De richtlijn ecologisch ontwerp (ErP-richtlijn)

Volgens de nieuwe richtlijn moeten fabrikanten van koelmachines hun producten vanaf 1 januari 2018 in overeenstemming brengen met de nieuwe eisen voor ecologisch ontwerp. Als er in een uitvoeringsmaatregel grenswaarden voor energie-efficiëntie zijn gedefinieerd, mogen fabrikanten geen producten op de markt brengen die niet aan deze grenswaarden voldoen of eronder vallen. Alle producten die in de toekomst niet aan de eisen voldoen, zullen daarom door de fabrikanten worden aangepast of uit het assortiment worden verwijderd.

De richtlijn inzake ecologisch ontwerp (2009/125/EG) is een kaderrichtlijn die op zichzelf geen gedetailleerde eisen voor specifieke productgroepen definieert. Verschillende producten worden onderverdeeld in zogenaamde LOT's. Er worden specificaties gedefinieerd waarmee rekening moet worden gehouden en die moeten worden gedocumenteerd tijdens de productie. Er worden specificaties gedefinieerd waarmee tijdens de productie rekening moet worden gehouden en die moeten worden gedocumenteerd. De implementatiemaatregelen die moeten worden toegepast voor koelmachines zijn verdeeld over verschillende LOT's, afhankelijk van de toepassing en het systeemontwerp. In wezen zijn de productgroepen LOT 1 ENER, LOT 21 ENER en LOT 1 ENTR van toepassing op koelmachines.

In tegenstelling tot andere productgroepen zijn de vereisten voor koelmachines aangenomen met extreem krappe uitvoeringstermijnen. De verordening inzake LOT 21 VO ([EU] 2016/2281) werd bijvoorbeeld pas op 30.11.2016 gepubliceerd. Tot de inwerkingtreding van de eerste fase (TIER1), vanaf 01.01.2018, hadden de marktdeelnemers slechts 13 maanden de tijd om het productassortiment en de planningsdocumenten aan te passen aan de nieuwe regelgeving. Tot overmaat van ramp zijn de grenswaarden waaraan moet worden voldaan hoger dan vooraf was verwacht. De invoering van de tweede fase (TIER2) is gepland voor 1 januari 2021. Hierin zullen de grenswaarden voor de totale energiebalans verder worden aangescherpt.

Afhankelijk van de ontwerptemperatuur en capaciteitsgrootte kunnen koelmachines in verschillende LOT's vallen en moeten ze voldoen aan hogere of lagere energie-efficiëntiegrenswaarden. Dit komt omdat er verschillende energie-efficiëntiegrenswaarden gelden voor de beoordeling als comfortkoelmachine voor ruimteklimatisering, als proceskoelmachine met een hoge bedrijfstemperatuur of als proceskoelmachine met een gemiddelde bedrijfstemperatuur. Hierbij moet worden opgemerkt: Koelmachines met een vermogen van minder dan 400 kW die alleen kunnen koelen vallen onder LOT 21. Warmtepompen die worden gebruikt voor koelen en verwarmen en een vermogen leveren van minder dan 400 kW vallen onder LOT 1 omdat ze worden beschouwd als warmtepompen.
Koelmachines voor comfort airconditioning met een capaciteit van meer dan 400 kW en tot 2 MW vallen onder PARTIJ 21. In een serie units voor koeling en verwarming met een capaciteitsbereik van bijv. 300 kW tot 900 kW, vallen de eerste units onder PARTIJ 1, de andere onder PARTIJ 21. In PARTIJ 21 worden koelmachines voor comfort airconditioning tot 2 MW verder onderverdeeld in hun classificatie, afhankelijk van het systeem en het capaciteitsniveau. Luchtgekoelde comfort-chillers worden onderverdeeld in capaciteitsniveaus kleiner of groter dan 400 kW en moeten dienovereenkomstig aan verschillende eisen voldoen.
Voor watergekoelde units maakt de wetgever onderscheid tussen units met minder dan 400 kW koelcapaciteit, tussen 400 kW en 1.500 kW en meer dan 1.500 kW koelcapaciteit. De minimale energie-efficiëntie van proceskoelers wordt gedifferentieerd volgens de bedrijfstemperatuur. Proceskoelers (chillers) met een hoge bedrijfstemperatuur (koudwateruittredetemperatuur van +2 °C tot +12 °C) tot 2 MW vallen onder LOT 21. Proceskoelers met een gemiddelde (gemiddelde uittredetemperatuur tot 8 °C) en lage bedrijfstemperatuur (gemiddelde uittredetemperatuur tot -25 °C) moeten daarentegen worden beoordeeld aan de hand van de uitvoeringsbepaling ENTR LOT 1 (2015/1095). Het is ook vermeldenswaard dat eenheden van meer dan 2 MW en split-units (koelmachines + externe condensor) momenteel niet onder een richtlijn inzake ecologisch ontwerp vallen.

In het algemeen zijn gespecialiseerde planners en vaklui verplicht om het deel van een installatie waarvoor zij verantwoordelijk zijn, te implementeren in overeenstemming met de professionele en technische regels van hun vak. De persoon die verantwoordelijk is voor het implementeren en naleven van de ecodesignrichtlijn is echter de persoon die het product op de markt brengt en niet de persoon die het systeem heeft gemaakt. De deadline is de levering van het apparaat vanuit de fabriek binnen de EU. Vanaf 1 januari 2018 mogen er geen apparaten meer worden afgeleverd vanuit de fabriek die niet voldoen aan de eisen - zelfs niet als planning en ontwerp vooraf hebben plaatsgevonden.
Daarnaast moeten gespecialiseerde planners en systeembouwers de ErP-conformiteit van de efficiëntie ηsc voor de comfortchiller en de SEPR-waarde voor proceschillers laten bevestigen door de fabrikant. Dit gebeurt als een eigen verklaring door de fabrikanten of de importeur door het aanbrengen van de CE-markering en het afgeven van een conformiteitsverklaring. Naast de CE-verklaring moet de fabrikant ook een productinformatieblad leveren, de zogenaamde product pitch. In een gedefinieerd sjabloon moeten fabrikanten naast de SEER- of SEPR-waarden ook andere technische parameters opgeven. Op deze manier kan worden gegarandeerd dat de berekeningen in de overeenkomstige fasen ook worden gehaald en dat de producten bij levering voldoen aan de ErP-richtlijn.
De relevante datum is de datum van levering vanaf de fabriek, niet de datum van inbedrijfstelling. De fabrikant of exploitant van het systeem moet er echter voor zorgen dat het product in overeenstemming met de verklaring wordt geïnstalleerd en gebruikt. Hoewel een proceskoelmachine ook kan worden gebruikt voor comfort airconditioning, kan alleen de fabrikant controleren en certificeren of deze eenheid dan ook voldoet aan de eisen voor de jaarlijkse efficiëntie voor ruimtekoeling.

Om de vereiste efficiëntie van koelers voor ruimtekoeling of proceskoeling te bereiken, voldoen fabrikanten met tal van innovaties aan de nieuwe richtlijn voor ecologisch ontwerp. Deze omvatten het gebruik van invertertechnologie in scroll-, schroef- en magnetisch gelagerde turbocompressoren. Snelheidsgeregelde pompen en EC ventilatoren verhogen de efficiëntie aanzienlijk. Geoptimaliseerde regeltechnologie met last- en temperatuurafhankelijke setpointverschuiving draagt ook bij aan een hogere seizoensgebonden energie-efficiëntie. Met koudemiddel gevulde verdampers bieden ook een constructieve en efficiënte oplossing.

Het schema voor de mogelijke ontwikkelingsfasen wordt in een duidelijk diagram weergegeven aan de hand van één voorbeeld voor zowel luchtgekoelde als watergekoelde chillers voor comfort airconditioning. De daar gepresenteerde informatie is één manier om de gespecificeerde efficiëntiewaarden te bereiken. Op basis van het koelvermogen en de SEER-waarden kunnen de technische innovaties van de individuele units volgens fase 1 (vanaf 2018) en fase 2 (vanaf 2021) worden afgelezen.

De trend voor luchtgekoelde units (diagram 1) met een vermogen van minder dan 30 kW vanaf januari 2018 is bijvoorbeeld de installatie van invertergestuurde compressoren. Voor eenheden met een vermogen van 30 tot 400 kW kunnen nog steeds ongeregelde scrollcompressoren worden gebruikt. Units met schroefcompressor n en regeling via een capaciteitsschuif met meer dan 400 kW koelvermogen kunnen ook aan de nieuwe eisen voldoen.

In de tweede fase, vanaf 2021, moet de vereiste uitrusting voor de vermogenstrappen opnieuw toenemen om de vereiste minimale energie-efficiëntie te bereiken. Voor vermogens van meer dan 400 kW zullen daarom steeds meer snelheidsgeregelde schroefcompressoren worden gebruikt. Het schema is vergelijkbaar voor watergekoelde eenheden (schema 2).