bedrijf werd opgericht in 1958 en legde zich aanvankelijk toe op de productie van meubels en later koelmeubels voor de retailsector. Het succes van hun ontwerp- en installatiebedrijf groeit uit naar meer industriële koel- en vriesinstallaties voor productiebedrijven en distributiecentra. Daarmee zijn ze specialist geworden in de realisatie van koudeketens voor de voedingsindustrie, gaande van koeling in productieomgevingen en logistiek tot de koeltogen en koelkasten in het warenhuis.
Oplossing Speed Starters
Bij Marmo staan in de productie in het totaal 60 koelers opgesteld die via PLC hun setpunt krijgen i.f.v. de productieruimte. De koelers zijn uitgerust met 3-fasige AC ventilatoren waarvan de snelheid geregeld wordt door een Speed Starter van Phoenix Contact. De snelheid van de ventilatoren wordt bepaald via een comfortregeling in de PLC, die het tochtgevoel voor de operatoren minimaliseert en waardoor te allen tijde de gewenste temperatuur bereikt wordt.
“Verder is elke ruimte uitgerust met een airboost functie waarmee de operatoren de luchtsnelheid kunnen verhogen, bijvoorbeeld voor de vochtafvoer tijdens het reinigen van de desbetreffende productieruimte”, zegt Arne Vandenbroucke, Electrical Engineer bij Sabcobel. “Op andere momenten volstaat het om de ventilatoren trager te laten draaien. Dat is beter voor het comfort van de medewerkers, maar ook voor het energieverbruik.”
In dit project worden Speed Starter modules gebruikt die schakelen tussen twee vooraf ingestelde snelheden. Intussen is er ook een variant met een analoge ingang die een continue regeling mogelijk maakt. De keuze voor de Speed Starters is vooral ingegeven door de interessante bouwvorm. “Het zijn railmodules die slechts 3 cm breed zijn, waardoor ze veel minder plaats innemen in de schakelkast dan de meeste andere drives. Qua functionaliteit positioneren ze zich tussen eenvoudige motorstarters en grotere frequentieomvormers”, legt Marc Wevers, Product & Technical Support Manager bij Phoenix Contact uit. De motoren op de ventilatoren in deze toepassingen worden gevoed op 3 fasen met een vermogen tot 1,5 kW.
Smart Elements
In de commerciële koudetechniek worden vaak stand-alone regelaars gebruikt voor de sturing van de koelers. Bij deze installatie werd resoluut gekozen voor een industriële benadering met een centrale PLC of CPU die de volledige installatie stuurt via meerdere remote I/O eilanden verbonden via Profinet. Op die manier worden niet alleen kosten bespaard, maar kunnen ook bijkomende efficiëntiewinsten gerealiseerd worden. Doorheen de fabriek zijn er 11 verdeelborden geplaatst die samen de zestig koelers in de verschillende ruimtes bedienen. Het Profinet netwerk verbindt elk van die borden met de centrale PLC. Voor de I/O-eilanden werd gekozen voor het nieuwe Smart Elements systeem van Phoenix Contact.
“Het is opnieuw een zeer compacte oplossing die bovendien een grote flexibiliteit biedt”, zegt Arne Vandenbroucke over die keuze. “We hebben in het totaal 520 digitale ingangen, 345 digitale uitgangen, 228 analoge ingangen en 10 analoge uitgangen. Voor zo een omvangrijke installatie is plaatsbesparing een belangrijk punt.”
Bij de analoge ingangen zitten ook de RTD-kaarten waarop de 3-draads Pt100 temperatuursensoren in de verschillende ruimtes aangesloten zijn. De andere analoge ingangen dienen vooral voor drukmetingen en gasdetecties in het systeem. De eerder aangehaalde Speed Starters worden aangestuurd via de digitale uitgangen. De Smart Elements modules zitten op hun beurt op een backplane langs waar de signalen doorgegeven worden naar de Axioline-module die de communicatie met Profinet regelt. Voor de centrale PLC is het systeem met de remote I/O’s volledig transparant.
Remote monitoring
Eén van de uitdagingen bij de realisatie van dit project was dat de nieuwe koelinstallatie gebouwd moest worden terwijl de productie operationeel bleef. Aspecten zoals de gebruiksvriendelijkheid van de Smart Elements modules – onder meer dankzij de push-in technologie van Phoenix Contact – zijn dan meer dan welkom.
Tim Steegmans, Maintenance Manager bij Marmo, is tevreden over de industriële benadering van de nieuwe koelinstallatie. “Bedrijfszekerheid is voor ons heel belangrijk. We kunnen daarbij rekenen op de ondersteuning van Sabcobel.” Daarbij wordt ook volop gebruikgemaakt van de mogelijkheden op het vlak van remote monitoring waarbij de specialisten van Sabcobel, indien nodig, vanop afstand ondersteuning kunnen bieden aan de technische mensen bij Marmo. Componenten zoals de Speed Starters, die vanop afstand gereset kunnen worden, dragen daar extra toe bij.
Marmo
Bij Marmo in Diest wordt een uitgebreid gamma aan slagerijproducten geproduceerd en verpakt voor retail in België en Luxemburg. Het gamma omvat vers vlees en bereide producten met ruime aandacht voor specialiteiten zoals BBQ, grill en fonduepakketten. De fabriek telt 42 gekoelde ruimtes met telkens andere activiteiten waarbij het zeer belangrijk is dat de koudeketen doorheen opslag, logistiek en verwerking in stand gehouden wordt.
