Projekt

Energiesparende Kältemaschine mit Wasser als Kältemittel

Prozesstechnik
Branche: Fertigung / produzierende Unternehmen

Zur Klimatisierung von Gebäuden, Rechnerzentren und Serverräumen wird viel elektrische Energie benötigt und es werden häufig klimaschädliche Kältemittel eingesetzt. Im Projekt wurde eine Klimaanlage mit Kaltdampfprozess und Turboverdichtung weiterentwickelt, die bereits 2016 mit dem Deutschen Kältepreis ausgezeichnet wurde und bei der ausschließlich Trinkwasser als Kältemittel zum Einsatz kommt. In Klimaanlagen werden oft umweltschädliche Kältemittel eingesetzt, zudem verbrauchen sie viel elektrische Energie. Die Kühlung von Rechenzentren und Serverräumen ist jedoch unabdingbar und auch Büros und moderne Wohnhäuser haben einen zunehmenden Bedarf an Klimatisierung in heißen Sommern.

Der eChiller der Firma Efficient Energy ist zum Projektzeitpunkt die einzige Klimaanlagen-Alternative, die statt klimaschädlicher Kältemittel, wie Fluorkohlenwasserstoffe (FKW), ausschließlich reines Wasser (R718) als Kältemittel verwendet, wodurch alle kältemittelrelevanten Umwelt- und Sicherheitsvorschriften entfallen. Zudem bietet der eChiller sehr hohe Teillastwirkungsgrade, wodurch deutlich höhere Jahresarbeitszahlen erreicht werden.

Vor Beginn des Projektes war der eChiller nur bei Kaltwassertemperaturen über 18 °C nutzbar. Im Projekt sollte das Anwendungsgebiet der eChiller-Technologie erweitert werden. Dazu wurden zwei über eine Zwischenkühlung verbundene Verdichterstufen vorgesehen. Für die strömungstechnisch ideale Abstimmung zwischen erster und zweiter Verdichtungsstufe wurde ein Verdichterrad entwickelt und in die Serie übernommen. Die Entwicklung eines spezifischen Frequenzumrichters mit möglichst hohem Wirkungsgrad wurde begonnen, jedoch noch nicht abgeschlossen.

Der eChiller ist nun in vier Varianten in einem Leistungsbereich von 20 kW bis 45 kW erhältlich. Optimal kühlt das System mit Kaltwasservorlauftemperaturen zwischen 16 °C und 22 °C. Er kann jedoch auch mit Vorlauftemperaturen von 10 °C bis 28 °C betrieben werden.