Auswahl eines Chillers für Ihre Anwendung – 5 Dinge, die Sie wissen müssen

Bei der Auswahl eines Kühlers für eine Anwendung muss sichergestellt werden, dass das Gerät ausreichend dimensioniert ist, um maximale Prozesslasten unter ungünstigsten Standortbedingungen zu bewältigen. Es kann jedoch vorkommen, dass Kunden diese Bedingungen nicht einplanen und Größenentscheidungen auf der Grundlage der Nennbedingungen treffen, die häufig in Produktbroschüren angegeben sind. Dies könnte zu einem falsch dimensionierten System führen, das unter realen Betriebsbedingungen Probleme bereiten wird. Es gibt mehrere wichtige Faktoren, die bei der Dimensionierung einer Kältemaschine berücksichtigt werden müssen. Dazu gehören die maximale Umgebungstemperatur, die Wasserauslasstemperatur, die Glykolkonzentration und die Höhe über dem Meeresspiegel.

1 Nennbedingungen

Seien Sie vorsichtig, wenn Sie technische Datenblätter und Broschüren lesen. Kühlleistungen werden oft im Nennzustand angegeben. In Nordamerika gelten als Nennbedingungen 45 °F Austrittswassertemperatur, 55 °F Einlasswassertemperatur und 95 °F Umgebungstemperatur. Einige Unternehmen, insbesondere diejenigen, die auf den europäischen Markt abzielen, können die Kühlkapazitäten zu ganz anderen Bedingungen anzeigen. In Europa sind Nennbedingungen definiert als 15 °C (59 °F) Wasseraustrittstemperatur, 20 °C (68 °F) Wassereintrittstemperatur und 25 °C (77 °F) Umgebungstemperatur. Also, was ist der Unterschied? Bedenken Sie, dass eine 10,8-kW-Kältemaschine mit einer Nennleistung von 59/68/77 bei einer Nennleistung von 45/55/95 nur 7,9 kW leisten würde. Das sind etwa 25 % Unterschied!

2 Umgebungsbedingungen

Mit steigender Umgebungstemperatur nimmt die Kühlleistung ab. Unter Bezugnahme auf das obige Beispiel führt ein Wechsel von 68 °F auf 95 °F Umgebungstemperatur zu einer Reduzierung der Kühlleistung um 15 %. Würde die Kühlleistung bei einer höheren Umgebungstemperatur von 113 °F berechnet, käme es zu einem zusätzlichen Derating von 10 %. Umgekehrt sind bei niedrigeren Umgebungstemperaturen die Bedingungen am Kältekondensator günstiger. Dies ermöglicht einen reduzierten Kopfdruck und eine erhöhte Effizienz im Kältekreislauf, wodurch die verfügbare Kühlleistung erhöht wird.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass sich die Umgebungstemperatur nicht unbedingt auf die Außentemperatur bezieht. Es ist möglich, eine Außenlufttemperatur von 80 °F zu haben, aber eine höhere Innenlufttemperatur. Wenn man dies noch weiter lokalisiert betrachtet, ist es möglich, dass eine durchschnittliche Innenlufttemperatur innerhalb der Spezifikation liegt, aber ein Zustand am Einlass der Kondensatorspule ausreicht, um einen Fehler zu verursachen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die heiße Abluft der Kältemaschine rezirkuliert wird.

3 Wasservorlauftemperatur

Auch die gewünschte Wasservorlauftemperatur wirkt sich auf die Kühlleistung der Kältemaschine aus. Mit steigender Wassertemperatur steigt auch die Kühlleistung. Das heißt, wenn eine Einheit bei 45/55/95-Bedingungen für 10 Tonnen ausgelegt ist und die gewünschte Wassertemperatur für die Anwendung 40 °F beträgt, hat die 10-Tonnen-Einheit jetzt nur noch 90 % der ursprünglichen Nennkapazität. Dies funktioniert eingeschränkt auch in umgekehrter Richtung. Wenn eine 10-Tonnen-Einheit mit 70 °F Wasserauslass statt 45 °F betrieben wird, erhöht sich die Kapazität um 20 %.

4 Glykol

Installationen im Freien mit niedrigen Umgebungsbedingungen erfordern die Verwendung von Glykol, um den Gefrierpunkt des Kühlmittels zu senken. Viele industrielle Glykole enthalten auch eine Mischung aus Korrosions- und/oder biologischen Inhibitoren, was diese Lösungen für Innenanwendungen beliebt macht. Was viele Menschen nicht wissen, ist, dass die Kühlleistung der Kältemaschine direkt durch die Verwendung eines Kühlmittels auf Glykolbasis beeinflusst wird. Da Glykol eine geringere spezifische Wärme als Wasser hat, ist eine Wasser/Glykol-Lösung bei der Wärmeübertragung nicht so effektiv wie reines Wasser. Obwohl der negative Effekt von Glykol nur etwa 1 % Leistungsminderung pro 10 % Glykollösung beträgt, ist es dennoch wichtig, dies bei der Dimensionierung einer Kältemaschine zu berücksichtigen.

5 Höhe / Erhebung (über Meeresspiegel)

Während Sie auf dem Gipfel des Mount Everest keine Kältemaschine finden werden, ist es nicht ungewöhnlich, eine Kältemaschine in Denver, Colorado oder Toluca, Mexiko, zu finden. In der treffend benannten Mile High City arbeitet eine Kältemaschine, die bei 45/55/95-Bedingungen betrieben wird, mit einer um etwa 17 % geringeren Kapazität, als wenn sie bei denselben 45/55/95-Bedingungen auf Meereshöhe betrieben würde. Noch höher liegt Toluca, Mexiko. Die Stadt liegt knapp 9.000 Fuß über dem Meeresspiegel. Unter solchen Bedingungen würde ein Kühler nur mit 72 % seiner Nennleistung arbeiten.