Groener door infrarood

 – In de eerste week van januari 2023 wordt een bestaande poedercoatoven omgebouwd naar het AVA Infrarood verwarmingssysteem.

De oven is na de ombouw een zogenaamde laagfrequent infraroodoven. Deze wordt verwarmd door middel van gasbranders die een aantal spiralen in de oven verwarmen tot ruim 200˚ C. Bij deze temperatuur zullen de buizen infraroodstraling produceren. Deze straling zal niet rechtstreeks de lucht verwarmen maar worden opgenomen door de objecten die in de oven worden geplaatst.

De voordelen van de AVA infraroodoven zijn:
• Lagere luchttemperatuur dan bij een convectieoven
• Laag energieverbruik tot 40% energiebesparing
• Korte uithardtijd
• Geforceerde luchtcirculatie is niet noodzakelijk. Hierdoor is het mogelijk om verschillende kleuren en batches gelijktijdig in de oven te verwerken, waardoor minder tot geen wachttijden
• Objecttemperatuur is hoger dan de luchttemperatuur
• Hoge productkwaliteit en glasgraad
• Homogene warmteverdeling in de oven, relatief klein verschil tussen “boven en onder”

De voordelen nader omschreven

Verbeterde warmteoverdracht
De warmteoverdracht door middel van straling is zeer efficiënt. Dit kunnen we vergelijken met zonnestralen die de aarde verwarmen. Straling wordt omgezet in warmte op het moment dat deze een object raakt. De gegenereerde straling is absoluut ongevaarlijk. Een traditionele convectieoven verwarmt eerst de lucht en vervolgens wordt met deze warme lucht het product in de oven opgewarmd. Bij het verwarmen via lucht gaat energie verloren door de grote traagheid van warmteoverdracht van lucht naar materiaal. Het is duidelijk dat de warmteoverdracht via straling efficiënter is dan in een convectieoven. Dit is ook de verklaring voor het feit dat het uithardingsproces in een stralingsoven bij een lagere temperatuur tot stand komt dan bij conventionele ovens.

Lagere temperatuur
Doordat voor de warmteoverdracht gebruik is gemaakt van laagfrequente infraroodstraling kan de luchttemperatuur in de oven lager ingesteld worden dan bij de conventionele convectieoven. De materiaaltemperatuur is echter toch hoger aan het einde van de coatperiode door accumulerende warmte.

Aanzienlijke energiebesparing
Het spreekt voor zich dat daardoor aanzienlijke energiebesparingen gerealiseerd kunnen worden. Bovendien kan de optimale temperatuur in zeer korte tijd bereikt worden. In een standaard kameroven kan binnen korte tijd een temperatuur bereikt worden van 170°C, hetgeen overeenkomt met een temperatuur van 190°C in een convectieoven.

Hoge productkwaliteit
Dit alles zonder dat een te hoge oppervlaktetemperatuur de kwaliteit van het product beïnvloedt. Door de laagfrequente infraroodstraling wordt het object op temperatuur gebracht zodat het uithardingproces bevorderd wordt doordat de poeder beter uitvloeit over het materiaaloppervlak. Hierdoor wordt een optimale hechting verkregen.

Bijna geen schaduwwerking
De lage frequentie van de straling zorgt er tevens voor dat de schaduwwerking, die bekend is van bijvoorbeeld infraroodovens met halogeenstralers, bij de laagfrequentoven minder merkbaar is.

Geen geforceerde luchtverplaatsing
Daarnaast is in deze nieuwe oven geforceerde luchtcirculatie niet noodzakelijk. De kans op stofwerveling in de oven met bijbehorende verontreiniging of het afblazen van poeder is daardoor tot een absoluut minimum gereduceerd.

Nieuwe mogelijkheden
De snelheid van de oven en het gegeven dat bij een lagere luchttemperatuur uitgehard kan worden, resulteert niet alleen in een hogere productiecapaciteit en lagere energiekosten, maar biedt tevens mogelijkheden voor het coaten van producten die een langere verblijftijd in een hete oven slecht doorstaan.

Ook rendabel bij minder intensief gebruik
Hoewel deze ovens gebouwd zijn voor een zeer frequent gebruik, zijn zij door hun korte opwarmtijd en zeer lage energiekosten, ook rendabel in te zetten bij een minder intensief gebruik.

Lagere energiekosten
Bij vergelijkbare situaties heeft de laagfrequentoven minder vermogen nodig en is de relatieve inschakeltijd circa 20% korter door de accumulerende werking. Ook de betere vulling van de oven, waarbij diverse kleuren gelijktijdig kunnen worden verwerkt geeft een energiebesparing. Het casco van de oven bestaat uit wanden van steenwolpanelen afgewerkt met metalen profielen. De gasbranders bevinden zich aan de zijkant van de oven. Ze zijn verzonken in een metalenbak zodat ze van buitenaf bereikbaar zijn, maar de branderkop toch exact in de stralingsbuis geplaatst kan worden om de spiralen van binnenuit te verwarmen.

Gasbranders met spiralen
De gebruikte brander is een AVA- gasbrander. Dit is een zogenaamde onderdrukbrander. Een ventilator aan het eind van een buizensysteem creëert bij de gasbranders een onderdruk, waardoor er gas en lucht in de branders gezogen wordt. Dit gas/luchtmengsel wordt ontstoken tot een vlam die de buizen verhit tot ca. 350°C. De hete buizen zullen infraroodstraling produceren. Deze straling zal de gepoedercoate onderdelen rechtstreeks verwarmen. Hierdoor wordt de poederlak meer verwarmd. In tweede instantie zal door middel van convectie de warmte ook verdeeld worden over de gehele oven zodat ook de moeilijk bereikbare plekken goed gecoat worden. De spiralen kunnen modulair gebouwd worden. De branders worden aan de onderkant van de oven geplaatst om het heetste gedeelte onderin de oven te plaatsen. De spiraal slingert zich over een paneelbreedte naar boven om daar verbonden te worden met de onderdrukventilator.

De besturing
De besturing van de oven bestaat uit een schakelkast voorzien van een PLC. Hiermee kan een voorgeprogrammeerde cyclus worden gevolgd. Bijvoorbeeld:
• opwarmen tot 180˚C
• wachten tot de deur geopend en gesloten wordt
• weer opwarmen tot 180˚C
• na 10 minuten afschakelen

De tijds- en temperatuurwaarden zijn aan te passen tot andere programma’s. De schakelkast stuurt rechtstreeks de ventilator en de branders aan op grond van de warmtevraag. De PLC in de besturing wordt voorzien van informatie door een temperatuurvoeler in de oven.

Hessels: de nummer 1 in poedercoating!