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Kaltwassersätze: Prozesskühlung und Klimamanagement erfordern – wie hier in einer Druckerei – in vielen energieintensiven, hochspezialisierten Abläufen der Industrie eine effiziente Kühlung. Bild: Daikin
Heizung, Wärme/Kälte, Klima/Lüftung

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Coole Industrieneuheiten

Text: Jochen Eisenhofer, Daikin Airconditioning Germany
Aufgrund steigender Energiepreise investieren immer mehr Unternehmen in energieeffiziente Kälteanlagen. Diese helfen, den Energieverbrauch zu optimieren – und das bei immer kürzeren Amortisationszeiten.

Die Anforderungen an industrielle Kälteanlagen und leistungsstarke Kaltwassersätze haben sich in den vergangenen Jahren verändert. Neben einer hohen Betriebssicherheit und präziser Temperaturregelung sollten die Anlagen früher vor allem günstig in der Anschaffung sein. Doch angesichts immer weiter steigender Energiepreise richten viele Unternehmen mittlerweile den Blick nicht mehr nur auf die Investi­tionskosten. Die Energieeffizienz und die daraus resultierenden Verbrauchskosten, also die Lebenszykluskosten einer Anlage sind ebenfalls wichtige Entscheidungskriterien geworden. Zumal sich moderne Anlagen mit niedrigen Energiever­bräuchen schnell amortisieren.

Kaltwassersätze bieten hocheffiziente Komfortlösungen für unterschiedliche Anwendungen vom Einzelhandel bis zu großen Gewerbevorhaben. Aber auch viele Arten von energie­intensiven, hochspezialisierten Abläufen in der Industrie verlassen sich bei der präzisen Regelung der Prozesskühlung und beim Klimamanagement auf Kaltwassersätze. In Kombination mit Gebläsekonvektoren für das Heizen und Kühlen von Hallen und Räumen kann ein Kaltwassersatz auch das Raumklima regeln.

Gesteigerte Energieeffizienz

Hersteller wie Daikin haben in den vergangenen Jahren die Energieeffizienz der Systeme durch technische Innovationen gesteigert. Ein Beispiel hierfür sind Kalt­wassersätze, die aufgrund von Inverterregelung, hocheffizienten Verdichtern oder Wärmerückgewinnung effizient sind. Sie wurden speziell für industrielle und gewerbliche Anwendungen entwickelt, um die Anforderungen an eine präzise Temperatursteuerung sowie an zuverlässige und effiziente Systeme zu erfüllen.

Invertergeregelte Kaltwassersätze gleichen die eingesetzte Energie an den tatsächlichen Bedarf an. Im Vergleich zu traditionellen Ein-/Aus-geregelten Systemen, die sich bei erreichter Temperatur ausschalten und bei überschrittener Temperatur wieder einschalten, sinkt der Energieverbrauch bei inverter­geregelten Systemen um 30 Prozent.

Verdichter für hohe Lasten

Das Herzstück eines Kaltwassersatzes ist der Verdichter. In den neuesten Kaltwassersätzen von Daikin kommen Mono­schraubenverdichter zum Einsatz. Diese Verdichter sind für Systeme mit hoher Leistungsfähigkeit zum Bewältigen hoher Lasten geeignet. Sie kommen auch in der Geräteserie luftgekühlter Kaltwassersätze Ewad-TZ des Kältespezialisten zum Einsatz. Ein neuartiger Schraubenverdichter mit Invertertechnologie ermöglicht eine stufenlose Leistungsregelung. Die Geräteserie erzielt dadurch ESEER-Werte [1] von bis zu 5,67 und zählt zu den energieeffizientesten Geräten ihrer Klasse. Die Energieeinsparungen verkürzen die Amortisationszeiten und senken sowohl Betriebskosten als auch CO2-Emissionen um bis zu 20 Prozent.

Generell erreichen Inverter-Schraubenverdichter ihre höchste Effi­zienz im Teillastbetrieb und verbrauchen daher nur so viel Energie, wie tatsächlich benötigt wird. Dadurch arbeiten diese Verdichter effizient, tragen zur Senkung der Betriebskosten bei und verkürzen die Amortisationszeit auf drei Jahre ab Betriebsstart. Mit Energieeffizienzwerten von EER [2] bis zu 3,1 und ESEER bis zu 5,67 eignen sich diese Kaltwassersätze sowohl für Neubauten als auch für Modernisierungsprojekte.

Vorteile des Schraubenverdichters

Ein Vorteil des Schraubenverdichters mit kältemittelgekühltem Inverter ist bei der Ewad-TZ-Serie eine stufenlose Leistungsregelung, die insbesondere für hohe Drehzahlen und für einen hohen Kältemitteldurchfluss optimiert ist. Größere Austritts- und Ansaugöffnungen verringern zudem den Kältemittel-Druckabfall. Ein weiterer Vorteil: Der durch das Kältemittel gekühlte Inverter ist in den Verdichter selbst integriert und verfügt daher über einen kompakten Aufbau. Damit hat er den gleichen Größenumfang wie ein Verdichter ohne Inverter.

Anders als bei herkömmlichen Kaltwassersätzen dieser Geräteklasse ist deshalb keine geschirmte Verkabelung zum Vermeiden von elektromagnetischen Störungen nötig. Auch große Elektroschaltschränke sind für den Inverter nicht erforderlich. Alle Ausführungen der Ewad-TZ-Serie werden mit dem Kältemittel R-134a betrieben und erzielen mit zwei Verdichtern eine Kühlleistung von bis zu 700 kW, die über den Leistungen der Geräte mit Einzelverdichtern (bis zu 350 kW) liegt.

Die Kaltwassersätze der Geräteserie Ewad-TZ sind sowohl bei Teillast als auch bei Volllast leise im Betrieb, was auf den Schraubenverdichter und eine spezielle Konstruktion der Ventilatoren zurückzuführen ist. Dadurch ist die Serie für den Einsatz in lärmsensitiver Umgebung geeignet. Unterschieden werden dafür drei verschiedene Schallpegel-Varianten: „Standard“ (Schalldruckpegel von 83 dB(A) bei 1 m Abstand), „Geräusch­arm“ (77 dB(A)) und „Besonders geräuscharm“ (73 dB(A) Schalldruckpegel).

Weitere Informationen

[1] Der ESEER-Wert (European Seasonal Energy Efficiency Ratio) geht auf den Teillastbetrieb eines Kühlers ein. Dabei wird berücksichtigt, dass der Kaltwassersatz nur an wenigen Stunden tatsächlich die volle Leistung erbringen und abgeben muss, denn der überwiegende Teil der Leistungsanforderung liegt im Teillastbetrieb.

[2] Der EER-Wert (Energy Efficiency Ratio) beschreibt die Leistungszahl eines Systems im Kühlbetrieb in einem definierten Betriebspunkt.

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