Kaltwassersatz - zuverlässige Prozess- und Raumkühlung in Leipzig und Umgebung

Sie suchen eine ökologische Alternative zur Klimaanlage? Dann könnte ein Kaltwassersatz die richtige Lösung für Sie sein. Hierbei handelt es sich um eine, im Verhältnis zur erzeugten Kälteleistung, kompakten Kälteanlage.

Ein Kaltwassersatz arbeitet nach dem Prinzip der indirekten Kühlung. Dabei wird das Kältemittel nicht direkt zu den einzelnen Verbrauchern geführt, sondern verbleibt im Kaltwassersatz. Im Kaltwassersatz entzieht das Kältemittel dem rückgeführten Kühlmittel aus den Verbrauchern die Wärme und gibt diese an die Umgebung ab.

Als Kühlmittel dient meist Wasser, das zum Teil mit Zusätzen wie Glykol angereichert ist, um den Gefrierpunkt unter 0 °C abzusenken. Einige Kaltwassersätze arbeiten mit einer Sole, einer speziellen Salzlösung, deren Gefriertemperatur unterhalb der von Wasser liegt.

Die Kälteleistung variiert je nach Modell und Anwendungsbereich zwischen wenigen und mehreren hundert Kilowatt.

Kaltwassersatz: Aufbau und Funktion

Die Grundlage für das Funktionsprinzip von Kaltwassersätzen legte der französische Physiker und Ingenieur Nicolas Léonard Sadi Carnot. Schon im Jahr 1824 entwarf er den nach ihm benannten Carnot-Prozess, welcher das ideale Prinzip dieser Technologie beschreibt. Der Funktionsablauf in einem Kompressionskreislauf besteht aus folgenden vier Schritten:

Das aufgeheizte Kühlmedium fließt in den Kaltwassersatz, an dessen Wärmeübertrager das Medium auf den geschlossen Kältekreislauf des Kaltwassersatzes trifft. Die abzuführende Wärme wird auf das Kältemittel übertragen, welches dadurch seinen Aggregatzustand ändert, es verdampft. Das auf die gewünschte Vorlauftemperatur abgekühlte Kühlmedium wird zu den einzelnen Wärmequellen zurückgepumpt, wo die Sole oder das Glykol-Wasser-Gemisch erneut thermische Energie aufnimmt.
Das gasförmige Kältemittel gelangt zu einem Verdichter. Dort führt die Druckerhöhung dazu, dass die Temperatur des Mediums noch weiter ansteigt.
Der aus der Wärmeübertragung des Kühlmediums entstandener, und durch den Verdichter unter Druck gesetzter Kältemitteldampf strömt in den Verflüssiger, wo die Wärmeübertragung an die Umgebung (z. B. Luft ) stattfindet.
Das Kältemittel fließt zum Expansions- oder Entspannungsventil, an welchen sich das Medium schlagartig ausdehnt. Durch die Zustandsänderung ist das Kältemittel in der Lage, größere Mengen an thermischer Energie aufzunehmen. Anschließend wird es zurück zum Wärmeübertrager des Glykol-Wasser-Gemisches, bzw. der Sole geleitet, wo der Prozess von Neuem beginnt.

Neben Kaltwassersätzen mit Kompressionskreislauf sind auch Modelle mit Absorptionskreislauf erhältlich. Bei diesen entfällt der Verdichter. Stattdessen wird der thermodynamische Kreislauf über eine Wärmequelle, beispielsweise Heißwasser, Dampf oder durch eine Verbrennung, initiiert.

Vorteile und Nachteile von Kaltwassersätzen

Der größte Vorteil des Kaltwassersatzes liegt darin, dass sich mit ihm ein Kühlwasseranschluss auch ohne zentralen Kühlwasserkreislauf oder die Nutzung von Leitungswasser verwirklichen lässt. Damit eignet er sich für Bereiche, in welchen sich Systeme mit Direktverdampfung aufgrund langer Leitungswege nicht realisieren lassen.

Gegenüber herkömmlicher Kälte- und Klimatechnik ist die Kältemittelfüllmenge beim Kaltwassersatz vergleichsweise gering. Daher ist dieser für jeden interessant, der die Nutzung seiner Kälte- oder Klimaanlage so ökologisch wie möglich gestalten möchte. Zu den typischen Kältemitteln für Kaltwassersätze zählen derzeit R134a (Tetrafluorethan), R410A und R454B. Diese werden im Sinne des Klimaschutzes in den kommenden Jahren nach und nach durch natürliche Varianten wie R32 (Difluormethan), R290 (Propan) oder R744 (Kohlendioxid) ersetzt.

Nachteilig ist der „hohe“ Platzbedarf, der Einschränkungen beim Nachrüsten eines Kaltwassersatzes als Kälte- und Klimaanlage bedeuten kann.

Einsatzgebiete für den Kaltwassersatz

Kaltwassersätze kommen in erster Linie in der gewerblichen Kälte- und Klimatechnik zur Anwendung, beispielsweise als Prozesskühler, zur Klimatisierung von Industrie-, Lager- und Veranstaltungshallen oder als ökologische Klimaanlage für große Büroflächen. Sie eignen sich aber auch zur Temperaturoptimierung in Wohngebäuden und Hotels in Leipzig, Halle und Umgebung.

Zu den wichtigsten Einsatzmöglichkeiten zählen:

Produktion und Lagerung von temperaturempfindlichen Stoffen und Materialien
Industrieklimatisierung für Produktionshallen
EDV-Klimatisierung / Mess- und Regelungstechnik
Klimatisierung von Arbeitsbereichen
Klimatisierung von Lagerbereichen aller Art (Bsp. Medikamente und Chemikalien)
Einhaltung von Kühlketten bei temperaturempfindlicher Ware
punktgenaue Prozesskühlung in Produktionsprozessen

Insbesondere im Bereich der Prozesskühlung existiert ein breites Anwendungsspektrum für Kaltwassersätze. In der Kunststoffverarbeitung werden sie beispielsweise zum Kühlen heißer Kunststoffe eingesetzt, beim Drucken zum Abführen der durch die Reibung der Druckwalzen entstehenden Wärme. In der Gummiherstellung übernehmen Kaltwassersätze häufig das Temperaturmanagement. Aber auch medizinische Geräte wie Magnetresonanztomographen können mit ihrer Hilfe auf konstanter Temperatur gehalten werden.

Kaltwassersätze richtig planen

Bei der Planung, der Auslegung und der Installation von Kaltwassersätzen ist es wichtig, die individuellen Voraussetzungen sowie die gebäudespezifischen Anforderungen einzukalkulieren, insbesondere:

die Solltemperaturen des Kühlwasserkreislaufs (Vor- und Rücklauf)
die über den Kaltwassersatz abzuführenden thermischen Lasten
die erforderliche Exaktheit der Regelung
die baulichen Gegebenheiten und damit einhergehenden Abmaße des Kaltwassersatztes und dessen Verrohrung und
Feuchtelasten, die durch stoffliche Ströme oder Personen verursacht werden

Fachplaner realisieren die Kühllastberechnung anhand der Norm VDI 2078. Diese ermöglicht die präzise Auslegung der benötigten Kühlleistung durch Simulationsverfahren.

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Als Experte für Kältetechnik kennen wir uns bestens mit den branchenspezifischen Anforderungen an Kaltwassersätze aus. Unsere qualifizierten Fachkräfte beherrschen die normgerechte Planung und Auslegung dieser Anlagen und installieren sie fachgerecht im jeweiligen Einsatzfeld. Gemeinsam mit Ihnen finden wir die richtige Kühlmaschine für Ihre Zwecke. Setzen Sie sich am besten gleich mit uns in Verbindung und lassen Sie sich ausführlich von uns beraten.

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