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Erneuerbare Energien

Klimafreundliche Gebäudekühlung

Dienstag, 17.11.2020

Kältemittelrelevante Vorschriften greifen nicht

Wasser (R718) als Kältemittel fällt nicht unter die F-Gase-Verordnung. Alle für fluorierte Kältemittel relevanten Sicherheitsanforderungen greifen nicht. Auch die Betreiberpflicht für Kälteanlagen nach der DIN EN 378 (Kälteanlagen und Wärmepumpen – Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen) entfällt. Somit sind seitens der Betreiber keine zeit- und kostenintensiven gesetzlichen Wartungsanforderungen zu erfüllen. Zudem können die Inbetriebnahme, Wartung oder Reparatur von Servicemitarbeitern ohne Kälteschein vorgenommen werden.

Da die DIN EN 378 entfällt, gilt auch die Maschinenraumrichtlinie für eine Kältemaschine mit Wasser als Kältemittel nicht. Für die Verwendung im Gebäude ergibt sich dadurch die freie Wahl bei der Aufstellung, denn es gibt keine Regulierung, weder aus kältetechnischer noch aus Sicht des Brandschutzes. Bei einer Aufstellung außerhalb des Maschinenraumes kommt zudem der leise und vibrationsarme Betrieb des Kaltwassererzeugers positiv zum Tragen.

Aufbau eines Kältemoduls.
Quelle: Efficient Energy
Im Kältemodul findet die Direktverdampfung von Wasser im vakuumdichten, geschlossenen Kreislauf statt. Das Modul besteht dabei im Wesentlichen aus den bereits von herkömmlichen Kaltwassererzeugern bekannten Komponenten Verdampfer (1), Verdichter (2), Verflüssiger (3) und Expansionsorgan (4).

Abmessungen und Gewicht eines Kältesatzes.
Quelle: Efficient Energy
Das Entfallen der Sicherheitsanforderungen für Kälteanlagen gemäß DIN EN 378, ein leiser und vibrationsarmer Betrieb sowie kompakte Abmessungen ermöglichen eine Aufstellung des Kaltwassersatzes auch außerhalb des Maschinenraumes.

Betriebsweise des "eChillers"

Der Kaltwassersatz des Unternehmens aus Feldkirchen arbeitet mit der Direktverdampfung von Wasser in einem vakuumdichten, geschlossenen Kreislauf, der über Plattenwärmeübertrager hydraulisch vom Rückkühler und von der Kühlstelle getrennt ist. Je nach Modell besteht die Kältemaschine aus einem oder zwei Kältemodulen.

Im Wesentlichen kommen dabei die gleichen Komponenten wie bei einer herkömmlichen Kompressionskälteanlage zum Einsatz:

  1. Der Verdampfer: Wasser tritt in den Verdampfer ein, ein Teil verdampft und entzieht dadurch dem restlichen Wasser Energie, wodurch es sich abkühlt.

  2. Der Verdichter: Der Wasserdampf wird von dem Turboverdichter komprimiert, wobei sich Druck und Temperatur des Dampfs erhöhen.

  3. Der Verflüssiger: Der komprimierte Dampf wird abgekühlt, kondensiert im Verflüssiger und erwärmt so den Kühlwasserstrom.

  4. Die Expansion: Das kondensierte Wasser wird in den Verdampfer zurückgeführt.

Zur einfachen Integration in das Gesamtsystem wird zur Modellreihe auch ein "Plug-and-play"-Modul mit allen erforderlichen hydraulischen Komponenten und Rückkühler angeboten. Standardmäßig integriert sind die Ansteuerung der Peripheriekomponenten und die Schnittstelle zur Einbindung in ein übergeordnetes Anlagenmanagement. Optionale Dienstleistungen komplettieren das Rundum-Sorglos-Paket.

Fazit und Ausblick

Alle kältemittelrelevanten Umwelt- und Sicherheitsvorschriften, die jetzt und in Zukunft für den Betrieb und die Wartung von Kälteanlagen gelten, entfallen bei der Nutzung von Wasser (R718) als Kältemittel. Damit können Energiekosten und der wartungstechnische Aufwand beim Betrieb der Anlage deutlich gesenkt werden. Es handelt sich hier zudem um eine klimaneutrale Kältetechnik, die weder das globale Klima noch die CO2-Bilanz der Unternehmen negativ beeinflusst.

Dass die Technologie den großen Bedarf an alternativen Kühlkonzepten decken kann und auch aus wirtschaftlicher Perspektive interessant ist, zeigen bereits erfolgreich durchgeführte Projekte. Hierzu gehören beispielsweise die CO2-neutrale Bürokühlung in Kombination mit einer PV-Anlage beim Unternehmen Combitherm in Fellbach oder die Rechenzentrumskühlung bei der British-Telecom oder der Sparkasse Calw.

Weiterführende Informationen: http://www.efficient-energy.de/

Von Peter Kaden
Product Management, Efficient Energy GmbH
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