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Kaltwassersatz

Zuverlässige Prozess- und Raumkühlung

Ein Kaltwassersatz (engl. Chiller) ist ein technisches Gerät zur Kühlung von Flüssigkeiten. Der Kaltwassersatz wird üblicherweise an einen Wasserkreislauf angeschlossen, um Prozesse oder Räume auf eine gewünschte Soll-Temperatur zu kühlen. Technisch basiert ein Kaltwassersatz auf dem gleichen Funktionsprinzip wie ein Kühlschrank – Wärme wird aus einem Prozess oder der Raumluft aufgenommen und an die Umgebung oder ein Medium abgeführt.
Die KKS GmbH ist Ihr erfahrener Partner rund um Kältetechnik und Kaltwassersätze im Raum München.

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Kaltwassersatz – Funktionsweise und Aufbau

Ein Kaltwassersatz besteht – ähnlich wie ein Kühlschrank – aus vier verschiedenen Bauteilen:

• Verdampfer
• Verdichter
• Verflüssiger
• Expansionsventil

Im Kaltwassersatz selbst zirkuliert dabei ein Kältemittel, dessen Verdampfungstemperatur die Soll-Temperatur des Kühlprozesses definiert. Die Funktion des Kaltwassersatzes ist recht einfach: Um den angeschlossenen Kühlkreislauf zu kühlen, wird das erwärmte Wasser über den Verdampfer geführt. Als Folge verdampft das Kältemittel im Kaltwassersatz und wird gasförmig, während sich der Kühlkreislauf abkühlt.

Das Kältemittel strömt dann im gasförmigen Zustand zum Verdichter und wird dort komprimiert, wodurch sich die Temperatur erhöht. Im Anschluss strömt das Kältemittel zum Verflüssiger, der die Wärmeenergie an die Umgebung oder ein flüssiges Medium ableitet. Im Expansionsventil dehnt sich das Kältemittel wieder aus und der Prozess beginnt erneut.

Die Funktionsweise des Kaltwassersatzes im Überblick:

1. Die Wärme des Kühlkreislaufs wird am Verdampfer auf das Kältemittel übertragen. Das Kältemittel wird dadurch gasförmig.

2. Der Verdichter komprimiert das gasförmige Dampfmittel, wodurch die Temperatur ansteigt.

3. Durch das höhere Temperaturniveau kann die Wärme über den Verflüssiger an ein anderes Medium abgeführt werden. Das Kältemittel wird wieder flüssig.

4. Im Expansionsventil entspannt sich das Kältemittel auf den Ausgangsdruck.

Kaltwassersatz

Das Kältemittel als maßgebliches Kriterium für die Kühltemperatur

Das Kältemittel spielt eine entscheidende Rolle im Kaltwassersatz – sein charakteristisches thermodynamisches Verhalten beeinflusst die mögliche Soll-Temperatur, die sich im Prozess realisieren lässt. Die typische Temperatur eines Kühlkreislaufs liegt bei 6 bis 7 °C, darüber hinaus lassen sich aber auch deutlich niedrigere Temperaturen realisieren (Tieftemperatur-Kaltwassersatz). Daher wird das Kältemittel immer in Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsfalls gewählt. Zu den typischen fluorierten Kältemitteln für die industrielle Prozesskühlung gehören etwa R134a, R404A, R407 C. Diese Kältemittel sind jedoch im Sinne des Klimaschutzes in den nächsten Jahren schrittweise durch natürliche Kältemittel wie R32, R290 oder R744 zu ersetzen.

Anwendungen für Kaltwassersätze

Kaltwassersätze kommen überwiegend im industriellen und gewerblichen Bereich zum Einsatz, wenn große Mengen an Wärmeenergie effizient und zuverlässig an die Umwelt abgeleitet werden sollen. Zu den typischen Einsatzfällen für Kaltwassersätze gehören:

• Industrielle Prozesskühlung
• Kühlung von gewerblichen oder industriellen Liegenschaften (Anschluss an RLT-Anlagen)
• Kühlung von IT-Anlagen und Rechenzentren
• Tiefkühlung (z.B. in der Lebensmittelbranche)

Kaltwassersatz: Planung, Installation und Service

Bei der Planung, Auslegung und Installation eines Kaltwassersatzes kommt es darauf an, die individuellen Voraussetzungen und gebäudespezifischen Anforderungen zu berücksichtigen.
Dazu gehören vor allem:

• Soll-Temperatur des Kühlwasserkreislaufs (Vor- und Rücklauf)
• Thermische Lasten, die über den Kaltwassersatz abzuführen sind
• Feuchtelasten, die durch Personen oder stoffliche Ströme verursacht werden
• Erforderliche Genauigkeit der Regelung
• Zulässigkeit von Temperaturüberschreitungen

Zur Kühllastberechnung ziehen Fachplaner die Norm VDI 2078 heran. Diese ermöglicht eine präzise Auslegung der erforderlichen Kühlleistung durch Simulationsverfahren.

Alles rund um den Kaltwassersatz – KKS

Als Spezialist für die Kältetechnik kennen wir die branchenspezifischen Anforderungen an Kaltwassersätze in jedem Detail. Unsere qualifizierten Spezialisten beherrschen die normgerechte Planung und Auslegung von Kaltwassersätzen und übernehmen die fachgerechte Installation der Anlage in Ihrem Gebäude.

Wir bieten alle Leistungen rund um den Kaltwassersatz aus einer Hand an:

• Planung und Auslegung von Kaltwassersätzen für industrielle und gewerbliche Anwendungen
• Normgerechte Kühllastberechnung gemäß VDI 2078
• Fachgerechte Installation von Kaltwassersätzen zur Prozess- und Raumkühlung
• Nachrüstung von Kaltwassersätzen in Bestandsgebäuden
• Anschluss an den Kühlwasserkreislauf und Inbetriebnahme von Kaltwassersätzen
• Umfangreiche Serviceleistungen rund um Kaltwassersätze

Durch unser breites Netzwerk aus Lieferanten für alle erforderlichen Komponenten sind wir in der Lage, Ihnen ein umfangreiches Portfolio an hochwertigen Geräten zu günstigen Konditionen zur Verfügung zu stellen.

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FAQ zum Thema Kaltwassersatz

Was macht ein Kaltwassersatz?

Ein Kaltwassersatz funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank. Er reduziert die Temperatur eines Kühlkreislaufs und ermöglicht dadurch die Kühlung von Räumen oder Prozessen. Ein Kaltwassersatz besteht aus den vier Bauteilen Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil.

Wo werden Kaltwassersätze verwendet?

Kaltwassersätze werden in industriellen und gewerblichen Liegenschaften eingesetzt, um große Räume oder Hallen zu kühlen oder die Wärme von Fertigungsprozessen zuverlässig abzuführen. Auch in Kühlhallen, wie sie beispielsweise in der Lebensmittelbranche eingesetzt werden, kommen Kühlwassersätze zum Einsatz.

Welche Temperaturen lassen sich mit Kühlwassersätzen realisieren?

Je nach eingesetztem Kältemittel lässt sich mit einem Kühlwassersatz ein breites Temperaturspektrum abdecken.
Das typische Temperaturniveau eines Kaltwassersatzes liegt bei 6 bis 7 °C, je nach Kältemittel lassen sich aber auch -45 °C realisieren. Diese Anwendung wird als Tieftemperatur Kaltwassersatz bezeichnet.

Welche Kosten fallen bei einem Kaltwassersatz an?

Die Kostenstruktur eines Kaltwassersatzes hängt maßgeblich von der Anwendung, der Leistungsklasse, den gebäudespezifischen Gegebenheiten und dem gewünschten Temperaturniveau ab.
Neben den reinen Anschaffungskosten schlagen auch die Wartungskosten, Reparaturkosten und Energiekosten (v.a. Verdichter) zu Buche.
Durch eine fachgerechte Auslegung der Anlage gelingt es, die Gesamtkosten auf das erforderliche Minimum zu reduzieren.

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