Wat is een drycooler?

Hoe werkt een drycooler?

Een drycooler werkt doordat warm proceswater door de buizen van een lamellenblok stroomt, terwijl ventilatoren koelere buitenlucht langs de lamellen blazen. De buitenlucht neemt de warmte op en voert die af, waarna het afgekoelde water terugstroomt naar je proces.

Anders dan proceskoelers met een compressor kan een drycooler het water daardoor nooit kouder maken dan de buitenlucht. Er verdampt daarbij geen water, anders dan in een koeltoren, dus een drycooler werkt op de drogeboltemperatuur: de luchttemperatuur die een gewone thermometer aanwijst.

Het koudste water dat een drycooler kan leveren, ligt doorgaans 5 tot 10 °C boven die buitentemperatuur. Hoe kouder de buitenlucht, hoe meer warmte de drycooler kan afvoeren.

Uit welke onderdelen bestaat een droge koeler?

Een droge koeler bestaat uit een lamellenblok, verdeelstukken, ventilatoren en een regeling, gemonteerd in een frame. Samen vormen die onderdelen een warmtewisselaar tussen de vloeistof uit je proces en de buitenlucht. De belangrijkste onderdelen op een rij:

• Lamellenblok: buizen met lamellen eromheen die het oppervlak vergroten waarlangs de lucht stroomt; gangbaar zijn koperen buizen met aluminium lamellen.
• Verdeelstukken: een intredeverdeler verdeelt het warme water over de buizen en een verzamelstuk voert het afgekoelde water af.
• Ventilatoren: axiaalventilatoren voeren buitenlucht door het lamellenblok; met EC-motoren regel je het toerental elektronisch.
• Regeling: een regelaar meet met een temperatuurvoeler de temperatuur van het uitgaande water en past het toerental van de ventilatoren aan om die temperatuur constant te houden.

In een standaarduitvoering zijn de ventilatoren en de regeling de enige onderdelen die elektriciteit vragen.

Coating op de lamellen van een drycooler

Een coating op de lamellen van een drycooler beschermt het lamellenblok tegen corrosie. Fabrikanten leveren vooraf gecoate lamellen of lamellen met een epoxycoating voor extra bescherming in een corrosieve omgeving.

Daarnaast zijn er uitvoeringen met koperen lamellen of roestvrijstalen buizen. Welke uitvoering nodig is, hangt af van de lucht rond de opstelplek; bespreek dat bij de keuze van de drycooler met je leverancier.

Welke soorten drycoolers zijn er?

Er zijn drycoolers in drie gangbare opstellingen: horizontaal, verticaal en in V-vorm. Daarnaast bestaat er een adiabatische uitvoering. De keuze tussen drycoolers hangt af van de beschikbare ruimte, de toegestane bouwhoogte en het koelvermogen dat je nodig hebt.

Horizontale drycooler

Een horizontale drycooler heeft een liggend lamellenblok, waarbij de ventilatoren de lucht van onder naar boven door het blok voeren.

Deze vlakke uitvoering is laag van bouw, wat handig is als je rekening moet houden met een maximale bouwhoogte. Een horizontale drycooler vraagt wel vrije ruimte onder de unit, zodat de lucht goed kan toestromen.

Verticale drycooler

Een verticale drycooler is rechtop gebouwd en neemt daardoor weinig vloeroppervlak in. Deze uitvoering past goed op plekken waar de grondruimte beperkt is en laat zich eenvoudig bij een gebouw inpassen.

Kies je voor een verticale drycooler, dan ruil je vloeroppervlak in voor bouwhoogte. De werking is gelijk aan die van een horizontale drycooler: alleen de stand van het lamellenblok verschilt.

Drycooler in V-opstelling

Een drycooler in V-opstelling heeft lamellenblokken die schuin tegenover elkaar in een V staan. Door die schuine stand past er meer warmtewisselend oppervlak op hetzelfde vloeroppervlak dan bij een vlakke drycooler.

Een drycooler in V-opstelling levert daardoor veel koelvermogen op weinig ruimte en is geschikt voor middelgrote en grote installaties.

Adiabatische drycooler

Een adiabatische drycooler is een drycooler die de buitenlucht op warme dagen met water voorkoelt, voordat die lucht door het lamellenblok stroomt. Het water verdampt op bevochtigde pads of uit een fijne nevel, waardoor de lucht afkoelt en de drycooler ook bij een hoge buitentemperatuur meer warmte afvoert.

Zolang de buitenlucht koel genoeg is, werkt een adiabatische drycooler gewoon droog. Hoe die voorkoeling werkt en waar de grens ligt, lees je in ons artikel over adiabatisch koelen.

Waarvoor gebruik je een drycooler in de industrie?

In de industrie gebruik je een drycooler naast een koeler, als warmteafvoer van een koeler of in plaats van een koeler. Welke toepassing past, hangt af van de temperatuur die je proces vraagt. De drie toepassingen op een rij:

• Vrije koeling naast een koeler: de drycooler koelt het retourwater voor zolang de buitenlucht kouder is dan dat water, waarna de koeler alleen de resterende koelvraag invult; een installateur moet die samenwerking goed inregelen.
• Warmteafvoer van een watergekoelde koeler: bij watergekoelde koelers gaat de warmte uit je proces via de condensor naar koelwater, en de drycooler koelt dat koelwater terug met buitenlucht.
• Directe koeling van proceswater: kan je proces met relatief warm water toe, dan koelt de drycooler zonder tussenkomst van een koeler, mits hij ook op de warmste dag de gewenste watertemperatuur haalt.

Hoeveel uren een drycooler per jaar meedraait, hangt af van de temperatuur in je koelcircuit. De Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) rekent bij koeling tussen 8 en 12 °C met ongeveer 2.400 bedrijfsuren per jaar voor de droge koeler. Bij koeling tussen 16 en 35 °C kan dat oplopen tot 8.000 uur per jaar.

Wat zijn de voordelen van een dry cooler?

De voordelen van een dry cooler zijn een laag energieverbruik, geen waterverbruik en een gesloten circuit. Die voordelen komen voort uit het feit dat buitenlucht het koelwerk doet. De belangrijkste voordelen op een rij:

• Laag energieverbruik: RVO gaat voor actieve koeling van procesapparatuur uit van een efficiëntie (COP) van meestal 5, en vrije koeling met een droge koeler is volgens RVO een factor 4 tot 5 efficiënter zolang de buitenlucht kouder is dan de te koelen temperatuur.
• Geen waterverbruik: een dry cooler verbruikt geen water voor de koeling, terwijl een open koeltoren juist veel water verbruikt.
• Gesloten circuit: het water of het water-glycolmengsel komt niet in contact met de buitenlucht en blijft daardoor schoon.

Deze voordelen zijn het grootst bij processen die continu koeling vragen en met relatief warm koelwater uit de voeten kunnen. In die situaties draait een dry cooler de meeste uren per jaar.

Wat zijn de nadelen van een dry cooler?

De nadelen van een dry cooler zijn de afhankelijkheid van de buitentemperatuur, de benodigde ruimte, het geluid van de ventilatoren en het risico op bevriezing. De meeste nadelen volgen uit het feit dat een dry cooler buiten staat en met buitenlucht koelt. De belangrijkste nadelen op een rij:

• Afhankelijk van de buitentemperatuur: een dry cooler levert in de zomer veel minder koelvermogen dan in de winter.
• Opstelruimte: het lamellenblok heeft een flink oppervlak nodig en bij plaatsing op het dak moet dat dak voldoende draagkracht hebben.
• Geluid: de ventilatoren maken geluid en de plaatsing van een dry cooler mag de lokale geluidsnormen niet overschrijden.
• Vorstrisico: zonder vorstbescherming kan het lamellenblok in de winter bevriezen.

Een groot deel van deze nadelen vang je op met de keuze van de opstelplek en van de vloeistof in het circuit.

Wanneer verdient een drycooler zich terug?

Een drycooler verdient zich binnen vijf jaar terug als je procesapparatuur meer dan 1.300 uur per jaar gekoeld wordt, volgens de Erkende Maatregelenlijst (EML 2023) van RVO. RVO noemt de drycooler als energiebesparende maatregel voor procesapparatuur die zeven dagen per week gekoeld wordt.

Het gaat dan om koeling met een compressiekoelmachine van ten minste 10 kW elektrisch vermogen en een water-glycolsysteem zonder functie voor vrije koeling. Als indicatie: een drycooler van 250 kW koelvermogen bespaart naar schatting 144.000 kWh per jaar en kost naar schatting € 66.000 aan materiaal, arbeid en materieel (prijspeil EML 2023).

Deze cijfers zijn indicatief en vervangen geen berekening voor jouw situatie: de werkelijke besparing hangt af van je procestemperatuur, je bedrijfsuren en je huidige koeling.

Hoe onderhoud je een drycooler?

Je onderhoudt een drycooler door het lamellenblok schoon te houden, de ventilatoren te controleren en de vloeistof in het circuit te bewaken. RVO adviseert drycoolers regelmatig te onderhouden volgens de voorschriften van de leverancier.

Werk je met glycol, laat dan periodiek de concentratie en de werking van de inhibitoren controleren. Fabrikanten raden geïnhibeerde glycol aan om corrosie in het circuit te beperken.

Drycooler reinigen

Een drycooler reinig je door stof en ander vuil uit het lamellenblok te verwijderen. Vuil tussen de lamellen vermindert de luchtstroom en daarmee het koelvermogen van de drycooler. Het reinigen kan met water, met perslucht of met een borstel.

Werk voorzichtig, want de lamellen zijn scherp en verbuigen gemakkelijk. Schakel de drycooler uit voordat je begint en volg de reinigingsinstructies van de fabrikant.

Advies over koeling met een drycooler

Advies over koeling met een drycooler begint bij de temperatuur die je proces nodig heeft en het aantal uren dat je per jaar koelt. Volstaat een drycooler niet het hele jaar, dan vult een koeler de rest van de koelvraag aan.

Tool-Temp Benelux levert lucht- en watergekoelde koelers tussen 5 en 216 kW koelvermogen; de standaarduitvoering koelt water tussen 10 en 40 °C.

Twijfel je welke combinatie bij jouw proces past? Tool-Temp heeft meer dan 50 jaar ervaring met procestemperatuur en denkt graag met je mee. Neem contact op met Tool-Temp Benelux, dan kijken we samen naar de beste oplossing voor jouw koelvraag.