Kältetechnik
Was ist der EER-Wert und wie wird dieser berechnet?
Der EER (energy efficiency ratio) definiert die Leistungszahl einer Kältemaschine, d.h. das Verhältnis von der erzeugten Kälteleistung zur elektrischen Leistungsaufnahme.
| EER = | Q0 PKL |
Wie ist das Verhältnis von Kälteleistung zur Klemmenleistung (EER) der acr Mietmaschinen?
Abhängig von luft- oder wassergekühlten Kaltwassersätzen variiert die Effizienz deutlich. Unsere Großkältezentralen mit Turboverdichter erreichen Beispielsweise EER-Werte von > 5. Für die Standardproduktpallette können nachfolgende Werte angenommen werden.
- – EER bei Tiefkältemaschinen ≈ 1 bis 2
- – EER bei luftgekühlten Kaltwassersätzen ≈ 2,5 bis 3,5
- – EER bei wassergekühlten Kaltwassersätzen 3,5 bis 6
Gibt es einen Richtwert für die Veränderung der Kälteleistung pro °C Temperaturänderung der Kaltwassertemperaturen?
Als Faustformel kann angenommen werden, dass pro K Temperaturabsenkung die Kälteleistung um ca. 4% abnimmt.
Gibt es einen Richtwert für den Volumenstrom in Abhängigkeit der Kälteleistung?
Als Richtwert können für den Volumenstrom pro kW Kälteleistung, abhängig vom ∆t (Temperaturdifferenz zwischen Kaltwasser Ein- und Austritt) folgende Werte angenommen werden.
- Δt 4K ≈ 215 l/h pro kW Kälteleistung
- Δt 5K ≈ 172 l/h pro kW Kälteleistung
- Δt 6K ≈ 143 l/h pro kW Kälteleistung
- Δt 7K ≈ 123 l/h pro kW Kälteleistung
- Δt 8K ≈ 108 l/h pro kW Kälteleistung
- Δt 9K ≈ 96 l/h pro kW Kälteleistung
- Δt 10K ≈ 86 l/h pro kW Kälteleistung
In der Praxis liegt die Kaltwasser-Temperaturdifferenz zwischen 5 und 8K
Welche Schlauchgrößen und Kupplungen werden für welche Kälteleistung verwendet?
Anhand der acr-Erfahrungswerte können bei den unterschiedlichen Kälteleistungsbereichen folgende Schläuche und Kupplungen bei einer max. Schlauchlänge von 100 Metern verwendet werden.
| Kälteleistung | Schlauchgröße | Kupplung |
|---|---|---|
| < 20 kW | DN 40 | Storz C |
| 20 – 40 kW | DN 50 | Storz C |
| 40 – 100 kW | DN 80 | Storz B |
| 100 – 800 kW | DN 100 | Storz A |
| > 800 kW | DN 125 | Storz 125 |
Wie verhält sich die Kälteleistung in Abhängigkeit des Verschmutzungsfaktors (Fouling Factor)?
| Verschmutzungsfaktor [m2 °C / kW] | Korrekturfaktor der Kälteleistung | Korrekturfaktor der Leistungsaufnahme | Korrekturfaktor der Leistungszahl (EER) |
|---|---|---|---|
| 0.0176 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
| 0.0440 | 0.978 | 0.986 | 0.992 |
| 0.0880 | 0.957 | 0.974 | 0.983 |
| 0.1320 | 0.938 | 0.962 | 0.975 |
Für welche Einsatzbereiche sind die luftgekühlten Kaltwassersätze geeignet?
Die Kaltwassersätze sind für den uneingeschränkten Betrieb bei 35°C Außentemperatur ausgelegt und arbeiten im Leistungsreduzierten Betrieb auch bei Umgebungstemperaturen bis 50°C. Für den Einsatz bei tieferen Umgebungstemperaturen werden die Kaltwassersätze mit Drehzahlgeregelten Lüftern sowie mit einer Verdampfer-Begleitheizung versehen. Somit ist auch bei tieferen Temperaturen ein problemloser Betrieb möglich. Bei extrem tiefen Umgebungstemperaturen und bei Aufstellung in exponieren Lagen sowie geringen Kältelasten sind zusätzliche Vorkehrungen zu treffen.
Maschinen-Grundlagen:
Worin unterscheiden sich luftgekühlte und wassergekühlte Kaltwassersätze?
Luftgekühlte Kaltwassersätze (Flüssigkeitskühler) zeichnen sich durch Ihre kompakte Bauart aus und sind in einem Leistungsbereich von 5 – 2.000kW verfügbar. Das Kältemittel hat einen direkten Wärmeübergang zur Luft und somit findet die Verflüssigung des Kältemittels direkt durch die Umgebungsluft statt.
Wassergekühlte Kaltwassersätze sind effizienter, jedoch durch eine externe Rückkühler-Einheit auch wesentlich teurer in der Anschaffung und aufwendiger in der Installation. Im Mietsegment liegt der Kälteleistungsbereich zwischen 5 und 4.500kW je Geräteeinheit.
Was ist der Unterschied zwischen Scroll- und Schraubenverdichtern?
Da der Verdichter eine besonders wichtige Rolle in einer Kältemaschine einnimmt wird diese Frage besonder ausführlich beantwortet. Je nach Anforderung und Leistungsbereich kommen Scroll-, Schrauben- oder Turboverdichter zum Einsatz.
Scrollverdichter
Scrollverdichter werden in einem Leistungsbereich von 5 – 100kW Kälteleistung hergestellt und sind vollhermetisch ausgeführt. Es können mehrere Verdichter pro Kältekreislauf zusammengeschaltet werden. So können durch die sogenannte Multiscrolleinheiten Maschinenleistungsbereiche bis 600kW und mehr erreicht werden.
Kaltwassertemperatur-Schwankungen durch das Zu- und Abschalten des Verdichters
Schraubenverdichter
Halbhermetische Schraubenverdichter werden in einem Leistungsbereich von 100 – 1.200kW Kälteleistung hergestellt. Mit bis zu drei separaten Kältekreisen können Kälteleistungen von über 2.000kW pro Geräteeinheit erreicht werden. Die Verdichtung des Kältemittels erfolgt über eine kontinuierliche und vibrationsarme Rotation der Schraube bei einer Drehzahl von 2.900 U/min (50Hz).
Halbhermetische Schraubenverdichter werden in einem Leistungsbereich von 100 – 1.200kW Kälteleistung hergestellt. Mit bis zu drei separaten Kältekreisen können Kälteleistungen von über 2.000kW pro Geräteeinheit erreicht werden. Die Verdichtung des Kältemittels erfolgt über eine kontinuierliche und vibrationsarme Rotation der Schraube bei einer Drehzahl von 2.900 U/min (50Hz).
