Nachhaltig effiziente Kühlung mit Wasser?

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Efficient Energy bietet mit der Kältemaschine eChiller energieeffiziente Kühlung mit dem Sicherheitskältemittel Wasser (R718).

Der eChiller liefert je nach Modell eine Kälteleistung von 20 bis 45 kW und ist modular auf 300 kW skalierbar. Die Kältemaschinen sind ideal geeignet zur Kühlung von Spritzgieß- und Extrusionsprozessen. Foto: Efficient Energy

Bei der Herstellung von Kunststoffprodukten ist die Kühlung der Produktionsprozesse ein nicht unwesentlicher Kostenfaktor. Hinzu kommt, dass gesetzliche Vorgaben der EU zur Einhaltung der Klimaziele auch Kälteanlagen mit fluorierten Kältemitteln empfindlich treffen. So schreibt die F-Gase-Verordnung vor, das CO₂-Äquivalent der in den Markt gebrachten Kältemittel stufenweise bis zum Jahr 2030 um nahezu 80 % zu reduzieren. Was zunächst nur schleichend begann hat seit Inkrafttreten der zweiten Phase Anfang Januar 2018 zu einem­ sprunghaften Anstieg der Preise für konventionelle Kältemittel geführt. Verschärfte Auflagen zwingen Betreiber zu immer kosten- und zeitintensiveren Wartungsintervallen. Die Kosten zur Deckung des Kältebedarfs werden zusehends unkalkulierbarer. Gleichzeitig nimmt die Betreibersicherheit ab.

Kühlung von Extrusionsprodukten

Bei einem namhaften Hersteller der Kunststoffindustrie wurde dies vorzeitig erkannt. Im Rahmen der Sanierung einer bestehenden Kälteanlage im Produktions­betrieb wurde mit dem eChiller der Efficient Energy GmbH in eine kostensichere Lösung investiert, die auch langfristig Bestand hat. Der innovative Aufbau mit Einsatz eines Turboverdichters im eChiller ermöglicht eine bedarfsgerechte Lastführung und nutzt die Teillasteffizienz einer Strömungsmaschine. Wasser ist ein Sicherheitskältemittel, das heißt, es ist nicht brennbar, explosiv oder toxisch. Eine Aufstellung kann daher unmittelbar neben der produzierenden Maschine ohne gesetzliche und umweltrelevante Auflagen erfolgen.

Dadurch werden auch unnötige Verluste im Hydrauliksystem vermieden. Der größte energetische Einspareffekt wird jedoch durch die integrierte stufenlose Regelung mit Freikühlbetrieb erzielt. Die Anlage schaltet­ bei Kühlwassertemperaturen, die nur geringfügig unterhalb der geforderten Kaltwassertemperatur liegen, in den Freikühlmodus. Dadurch wird die Anlage in den kälteren Monaten extrem energieeffizient betrieben. Wohingegen in den wärmeren Monaten die Effizienz mit klassischen Kälteanlagen vergleichbar ist. Daraus lässt sich ableiten, dass der eChiller besonders effizient betrieben wird, wenn ganzjährig eine konstante Kälteleistung erforderlich ist, da über das Jahr betrachtet die Vorteile der integrierten Freikühlung voll ausgeschöpft werden.

Nimmt man alle Vorteile, also Turboverdichtung, Wasser als Kältemittel und freie Kühlung, zusammen, dann erreicht der eChiller je nach Anwendung eine sehr hohe Energieeffizienz gegenüber herkömmlichen Kälteanlagen. Weitere Kosten und Unsicherheiten durch die F-Gase-Verordnung in Hinblick auf die langfristige Betriebssicherheit sind ebenfalls ausgeschlossen.

Mit dem EER-Wert (Energy Efficiency Ratio) wird das Maß der Energieeffizienz bezeichnet, das die erbrachte Kälteleistung ins Verhältnis zum Energieaufwand setzt. Foto: Efficient Energy

Skalierbar mit einfacher Integration

Die eChiller-Baureihe ist im Bereich der industriellen Prozesskühlung, der Serverraumkühlung und der Gebäudekühlung, insbesondere Bauteilaktivierung und Kühldecken, ideal einsetzbar. Die Maschine ist für die Kühlung von Prozessen mit hohen Kaltwasser-Vorlauftemperaturen ausgelegt. Optimal kühlt sie in einem Bereich von 16 °C bis 22 °C Kaltwasservorlauf. Es können aber auch Vorlauftemperaturen zwischen 10 °C und 28 °C gefahren werden.

Sie ist als Einzelmaschine in einem Leistungsbereich von 20 kW bis 45 kW erhältlich und modular bis zu einer Kälteleistung von 300 kW verfügbar. Standardmäßig integriert sind Schnittstellen zur Einbindung in ein übergeordnetes Anlagenmanagement und zur Ansteuerung von Peripheriekomponenten wie dem Rückkühlwerk, den Kühl- und Kaltwasserpumpen sowie dem Kühlwasserventil zum Frostschutz. Neben dem Kaltwassersatz werden auch alle hydraulischen Komponenten, die für die Gesamtinstallation erforderlich sind, in Modulen angeboten.

sl

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