Die Kühllast besteht aus zwei Anteilen:
Der größte Wärmeeintrag bei Kühllagern und Kühlräumen erfolgt über warme Luft, die durch offene Türen in den Raum strömt. Das macht typischerweise 30 % des gesamten Wärmeeintrags eines Kühllagers aus.
Energieeffizienz
Reduktion der Kühllast und freie Kühlung
Empfehlungen zur Optimierung
Wie kann der Energieverbrauch begrenzt werden?
| Wirtschaftlichkeit | etwa 2.000 EUR/kW für ein neues Kühlsystem. |
| Energieeinsparungen | Abschalten von Kühlräumen und Gefrierraum und Reduzierung der Wärmespeicherung und des Lagerdurchsatzes: Der Vergleich der empfohlenen Kühltemperatur mit der tatsächlichen Kühltemperatur kann ein Einsparpotenzial durch Erhöhung der Prozess- oder Lagertemperatur ergeben. |
Reduzierung der Wärme durch Türen:
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| Isolierung der Wände: Nachrüstung bestehender Anlagen rechnet sich meist nicht | |
Reduzierung des Wärmegewinns von Maschinen und Personal: Zu den Effizienzmaßnahmen an Maschinen gehören das Abschalten, falls nicht erforderlich, und die Steuerung der Leistung, wenn möglich. | |
Reduzierung des Wärmegewinns durch Beleuchtung: Energieeinsparungen bestehen aus der reduzierten Kühllast plus dem reduzierten Energieverbrauch der Beleuchtung selbst | |
Steuerung der Türheizung: Energieeinsparung von 3 % beim Kühlen, 6 % beim Einfrieren. | |
Optimierung der Abtaukontrolle: Energieeinsparungen von 2 – 3 % gegenüber dem Gesamtenergiebedarf des Kühlsystems | |
Implementierung der freien Kühlung: Energieeinsparungen bis zu 80 % | |
| Wirtschaftliche Einsparungen | Die wirtschaftlichen Einsparungen sind eng mit der Reduzierung des Strommerbrauchs für das Kühlsystem verbunden. |
| Durchschnittliche Amortisationszeit | Die Amortisationsdauer von Maßnahmen für die Reduktion von Wärmeeinträgen (und damit der Kühllast) für Kühlräume ist typischerweise weniger als zwei Jahre. Freie Kühlung für industrielle Anwendungen: etwa 10 Jahre |
| Emissionen | Die Emissionen hängen von den Eigenschaften des Kältemittelgases ab. |
| Vorteile für die Umwelt | Reduzierung der CO2-Emissionen |
| Nicht-Energievorteile (Mehrfachnutzen) |
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Anwendung der freien Kühlung
Freie Kühlung nutzt die direkte Verwendung einer externen Quelle, wie Luft oder Wasser. Bei direkter Nutzung muss die Temperatur und Feuchtigkeit des Mediums für den jeweiligen Anwendungsfall unbehandelt verwendbar sein (z. B. Einführung von Außenluft ohne Behandlung). Bei indirekter Nutzung wird das Medium mit einem geringeren Energieverbrauch der HLK (Heizung, Lüftung, Klimatechnik) oder des Kühlsystems behandelt. Es wird typischerweise in HLK-Systemen verwendet, wird aber auch genutzt, um die Kühlung für industrielle Anwendungen zu unterstützen. Neue HLK-Systeme sind in der Regel so konzipiert, dass sie eine freie Kühlung ermöglichen, während andere oder ältere Systeme oft modifiziert werden müssen. Die am besten geeignete Umgebung für die freie Kühlung ist eine Kombination aus einer kalten oder milden Klimazone und einem ganzjährigen Bedarf an Kühlenergie. Dies betrifft viele Fertigungsindustrien, wie z. B. Lebensmittel- und Getränkeindustrien, aber auch andere Arten von Einrichtungen wie Rechenzentren und Räume, in denen konstante Temperatur- und Feuchtigkeitswerte aufrechterhalten werden müssen (Reinräume, Kühlräume, Bereiche von Krankenhäusern usw.)
Mit der Installation eines Freikühlers kann Umgebungsluft oder Kühlwasser direkt zur Kühlung des sekundären Kältemittelkreislaufs (z. B. Produkte, Prozesse) verwendet werden.
Traditionell verwenden HLK- und Kühlsysteme einen Kühler, um die für Prozesse oder HLK-Anwendungen erforderliche Kühlung zu erzeugen. Freie Kühlsysteme zielen stattdessen darauf ab, den Energiebedarf von Kältemaschinen zu reduzieren oder sogar auf null zu bringen. Diese Systeme können luftgekühlten oder wassergekühlten elektrischen Kühlern hinzugefügt und bei Bedarf aktiviert werden.
Ein freies Kühlsystem kann zusammen mit den Energieeinsparungen verschiedene Vorteile bieten, wie zum Beispiel:
In der Regel haben Free Cooling-Kühlanlagen im Vergleich zu herkömmlichen Kaltwasserkühlern, aufgrund der reduzierten Anzahl von Jahresbetriebsstunden des Kompressors, einen längeren Lebenszyklus.