Chiller-Bedingungen

Luftgekühlt

Kühler Industrie2

„Luftgekühlt“ bezieht sich auf ein Kühlsystem, das die umgebende Umgebungsluft nutzt, um das Kältemittel wieder in seinen flüssigen Zustand zu kondensieren und so das System effektiv zu kühlen.

Wassergekühlt

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„Wassergekühlt“ bezieht sich auf eine Art Kühlsystem, das Wärme aus dem Prozesswasser aufnimmt und an eine separate externe Wasserquelle wie einen Kühlturm, einen Fluss oder einen Teich überträgt. Diese Art von Kältemaschine wird häufig für Anwendungen mit großer Kapazität eingesetzt, insbesondere wenn die von einer luftgekühlten Kältemaschine erzeugte Wärme Probleme verursachen würde. Wassergekühlte Kältemaschinen sind die bevorzugte Wahl, wenn bereits ein Kühlturm vorhanden ist oder wenn das Ziel darin besteht, die Energieeffizienz zu optimieren. Sie erfordern jedoch eine regelmäßige Aufbereitung des Kondensatorwassers, um die Ansammlung von Mineralien zu verhindern, die die Wärmeübertragung behindern und die Gesamteffizienz des Systems verringern können.

Kapazität

„Kapazität“ bezieht sich im Zusammenhang mit einer Kältemaschine auf die maximale Kühlleistung, die die Kältemaschine unter Spitzenlastbedingungen liefern soll. Die Kühlleistung bzw. -kapazität lässt sich bei den meisten Kältemaschinen in der Regel so regulieren, dass sie genau dem aktuellen Kühlbedarf entspricht. Diese Kapazität wird oft in der Einheit Kilowatt (kW) oder Tonnen Kälte (TR) ausgedrückt und gibt die Kühlleistung des Kühlsystems an.

Verdampfer

Verdampfer

Der „Verdampfer“ ist eine entscheidende Komponente in einem Kühlsystem, in dem die unerwünschte Wärme aus der Umgebung (z. B. einem Gebäude) absorbiert wird, bevor sie zum Kondensator weitergeleitet wird. Wenn diese überschüssige Wärme in den Verdampfer gelangt, bringt sie das darin enthaltene Kältemittel zum Sieden und Verdampfen, wodurch die Wärme effektiv erfasst und zum Kondensator abgeleitet wird. Bei diesem Prozess tritt das Kältemittel als Niederdruckflüssigkeit in den Verdampfer ein und verlässt ihn als Niederdruckdampf, wodurch die Wärme effektiv absorbiert und von der Quelle wegtransportiert wird.

Kühlturm

Kühlturm

Ein „Kühlturm“ fungiert als wesentlicher Wärmetauscher innerhalb des Kühlsystems. Es erleichtert die Kühlung des Wassers, was wiederum dazu beiträgt, dem Kühlmittel im Kühler Wärme zu entziehen. Da dieses Kühlwasser mit der Luft im Turm interagiert, verdunstet ein Teil davon, wodurch sich seine Gesamttemperatur verringert – ein Prozess, der oft als „Verdunstungskühlung“ bezeichnet wird. Dieses abgekühlte Wasser wird dann wieder in das System zurückgeführt und sorgt so für eine effektive Wärmeregulierung im Kühler.

Kältemittel

Kältemittel

„Kältemittel“ ist ein Begriff für jede Substanz, die in einem Kühler zum Kühlen von Wasser verwendet wird. Dieser Prozess findet in einem Wärmetauscher oder Verdampfer statt. Diese Substanzen, zu denen Freon und Ammoniak gehören, zeichnen sich durch einen niedrigen Siedepunkt aus und erleichtern den Wärmeübertragungsprozess, wodurch die Temperatur des Wassers im Kühlsystem effizient gesenkt wird.

Kompressor

Schraubenverdichter

Scroll-Kompressor

Ein Kompressor in einem Kühlkreislauf komprimiert kühles Niederdruck-Kühlgas zu heißem Hochdruck-Kühlgas, das dann wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert wird, um wieder verwendet zu werden.

Kühles Wasser

„Gekühltes Wasser“ ist das vom Kühler erzeugte Wasser, das in einem geschlossenen Kreislaufsystem zwischen dem Verdampfer des Kühlers und den Kühlschlangen innerhalb der Struktur zirkuliert. Diese Zirkulation wird durch eine Pumpe erleichtert, die das gekühlte Wasser durch das Gebäude zu den Spulen in den Air Handling Units (AHUs) und Fan Coil Units (FCUs) treibt. Dabei wird unerwünschte Wärme aus der Luft in das Wasser übertragen, wodurch die Luft abgekühlt und das gekühlte Wasser erwärmt wird.

Dieses erwärmte Kaltwasser kehrt dann zum Kühlverdampfer zurück, wo es die unerwünschte Wärme abführt. Durch diese Wärmeverteilung kocht das Kältemittel, transportiert die Wärme ab und kühlt anschließend das Wasser erneut ab. Das Wasser setzt dann seinen Kreislauf fort und sammelt mehr Wärme.

Die typische Temperatur des gekühlten Wassers variiert; Die durchschnittlichen Vorlauf- und Rücklauftemperaturen betragen jedoch etwa 6 °C (42,8 °F) bzw. 12 °C (53,6 °F). Diese Zahlen können je nach den spezifischen Umständen und der Einrichtung variieren.

Kondensatorwasser (Kühlwasser).

„Kondensatorwasser“ bezieht sich auf das Wasser, das in einem wassergekühlten Kühlsystem zwischen dem Kühlturm und dem Kondensator fließt. Es sammelt die unerwünschte Wärme vom Kondensator, die vom Kältemittel übertragen wird, und absorbiert in einigen Ausführungen auch Wärme vom Kompressor. Das Kondensatorwasser gelangt dann zum Kühlturm, wo die aufgenommene Wärme an die Atmosphäre abgegeben wird. Nach der Wärmeabgabe kehrt das Wasser zum Kondensator zurück, um den Wärmesammelprozess fortzusetzen.

Typischerweise beträgt die Vorlauftemperatur des Kondensatorwassers etwa 32 °C (89,6 °F) und die Rücklauftemperatur etwa 27 °C (80,6 °F). Diese Temperaturen können jedoch je nach spezifischen Systemkonfigurationen und Betriebsbedingungen schwanken.

POLIZIST

„COP“ oder Leistungskoeffizient ist ein Maß für die Effizienz des Kühlers. Dabei handelt es sich um ein Verhältnis, das die Menge an Kühlung angibt, die Sie pro Einheit Stromeingang erhalten. Die Formel zur Berechnung des COP lautet:

COP = kW Kühlung / kW Strom

Wenn beispielsweise eine Kältemaschine eine Kühlleistung von 2500 kW liefert und 460 kW Strom verbraucht, beträgt der COP 5,4. Das bedeutet, dass die Kältemaschine pro 1 kW Strom, den sie verbraucht, 5,4 kW Kälte erzeugt.

Der COP ist nicht konstant; Sie schwankt je nach Kühllast des Kühlers. Daher ist es am hilfreichsten, die Effizienz zu einem bestimmten Zeitpunkt oder unter bestimmten Bedingungen zu messen.

Belastung

„Last“ bezieht sich auf den Kühlbedarf, der an einen Kühler gestellt wird.

Wenn ein Kühler „Volllast“ ist, arbeitet er mit seiner maximalen Kühlleistung. Es ist jedoch zu beachten, dass Kältemaschinen normalerweise nur etwa 1–2 % des Jahres unter Volllast laufen.

Andererseits bezieht sich „Teillast“ auf einen Kühler, der mit weniger als seiner maximalen Kühlleistung arbeitet. Dies ist das ganze Jahr über die häufigste Betriebsbedingung für Kältemaschinen.

Eine Kältemaschine bei „Niedriglast“ arbeitet mit einer sehr geringen Leistung. Unter diesen Bedingungen laufen Kältemaschinen oft ineffizient und sind anfälliger für Störungen. Wenn eine Kältemaschine über einen längeren Zeitraum bei geringer Last läuft, deutet dies darauf hin, dass die Kältemaschine für ihre Anwendung überdimensioniert ist. Die Erforschung alternativer Optionen kann sich positiv auf Energieeinsparungen und geringere Betriebskosten auswirken.

Die Kühllast wird typischerweise in Einheiten wie BTU pro Stunde, Kühltonnen oder Kilowatt gemessen.

Sollwert, aktiver Kaltwassersollwert

Ein „Sollwert“ im Kontext einer Kältemaschine bezieht sich auf die Zieltemperatur oder den Zieldruck – am häufigsten betrifft dies die Temperatur der Kaltwasserversorgung. Dieser Zielwert wird in der Steuerung des Kühlers eingestellt und der Kühler strebt danach, diese Temperatur zu erreichen.

Ein integraler Bestandteil dieses Systems ist ein Temperatursensor, der sich in der Nähe oder am Kaltwasserversorgungsauslass des Verdampfers befindet. Dieser Sensor misst die tatsächliche Temperatur und die Steuerung des Kühlers nutzt diese Informationen, um die notwendigen Anpassungen vorzunehmen, um den Sollwert zu erreichen. Im Wesentlichen besteht das Ziel darin, dass die tatsächliche Temperatur so genau wie möglich mit dem aktiven Kaltwasser-Sollwert übereinstimmt.

Kaltwasserpumpe und Kondensatorwasserpumpe

Kühl- und Kondensatorwasserpumpen spielen eine entscheidende Rolle bei der Wasserzirkulation im gesamten Gebäude. Sie erleichtern die Wasserbewegung zwischen Kühler, Kühlschlangen und Kühlturm. Diese Pumpen können je nach Systemkonstruktion mit konstantem oder variablem Durchfluss betrieben werden.

Systeme mit variablem Durchfluss erfreuen sich immer größerer Beliebtheit, insbesondere bei sekundärseitigen Systemen. Der Hauptvorteil von Systemen mit variablem Durchfluss ist ihr Potenzial für erhebliche Energieeinsparungen und geringere Betriebskosten. Sie passen die Durchflussmenge an den Kühlbedarf an, verbessern so die Effizienz und senken den Energieverbrauch.

Aufzug

„Auftrieb“ bezieht sich im Zusammenhang mit Kältemaschinen auf den Druckunterschied zwischen dem Kältemittel im Kondensator und dem Kältemittel im Verdampfer. Eine größere Druckdifferenz bedeutet, dass der Kompressor stärker arbeiten muss. Der Auftrieb wird durch die Kühl- und Kondensatorwassertemperaturen sowie die Annäherungstemperaturen bestimmt.

Durch Absenken des Kondensatorwasser-Sollwerts und Anheben des Kaltwasser-Sollwerts können Sie den Hub verringern und somit den Energieverbrauch des Kompressors senken. Dieses Konzept der Optimierung von Sollwerten kann die Gesamtenergieeffizienz des Kühlsystems verbessern.

Annäherungs- (Verdampfungs-) Temperatur

Die „Verdampfungsansatztemperatur“ bei Kältemaschinen bezieht sich auf den Temperaturunterschied zwischen der Kaltwasserversorgung beim Verlassen der Kältemaschine und der Temperatur des Kältemittels im Verdampfer. Wenn beispielsweise die Temperatur der Kaltwasserversorgung 7 °C (44,6 °F) und die Temperatur des Kältemittels 3 °C (37,4 °F) beträgt, beträgt die Annäherungstemperatur 4 °C oder 7,2 °F. Eine typische Verdampfungsansatztemperatur liegt im Bereich von 3–5 °C oder 5–9 °F. Diese Kennzahl ist entscheidend für die Beurteilung der Leistung und Betriebseffizienz des Kühlers.

Fließrate

Dies bezieht sich auf die Wassermenge, die durch den Kühler oder einen bestimmten Teil der Verteilungsleitung fließt. Es ist ein Maß für das Volumen pro Zeiteinheit. Beispiel: Gallone pro Minute (gpm), Liter pro Sekunde (l/s) oder Kubikmeter pro Sekunde (m3/s).