Zentrale Klimageräte mit integrierter Kälte- und
Wärmepumpentechnologie
Der Platzbedarf für die Kälteerzeugung in der Haustechnik wird geringer, wenn die Kältemaschine direkt in das Zentrallüftungsgerät integriert wird. So können bei vielen klimatechnischen Anwendungen beispielsweise externe Rückkühlwerke oder Dachkondensatoren entfallen, da die Abluft zur Rückkühlung eingesetzt werden kann. Die zusätzlichen Kosten für die hydraulischen Anschlüsse an manchmal weit entfernte zentrale Kälteanlagen können entfallen. Durch die Ausrüstung der integrierten Kälteanlage mit einer Wärmepumpenschaltung zur Umkehrung des Kältekreises kann der Restwärmeanteil der Abluft / Fortluft hocheffizient genutzt werden. Schlussendlich stehen Zentralklimageräte als Komplettlösung mit integrierte Kälte- und Wärmepumpentechnik und darauf abgestimmter MSR-Technik für geringeren Aufwand im Engineering der Haustechnik, und das schafft überdies klare Gewährleistungsgrenzen.
Die Effizienz der integrierten Kälteerzeugung liegt im Detail
Daher bieten Hersteller wie AL-KO (www.al-ko.de) zentrale Lüftungs- und Klimageräte mit integrierter Kälteversorgungstechnik an. Die integrierte Kältetechnologie ist im Winterbetrieb in umgekehrter Funktionsweise als monovalente Wärmepumpe nutzbar: Je nach Art der Energieabnahmeverträge bzw. der Energiebereitstellung (interner oder externer Bezug) kann die Nutzbarkeit der Kältemaschine als Wärmepumpe die energetische Bilanz stark verbessern und somit die Lebenszykluskosten (Life-Cycle-Costs, kurz LCC) der Klimaanlage signifikant reduzieren – wohlgemerkt kann somit die Ausschreibung als Vollklimazentralgeräte in solchen Fällen weit günstiger bereits in den Investitionskosten sein, als wenn die Abnahme von Fernkälte notwendig wäre. Die guten Leistungsdaten und das optimale Regelungsverhalten der integrierten Kältererzeugung werden durch den Einsatz effizienter Scrollverdichter gewährleistet.Durch die dazu passende (und auf den Anwendungsfall zugeschnittene) Teillastregelung kann die Kälteversorgung bedarfsgerecht erfolgen. Die Scrollverdichter sind vollhermetische, auf den Einsatz in der Klimatechnik abgestimmte Verdichter – es können bis zu drei Verdichter in den Kältekreis zur Leistungsanpassung eingebunden werden. Der eigens für die integrierte Kälteerzeugung entwickelte „AL-KO Kälte-Controller“ kommuniziert mit der bauseitigen MSR-Technik des Zentralklimagerätes.
Projektbeispiel Bügelbauten im Berliner Hauptbahnhof
Zwei Bürotürme wurden im Zuge des Umbaus des Berliner Hauptbahnhofes von beiden Seiten über den Bahnhof „gekippt“. Eine Herausforderung, wenn man bedenkt, dass beide Gebäude 46 m hoch sind und somit das nahe gelegene Bundeskanzleramt überragen. Optisch ergibt sich durch die Konstruktion ein „Bügel“, welcher architektonisch den Hauptbahnhof von oben umschließt, daher der Name „Bügelbauten“.
Die zwölf Geschosse der Bürogebäude umfassen insgesamt rund 50 000 m2 Bruttofläche. Zur Beibehaltung einer hohen Nutzerproduktivität (Mitarbeiterproduktivität) in den Bürogebäuden entschieden sich die Verantwortlichen für die Vollklimatisierung – selbstverständlich bei möglichst geringem Primärenergieeinsatz. Aufgrund des hohen Glasflächenanteils der Fassade muss im Sommer viel Wärmelast über die raumlufttechnische Anlage abgeführt werden. Zur punktuellen Kühlung existieren in bestimmten Räumen Flächenkühlelemente. Den großen Rest der Kühlung allerdings bewerkstelligt die zentrale Klimatechnik mit integrierter Kälteerzeugung. Insgesamt wurden sechs „AT4“-Zentralklimageräte (Zu- und Abluftgeräte übereinander) mit integrierter Kälteerzeugung, Rotoren zur Energierückgewinnung sowie Befeuchtungseinheiten geliefert. Der Gesamtvolumenstrom Zuluft beträgt ca. 170 000 m3/h, die insgesamt integriert installierte Kälteleistung beläuft sich auf 1051 kW. Durch die Rotoren ist auch die Rückgewinnung der latenten Wärme (Feuchte-Energie)möglich.
Im Sommerbetriebsfall liegen die Rückwärmzahlen (Energierückgewinnung Kälte) von der Abluft in die Zuluft zwischen 71,2 und 72,4 %. An Wintertagen werden im Durchschnitt Rückwärmezahlen von 70,7 bis 72,0 % erreicht sowie eine Rückfeuchtezahl von 75,4 bis 78,8 %. Durch diese Variante der Rückgewinnung kann nicht nur viel Primärenergie für Heizen oder Kühlen eingespart werden, sondern es verringert sich auch die notwendige Primärenergiezufuhr für die Befeuchtung.
Mehr zum Thema Kälte- und Klimatechnik finden Sie in unseren Produktdarstellungen in unserem Sonderteil auf den Seiten 20 bis 24.
