Leseprobe Kältewissen – Modul 1: Kälteanlagen verstehen

Kälteanlagen sind in verschiedenen Bereichen unseres täglichen Lebens unverzichtbar geworden. Sie sorgen für die optimale Klimatisierung von Gebäuden, kühlen industrielle Prozesse und ermöglichen es, Lebensmittel länger zu lagern und einzufrieren. Die Vorteile von Kälteanlagen gehen allerdings mit einem erheblichen Ressourcenverbrauch einher, der weltweit immer weiter ansteigt und das Klima belastet. Umso wichtiger ist es, Anlagen für die Kälte- und Klimatechnik professionell zu planen und effizient zu betreiben.

Eine Kälteanlage ist ein abgeschlossenes und idealerweise hermetisch dichtes Rohrleitungssystem, in dem Kältemittel zirkuliert. Ein Kältemittel ist ein Betriebsstoff, der bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur und höherem Druck Wärme abgibt. Diese sogenannten Kompressionskältemittelkreisläufe bestehen aus mindestens vier Hauptkomponenten, welche nachfolgend in Kurzform näher beschrieben werden. Die Betriebsstoffe der Kälteanlage sind das Kältemittel und das Öl im Verdichter. Deren Auswahl ergibt sich aus der jeweiligen Anwendung in Verbindung mit den ökologischen Belastungen.

Hierbei müssen:

  • die Herstellung der Komponenten, 
  • das Gefährdungspotential der Betriebsstoffe im Falle einer Leckage bzw. Havarie, 
  • die für die Kältebereitstellung benötigte Antriebsenergie und 
  • die Entsorgung der Anlagentechnik nach deren Betriebszeit mit in die Bewertung und Auswahl einfließen.

1.1 Kennwerte für die Effizienz von Kälteanlagen

Ein guter Vergleichswert ist bei Wärmepumpen der COP (Coefficient Of Performance) bzw. der EER (Energy Efficiency Ratio) bei Kälteanlagen. Diese Leistungszahlen spiegeln das Verhältnis von Nutzen zu Aufwand in einem speziellen Betriebspunkt der Anlage zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Möchte man die Effizienz der Kälteanlage über ein ganzes Jahr hinweg betrachten, kommt dem SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) eine größere Aussagekraft zu. Hier geht neben dem Volllastbetrieb und dem Auslegungspunkt auch der Teillastbetrieb der Kälteanlage in die Bewertung mit ein. Aufgrund der sehr unterschiedlichen Umgebungsbedingungen, die im Laufe eines Jahres auftreten, ist die Teillastbetrachtung äußerst wichtig.

Eine effiziente Leistungsregelung der Kälteversorgung (Frequenzumrichter für die Leistungsregelung der Verdichter und die Drehzahlregelung der Verflüssiger bzw. Rückkühler-Ventilatoren) ist ein Muss! Eine zusätzliche und ergänzende Nutzung von thermischen Speichermedien (z. B. Eisspeicher) kann Teillasten bzw. extreme Spitzenlasten ausgleichen und eine höhere Betriebssicherheit und bessere Anlagenverfügbarkeit gewährleisten.

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Inhalt

Modul 1: Kälteanlagen verstehen

1.1 Kennwerte für die Effizienz von Kälteanlagen
1.2 Kriterien für praxistaugliche Kältemittel
1.3 Kältemitteln bewerten a) Der GWP-Wert b) Der TEWI-Wert
1.4 Kälteanlagen planen und effizient betreiben

Modul 2: Grundlagen und Hauptkomponenten der Kältetechnik

2.1 Thermodynamik
2.2 Die vier Hauptkomponenten des Kompressions-Kältekreislaufs
2.2.1 Der Verdampfer
2.2.2 Der Verflüssiger
2.2.3 Der Verdichter
2.2.4 Das Expansionsorgan
2.5 Weitere wichtige Bauteile im Kältemittelkreislauf

Modul 3: Richtig messen an Kälteanlagen

3.1 Wichtige Parameter erfassen und bewerten
3.2 Unterkühlung
3.3 Überhitzung

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