Immer schön cool bleiben

Aktuell und seit der Ölkrise 1974 in Abständen von 7 Jahren greift die Fachpresse das Thema unseres letzten Newsletters auf: Wärmepumpe oder doch Wärmerückgewinnung – “Der heilige Gral der Lüftungstechnik”

Das Thema ist mehr den je aktuell und so hatten wir ein sehr reges Interesse an unserem Newsletter. Die Interaktion sprengte alle unsere Erwartungen und wir möchten uns bei allen Teilnehmern bedanken. Dies wird uns natürlich weiter bestärken, weiterhin interessante Themen aufzugreifen.

Welches Fazit kann aus den Interaktionen gezogen werden?

Viele Teilnehmer hatten uns Ihre Erfahrungen mit Wärmepumpen mitgeteilt. Im Prinzip gab es drei Punkte, die öfters genannt wurden:

• hoher Strombedarf bei Brauchwassererwärmung (bei Einsatz in EFH )
• hohe Elektroanschlussleistung
• hohe Investitionskosten im Vergleich zu Gas-Thermen oder Fernwärmeanschlüssen

Zudem wurde die Enttäuschung darüber geäußert, dass die Einsparungen nicht wie erwartet eintrafen.

Eine weitere Gruppe waren die Teilnehmer, welche sich für die Wärmepumpentechnik einsetzen und von guten Erfahrungen berichtet hatten. Dabei war natürlich der Begriff “Der Heilige Gral” der Aufreger. Man könne die Wärmepumpentechnik doch nicht so verunglimpfen. Na ja, es wird aber auch Zeit, dass dazu nicht nur über Pro-, sondern auch über Kontra berichtet wird.

Wenn ein ganz einfaches WRG-System, z. B. ein Rotations- oder Kreuzstromplattentauscher mit einer Rückwärmzahl von “nur” 65 % einen Jahresstrombedarf von 1/10 der eingesparten Wärme erzielt, dann ist diese Arbeitszahl von 1:10 doppelt so effizient wie die 1:5 einer Wärmepumpe. Und dieses Missverständnis, dass die Wärmepumpe effizient (im Sinne von rationeller Anwendung von Primärenergie) wäre, dies muss auf den Tisch. Insbesondere in Zeiten extrem steigender Stromkosten muss der Kunde aufgeklärt werden.

Wir möchten nicht die gesamte Branche der Wärmepumpen in einen Topf werfen, insbesondere Spezialhersteller mit hoch entwickelter Konstruktion von Wärmepumpen dürften hohe Effizienz und Langlebigkeit unter einen Hut bringen.

Adiabatische Kühlung über die Wärmerückgewinnung

Die Fa. SEW bietet diese Technik als erster deutscher Hersteller für Lüftungsanlagen an. Seit 1986 können unsere hocheffizienten Wärme-/Kälterückgewinnunssysteme mit einem Fortluftbefeuchter ausstatten und auch im Sommer wird das Systems besser genutzt. Die erste Anlage dieser Art wurde 1986 bei der Hauptgeschäftsstelle der Sparkasse in Krefeld erstellt.

Mit einer Fortluftmenge von 90.350 m3/h konnte eine Kälteleistung von 325 kW generiert werden. Die Anlage ist bis heute im Betrieb, klar bei Cu/Cu-Wärmeaustauschern.

Damit ist SEW der Pionier der indirekt adiabatischen Verdunstungskühlung und kann die Erfahrung aus über 1000 Anlagen nachweisen. Erst weit in den 1990er Jahren zog der Markt mit den verschiedensten Ausführungen nach.

In einem kürzlich veröffentlichtem Bericht einer branchenbekannten Zeitung über die adiabatische Kühlung und einer Matrix von Anbietern und Merkmalen hat die Fa. SEW als Pionier der indirekt adiabatischen Verdunstungskühlung gefehlt – hoppla !

Zunächst Allgemeines:

Adiabatische Kühlung hatte man auch vor 1986 gekannt, allerdings als direkte Kühlung durch adiabatische Befeuchtung der rel. trockenen Außenluft. Dies geschah zu Zeiten, in welchen man noch auf 7-8 g/kg Zuluftfeuchte befeuchtet hatte und so nutzte man Außenluft z.B. mit 26 °C / 5 g/kg um durch Befeuchtung auf 18 °C /8 g/kg zu kühlen. Der Nachteil war der Wasserbedarf und die hygienische Relevanz der Befeuchtung. Der Betrieb führt mit einer Umluftschaltung zu dem bekannten Sick-Building-Syndrom.

Mit Einführung des Kreislaufverbundsystems mit dem GSWT-Wärmetauscher und Austauschgraden von >77 % wurde die Anwendung von adiabatischer Kühlung interessant. Zunächst garantiert das Kreislaufverbundsystem absolute keim- und schadstoffübertragungsfreie Wärmeübertragung. Insbesondere die mit Keimen kontaminierte Abluft (Krankenhaus) in Verbindung mit Wasserbefeuchtung birgt genügend hygienische Probleme.

WRG-Systeme wie Rotations-WRG oder mit umschaltbaren Speichermassen kommen für die adiabatische Kühlung nicht in Frage; Kreuzstromplattentauscher müssen eine hohe Dichtigkeit gegenüber Außen- und Fortluft nachweisen.

Was können die GSWT-Systeme mit einer indirekt adiabatischen Kühlung IAVK bieten ?

Wie die GSWT-Wärmetauscher können die Fortluftbefeuchter von SEW für jedes gewünschte Lüftungsgerät oder für jede beliebige Abmessung angeboten werden.

Zur Befeuchtung wird ein Glasfasergewebe berieselt, auch als Riesel- oder Kontaktbefeuchter bekannt. Die Wasserqualität kann Stadtwasser sein, ggf. muss noch enthärtet werden.

Die typische Wassermenge beträgt 5 g/kg Abluft, bei trockener Abluft etwas mehr, bei feuchterer Abluft etwas weniger.

Mit der Befeuchtung in einem separaten Bauteil und keinem Tropfenflug (aerosolfrei) wird auch der nachfolgende Wärmeaustauscher nicht beeinträchtigt. Angetrocknete Schlämme oder Kalkablagerungen im WT bleiben außen vor. Wegen der IAVK muss der GSWT nicht gereinigt werden.

Die Kälte wird per Kreislaufverbund-WRG keim- und schadstoffübertragungsfrei auf die Außenluft übertragen, je höher die Rückwärmzahl des Systems, desto höher die übertragbare Kälteleistung. Diese steigt bei den derzeitigen Übertemperaturen von 35-40 °C weiter an und bildet einen reellen Schutz vor Extrem-Sommerwerten, auch bei 40 °C kann eine Zuluft von ca. 26 °C erzeugt werden.

Die Steuerung und Optimierung des GSWT-Systems übernimmt die Steuerung der IAVK in Abhängigkeit der Abluftmenge und -feuchte und dem Einsatzbereich, Leistungsregelung über den Befeuchter möglich, einfacher jedoch über die Leistungsregelung des KVS.

Die erzielbare Kälteleistung hängt von der Abluftfeuchte, dem Befeuchtungswirkungsgrad und der Rückwärmzahl des GSWT-Systems ab und erreicht Werte von 2,6 bis 4,5 kW/1000 m3 Abluft/h, als Pi-Mal-Daumen-Wert kann 3 kW je 1000 m3 Abluft/h angenommen werden.

Sinnvolle Luftleistungen beginnen ab 3.000 m3/h und sind nach oben nicht begrenzt, größte in Betrieb befindliche WRG-Anlage mit IAVK hat 320.000 m3/h, derzeit im Bau bis zu 2.1 Mio m3/h.

Da die IAVK zur Lüftungsanlage gehört, fällt diese Befeuchtung nicht unter die 42. BImschV, auch nicht unter die Kühlturmregel VDI 2047/2.

Als Option kann Kältemaschinenrückkühlung KMRK in 4 Leistungsstufen angeboten werden.

Vorteile der IAVK:

• Reduzierung der sonst erforderlichen Kälteleistung um 50-70 %
• Reduzierung der Rückkühlwerke aufgrund kleiner Kältetechnik
• Wegfall des Rückkühlwerkes bei Wahl der KMRK-Optionen
• Gebäude- und Anlagenschutz bei extremen Sommerwerten
• Nutzung des Wärmerückgewinnungssystems auch im Sommer und Steigernung der Effizienz bzw. Arbeitszahl des Systems.

Aufwand für die IAVK:

• Wasserbedarf zur Befeuchtung (auch nicht mehr als bei herkömmliche
• Rückkühlern)
• Reinigungsbedarf (auch nicht mehr als bei herkömmliche Rückkühlern)
• Strombedarf (auch nicht mehr als bei herkömmliche Rückkühlern)

Wenn die Außentemperaturen im Sommer immer mehr steigen, werden IAVK-Systeme immer interessanter, weil weniger Elektroleistung für die Kälte- und Rückkühltechnik vorgehalten werden muss. Die Investitionskosten sind gegenüber einem KVS als absolut sinnvolle Erweiterung einzubuchen, zumal bei einem redundanten und betriebssicheren GSWT-System auch die Invest-Einsparungen an Kälte- und Rückkühltechnik zu einer deutlich günstigeren Amortisation verhelfen.

Der Pionier der indirekt adiabatischen Verdunstungskühlung steht Ihnen gerne zu Fragen zur Verfügung.

 

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Foto von Kindel Media