• 26/08/2013

Marinebasis Zeebrugge testcase voor industriële infraroodverwarming

De grootste onderhoudsloods van België op temperatuur brengen met infraroodverwarming? Het kan een (kosten)efficiënte oplossing zijn, zoals blijkt bij de Marinebasis in Zeebrugge.

Trefwoorden: #infrarood, #infrarood verwarming, #Marine, #Marinebasis Zeebrugge, #verwarming

Lees verder

maint_art

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE -- De grote loods waar de schepen worden geverfd en onderhouden, wordt sinds enkele maanden op die manier verwarmd. Niet alleen zorgt de infrarood voor een ideale temperatuur om te verven.

Ook is het comfort er aanzienlijk op vooruit gegaan. En dat met hetzelfde geïnstalleerd vermogen als er vroeger voorzien was aan straalverwarmers en hitteblazers.

Op de basis in Zeebrugge worden een groot aantal schepen van de Belgische Marine geverfd en onderhouden. Het gaat om vijf Tripartite mijnenjagers, vier sleepboten, drie ‘Ready Duty Ships’ en het opleidingschip Zenobe Gramme.

Jan Dierick van de Basis Zeebrugge: «Elk schip moet gemiddeld om de drie jaar een intensieve onderhoudsbeurt ondergaan. Concreet staan wij met negen militairen en vier burgers in voor het afschuren, verven, herstellen van de romp en dekken met polyester, het onderhoud van de technische installaties, het samenstellen/maken van de dok-treinen en natuurlijk het dokken/ontdokken van de schepen. De tijd dat een schip bij ons is, varieert van een paar weken tot zelfs meer dan een jaar.»

De schepen hebben een lengte tot 52 meter. Vandaar dat de Marinebasis over de grootste onderhoudsloods van België beschikt: ze meet 68 x 55 x 35 meter of 130.900m³. Er zijn drie ‘straten’ waardoor er dus plaats is voor telkens drie vaartuigen.

Nieuwe noden door andere bestemming
Tot in 2007 werd de loods hoofdzakelijk gebruikt voor noodherstellingen. Hierdoor was het voldoende dat ze ‘vorstvrij’ werd gehouden. Dit gebeurde door middel van enkele hitteblazers en straalverwarmers die op een hoogte van 20 meter waren geïnstalleerd.

Maar toen de ruimte de bestemming van onderhoudsplaats kreeg, bleek deze verwarming niet meer te voldoen. Jan Dierick: «Opdat de verf zich optimaal zou hechten, is het noodzakelijk dat de te behandelen oppervlakte een temperatuur van (redactie: afhankelijk van het type verf) 8 à 15°C heeft.

Bij een gewone conventionele verwarming, waarbij de lucht wordt opgewarmd, heb je daardoor al snel een vrij hoge omgevingstemperatuur nodig. In de koudere periodes konden de straalverwarmers en hitteblazers dat niet halen, vooral dan aan de grond. Er was echter nog een bijkomend probleem. We moeten immers geregeld de dakluiken open zetten.

Want als we met polyester werken, vormen er zich dampen die uit de ruimte moeten worden verwijderd. Maar dat betekent dat ook de warmte ontsnapt: weggegooid geld dus.»

Infrarood als oplossing
Het werd een lange zoektocht naar een geschikte oplossing. Maar uiteindelijk besloot de Marinebasis om het concept van infraroodverwarming uit te proberen. Majoor d’Avi Thierry Dauge: «Eerst waren we wel wat op onze hoede, want het is een techniek die we niet kenden. In plaats van de lucht, worden immers de oppervlakken verwarmd.»

Na een nauwkeurige berekening van de oppervlakte, de hoogte, ligging en massa van de schepen, alsook de warmteverliezen van het gebouw, stelde aanbieder EPG de combinatie van 120 infraroodstralers van elk 2,4 kW en negen aanwezigheidsdetectoren voor.

Peter Paelinckx, verantwoordelijke Publisign (waarin EPG is ondergebracht): «In concreto werden de drie straten aan de linker- en rechterkant op een hoogte van 7 en 14 meter met onze toestellen uitgerust. Bij aanwezigheid van een schip worden de stralers automatisch aangeschakeld aan het begin van de werkdag. En dit voor de lengte van het aanwezige schip dat op dat moment wordt onderhouden. Bijzonder interessant is dat de sensoren de lengte van het schip detecteren en de extra stralers op het einde of begin van de straat enkel in werking stellen als de lengte van het schip dat vereist. Er wordt enkel verwarmd waar er wordt gewerkt, dus bijvoorbeeld niet tegen het plafond, aan de deuren,...»

Majoor d’Avi Thierry Dauge vervolgt: «In de laatste vorstperiode behaalden we ’s ochtends 5 à 10°C en in de namiddag liepen de temperaturen zelfs op tot 15°C.»

In elk geval is het team van de loods heel erg tevreden met de infraroodverwarming. Jan Dierickx: «Het systeem heeft nog een extra voordeel dat we niet hadden voorzien: doordat het oppervlakte wordt verwarmd, droogt de verf sneller.» Niettemin blijkt de marine niet direct van plan te zijn om het systeem nog op andere plaatsen te implementeren, vermits Zeebrugge over de enige loods voor het herstellen van schepen beschikt.

Nochtans ziet Majoor d’Avi Thierry Dauge verschillende mogelijkheden voor infraroodverwarming, onder meer in loodsen waar vliegtuigen of legerwagens worden onderhouden.

«In feite komt elke grote ruimte waar schilder- en onderhoudswerken worden uitgevoerd en/of veel ventilatie nodig is, voor dit systeem in aanmerking.» Peter Paelinckx: «Wanneer infrarood dan ook nog eens met hernieuwbare energie wordt gecombineerd, zijn er nog meer voordelen. Alleen moet er dan wel een voldoende goede kosten/batenanalyse worden gemaakt. In het geval van de Marinebasis in Zeebrugge was de investering in een zonnepanelenpark in dit kader niet rendabel.»

Wat is IR-verwarming?
De techniek van elektrische infraroodverwarming met lage temperatuur stralers wordt al meer dan tien jaar gecommercialiseerd. Maar ondanks het feit dat de gebruikers stuk voor stuk een reductie van 25 à 50 % in hun energieverbruik aangeven (redactie: ten aanzien van convectieverwarming op basis van elektriciteit), is de oplossing nooit echt doorgebroken. Dit heeft te maken met de negatieve connotatie die aan elektrisch verwarmen hangt: er wordt nog altijd van uitgegaan dat het duur en milieuonvriendelijk is (en dat is ook niet helemaal onterecht, want elektriciteit op traditionele wijze maken, kost flink wat primaire grondstoffen).»

«Tevens wordt infraroodstraling met een argwanend oog bekeken: mensen vrezen voor hun gezondheid. En bovendien bleek tot voor kort geen enkele producent in staat te zijn om uit te leggen waarom infraroodverwarming nu eigenlijk zo’n energiereductie oplevert.»

Uiteindelijk was het de Belgische Wim De Graeve, ontwikkelaar bij EPG, die een antwoord vond. «Na veel gesprekken en onderzoek ontdekten we dat het niet vinden van een antwoord aan onze manier van denken lag. Verwarming associeer je met een technische manier om lucht te verwarmen, terwijl infrarood eigenlijk als 'bioresponssysteem' functioneert. Het zorgt er niet voor dat de lucht op pakweg 21°C wordt gebracht, maar wel dat het lichaam dit zo aanvoelt. En daarvoor hoeft de omgevingstemperatuur helemaal geen 21°C te bedragen.»

«Beste voorbeeld ter illustratie is wanneer je gaat skiën: terwijl het vriest, ervaar je tijdens je rustpauze op een zonnig terras in de sneeuw toch een weldoende warmte. En dat is precies het effect van het infrarood dat de zon produceert. Ons lichaam is immers de perfecte infrarood absorbeerder! Vandaar dat de omgevingstemperatuur maar 16 à 17°C moet bedragen om het via infraroodverwarming toch als 21°C te laten aanvoelen.

Plaatsing is belangrijk
Maar Wim De Graeve ontdekte nog meer: in soortgelijke huizen met een quasi identieke verwarming bleken dezelfde infraroodsystemen bij de ene tot 25% energiereductie te leiden, terwijl dat bij de andere tot 70% kon oplopen. «Na onderzoek kwamen we tot de conclusie dat de energiereductie ook van de plaatsing van het apparaat afhangt: het grootste rendement haal je wanneer ze aan het plafond wordt bevestigd. En dat is vrij logisch, want infrarood is eigenlijk licht. Maar nog belangrijker zijn de materialen in de omgeving. De meeste muren, meubels, vloerbedekkingen, …, absorberen immers de infraroodstralen, waardoor de warmte naar buiten kan lekken.»

«Als de oppervlakken echter 'reflecterend' worden gemaakt, blijft het infraroodlicht als het ware in de ruimte rondbotsen. Hierdoor zal uiteindelijk enkel het lichaam de infraroodwarmte opnemen, met als gevolg dat de benodigde energie aanzienlijk wordt gereduceerd.

Het mooie is dat het helemaal niet moeilijk is om de materialen reflecterend te maken: het volstaat om er reflectiepartikels in te mengen. Dit kan bijvoorbeeld tijdens het productieproces van glas of baksteen gebeuren, maar er zijn eveneens mogelijkheden om verf of vernis met infrarood reflecterende partikels te maken.»

Naar ‘dunne isolatie’?
«En hiermee openen we, naast energiebesparing, een andere opportuniteit van infraroodverwarming: ‘Lean Passive’ of de dunne isolatietechniek voor huizen. Want als ook de buitenkant van een gebouw reflecterend wordt gemaakt, blijft de infraroodstraling van de zon buiten, waardoor het in de zomer binnen lekker fris blijft. En in de winter wordt de warmte binnengehouden omdat de binnenin opgewekte infraroodstraling wordt weerkaatst en dus niet naar buiten kan glippen…

'Lean Passive' zou dan wel eens de oplossing voor oude gebouwen kunnen betekenen. Want in plaats van grondige renovaties kan een eenvoudig laagje verf volstaan! Ook het zogenaamde revolutionaire 'low-e glas' werkt op deze manier, want ze is met een coating met partikels uitgerust.»


(foto's: EPG)
door Els Jonckheere, Maintenance Magazine