Allgemeine Lufttechnik. Energieeffiziente Kältetechnik. Energy-efficient Refrigeration Technology

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1 Allgemeine Lufttechnik Energieeffiziente Kältetechnik Energy-efficient Refrigeration Technology 1. Auflage st Edition 2010

2 Energieeffiziente Kältetechnik Energy-efficient Refrigeration Technology

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4 03 Inhalt Contents Vorwort 5 Foreword Energieeffiziente Kältetechnik Ein Beitrag zum Klimaschutz Energy-efficient Refrigeration Technology a contribution to climate protection 6 Neuer Leitfaden zur Verbesserung der Energieeffizienz bei Tiefkühlhäusern New guideline for an improved energy efficiency of deep-freeze storage houses 8 GTZ-Proklima-Projekt in Swasiland 10 GTZ-Proklima Project in Swaziland Firmenprofile 12 Company profiles Fachabteilung Kälte- und Wärmepumpentechnik 82 Department Refrigeration and Heat Pump Technology Forschungsrat Kältetechnik e. V. 84 Research Council for Refrigerating Technology Fachgruppe Kühlmöbel 86 Specialized Group Refrigerated Cabinets Impressum 88 Imprint

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6 Vorwort / foreword 05 Vorwort Foreword Dr. Norbert Röttgen Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Federal Minister for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety Anspruchsvolle Ziele beim Ausbau der erneuerbaren Energien lassen sich nur erreichen, wenn insbesondere der Stromverbrauch reduziert wird. Die Verbesserung der Energieeffizienz ist dabei ein wesentliches Element. Die Bundesregierung will den Elektroenergieverbrauch bis 2020 um 11 % senken. Kälte- und Klimaanlagen verbrauchen circa 15 % der Elektroendenergie in Deutschland und verfügen über höhere Einsparpotenziale als andere Bereiche der Technik. Energieeffizienzgesichtspunkte stehen bei der Errichtung der Anlagen bisher selten im Vordergrund. Teurere energieeffiziente Lösungen rechnen sich zwar über die Lebenszeit der Anlage, jedoch spielen Lebenszyklusbetrachtungen bisher häufig keine Rolle. Um hier ein Umdenken zu erreichen, ist es wichtig, dass die betroffenen Branchen Lösungsansätze in einem breiten Branchenkonsens erarbeiten und diese aktiv in die öffentliche Diskussion einbringen. Dies ist dem VDMA unter Federführung der Fachabteilung Kälte und Wärmepumpentechnik gemeinsam mit dem Forschungsrat Kältetechnik mit der Erarbeitung von Empfehlungen zur Verbesserung der Energieeffizienz und der Verminderung der treibhausrelevanten direkten Kältemittelemissionen beispielgebend gelungen. Die VDMA-Einheitsblätter zur Energieeffizienz werden Planern, Erbauern sowie Betreibern von Kälte- und Klimaanlagen das nötige Rüstzeug an die Hand geben, um damit die Kältebranche Schritt für Schritt auf eine nachhaltige Kälteerzeugung umzustellen. Damit wird die Branche einen wertvollen Beitrag zur CO 2 -Reduzierung und damit zum Klimaschutz beitragen können. Ambitious targets for the expansion of renewable energies can only be achieved if we cut back our electricity consumption. Improving energy efficiency is an essential part of this. The German government aims to reduce electrical energy consumption by 11 % by Refrigeration and air conditioning systems account for around 15 % of final electricity consumption in Germany and have a higher energy-saving potential than other branches of technology. Up to now, energy efficiency aspects have been given little consideration in the construction of these systems. Although costly energy-efficient solutions pay off over a system s lifetime, life-cycle concepts have yet to play any significant part. To bring about a new way of thinking it is important that the sectors concerned elaborate solutions in a broad consensus and introduce them into the public discussion. The VDMA has set an excellent example in this respect: in cooperation with the Forschungsrat für Kältetechnik (Research Council for Refrigeration Technology), the Refrigeration and Heat Pump Technology department in the VDMA has drawn up recommendations for improving energy efficiency and reducing climatedamaging direct refrigerant emissions. The VDMA standard sheets on energy efficiency will provide designers, constructers and operators of refrigeration and air-conditioning systems with the necessary tools for a step-by-step transition to sustainable cooling systems in the refrigeration sector. This will enable the sector to play a valuable role in CO 2 reduction and thus contribute to climate protection. Dr. Norbert Röttgen MdB/MoP

7 06 einführung Energieeffiziente Kältetechnik Ein Beitrag zum Klimaschutz Energy-efficient Refrigeration Technology a contribution to climate protection Arbeitskreis Energieeffizienz von Kälteanlagen Working Group Energy Efficiency of Refrigerating Systems Fachabteilung Kälte- und Wärmepumpentechnik im VDMA Dr. rer. nat. Karin Jahn Lyoner Strasse Frankfurt am Main Germany Phone Fax Kälteerzeugungseffizienz η KC 2. Wärmetransporteffizienz η WT 3. Fluidtransporteffizienz η FT 4. Kältenutzungseffizienz η Qo 1. Cold production coefficient η KC 2. Heat transmission coefficient η WT 3. Efficiency of fluid transport η FT 4. Efficiency of use of cold η Qo In Deutschland sind über 120 Millionen Kältesysteme installiert. Der Energiebedarf für Kälte- und Klimaanlagen beträgt circa 14 % ( Gigawattstunden pro Jahr GWh/a, Basis 1999) des gesamten Energiebedarfs in Deutschland. Daraus resultieren 43,9 Millionen Tonnen CO 2 -Emissionen. Erhebliche Einsparungen möglich Die Hersteller von kältetechnischen Anlagen, Komponenten und Zubehör messen der Energieeffizienz ihrer Produkte eine hohe Bedeutung bei. In der Verminderung des Energieverbrauchs liegt eine große Herausforderung für die Kälte- und Klimatechnik. Der Forschungsrat Kältetechnik e. V. hat die aus Sicht der kältetechnischen Industrie möglichen Energieeinsparungen und die hiermit verbundene Reduzierung der CO 2 -Emissionen in einem Positionspapier abgeschätzt und Möglichkeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz von kältetechnischen Komponenten, zur Optimierung der Betriebsweise sowie zur Reduzierung von treibhauswirksamen Emissionen untersucht. Forschungsergebnisse lassen erhebliche Einsparmöglichkeiten erkennen. η WT η FT η KC In Germany more than 120 millions of refrigerating systems are installed. The energy demand of refrigeration and air conditioning systems is about 14 % (77,000 GWh/a, basis 1999) of the total German energy demand. The outcome of this is 43.9 million tons of CO 2 emissions. Potential for considerable savings The manufacturers of refrigerating systems, components and accessories attach great importance to the energy efficiency of their products. The reduction of the energy consumption poses a great challenge for refrigerating and air conditioning technology. In a position paper, the Forschungsrat Kältetechnik e. V. (Research Council for Refrigerating Technology) evaluated the energy savings, which would be possible according to the opinion of the refrigerating industry, and the related reduction of CO 2 emissions. It examined options for improving the energy efficiency of refrigerating components, for optimising the operational mode, as well as for reducing the greenhouse effective emissions. The research results reveal considerable prospects for potential savings. The VDMA working group Energy Efficiency of Refrigerating Systems is an integration of industry, science, craft, user, associations and politics. It represents a market volume of more than 13 billion Euros and about 64,000 employees corresponding to about 90 % of the market participants of the industrial sector. The working group developed basic principles for energy efficient components and systems and prepares recommendations for politics and legislation. It is the contact for all questions related to energy efficiency in refrigerating technology. η Qo

8 introduction 07 Der VDMA-Arbeitskreis Energieeffizienz von Kälteanlagen ist eine Integration aus Industrie, Wissenschaft, Handwerk, Betreibern, Verbänden und Politik. Er repräsentiert ein Marktvolumen von mehr als 13 Milliarden Euro und eine Mitarbeiterzahl von circa , was in etwa 90 % der Marktteilnehmer der Branche entspricht. Der Arbeitskreis hat grundlegende Richtlinien für energieeffiziente Komponenten, Anlagen und Systeme entwickelt und arbeitet Empfehlungen für Politik und Gesetzgebung aus. Er ist Ansprechpartner für alle Fragen rund um das Thema Energieeffizienz in der Kältetechnik. Anforderungen festlegen Eine technische Optimierung der Einzelkomponenten birgt nur noch ein geringes Potenzial zur Effizienzverbesserung. Wesentliche Einsparpotenziale existieren jedoch bei einer Festlegung von Anforderungen an das Anlagenkonzept und die Komponenten sowie die Regelung, den Betrieb und die Wartung der Anlagen. Ein erhebliches energetisches Optimierungspotenzial bei kältetechnischen Systemen liegt in der eingesetzten Regelungstechnik und in einer verbesserten Betriebsführung. Hierbei kommt dem angepassten Einsatz von Automatisierungs- und Informationstechnik ein immer höherer Stellenwert zu. Der Forschungsrat Kältetechnik sieht für die Kälteund Klimatechnik ein mögliches Energieeinsparpotenzial von bis zu 40 %. VDMA-Einheitsblatt erarbeitet Der Arbeitskreis Energieeffizienz von Kälteanlagen hat ein Modell entwickelt, wie die Kälteleistung mit relativ einfachen Mitteln bewertet werden kann, und in einem VDMA-Einheitsblatt dargestellt. Das Einheitsblatt gibt Planungshinweise für die Auswahl von Komponenten und für das Konzept der Kälteanlage sowie die Möglichkeit, die Energieeffizienz zu bewerten. Es werden Hinweise zur Verbesserung der Energieeffizienz bei der Planung sowie beim Betrieb von kältetechnischen Anlagen gegeben. Determine requirements A technical optimisation of the individual components holds only a little potential for an improvement of efficiency, but considerable potential savings lies in determining requirements for system design and for the components, as well as for control, operation and maintenance of the systems. A potential for significant energetic optimisation of refrigerating systems exists in the control technique used and in an improved operation. Here, the adopted use of automation and information technology is generally considered to be of increasing importance. The Forschungsrat Kältetechnik estimates the potential possible energy savings of more than 40 %. Preparation of the VDMA-Einheitsblatt (VDMA specification) The working group Energy Efficiency of Refrigerating Systems developed a model offering a simple evaluation of the refrigerating load and published it in a VDMA-Einheitsblatt. The Einheitsblatt gives references for the selection of components and for the concept of the refrigerating system, as well as an option for evaluating the energy efficiency. It also includes references for improving the energy efficiency during planning and during the operation of the refrigerating systems.

9 08 vdkl Neuer Leitfaden zur Verbesserung der Energieeffizienz bei Tiefkühlhäusern New guideline for an improved energy efficiency of deep-freeze storage houses Verbandsprofil VDKL Der VDKL ist ein Wirtschaftsverband für Unternehmen rund um die temperaturgeführte La gerung, Distribution und Logistik. Zu den Mitgliedern gehören Logistikdienstleister, Industrie, Handel und Zulieferer. Im Bereich der gewerblichen Kühlhäuser deckt der Verband mit seinen Mitgliedern nahezu 85 % des deutschen Marktes ab. Kontakt: VDKL Verband Deutscher Kühlhäuser und Kühllogistikunternehmen e. V. Pützchens Chaussee Bonn Telefon Fax Internet Profile of the association VDKL The VDKL is an economic association for companies dealing with temperaturecontrolled storage, distribution and logistics. The members can be found in logistic services, industry, trading and suppliers. In the field of commercial refrigerating storage houses the association covers, with its members, nearly 85 % of the German market. Contact: VDKL Verband Deutscher Kühlhäuser und Kühllogistikunternehmen e. V. Pützchens Chaussee Bonn Germany Phone Fax Internet Allgemeines Auf nationaler und internationaler Ebene gewinnt der Markt für temperaturgeführte Lebensmittel kontinuierlich an Bedeutung. Die Lagerung, der Transport und das Handling von Tiefkühlkost, Speiseeis, aber auch Pharmazeutika, Blutplasma und chemischen Erzeugnissen erfordern allerdings eine professionelle und energieeffiziente Kältetechnik. Der VDKL Verband Deutscher Kühlhäuser und Kühllogistikunternehmen e. V. veröffentlichte daher vor kurzem in Zusammenarbeit mit dem VDMA einen Leitfaden Energieeffizienz für Tiefkühlhäuser. Ziel der Empfehlungen ist die Unterstützung von Unternehmen der Kühl und Tiefkühlkette bei der Realisierung eines nachhaltigen und effizienten Energie managements. Praxisgerechte Tipps und Hilfestellungen gibt es z. B. für Effizienzmaßnahmen im Kühlraum, der Rampe, der Kälteanlage, der Luftführung oder zur Wärmerückgewinnung. Es werden Empfehlungen für bereits bestehende Kühl und Tiefkühllager als auch Neubauten gegeben. Der Kühlhausstandort als Energiezentrum Erfahrungswerte bei Kühlhäusern als Kältenutzer zeigen auf, dass bei der Energieeffizienzsteigerung die alleinige Betrachtung der Kälteerzeugung das mögliche Potenzial bei weitem nicht ausschöpft. Daher beschäftigt sich der Leitfaden nicht nur mit der Kälteanlage, sondern berücksichtigt global den gesamten Kühlhausstandort als Energiezentrum. Im ersten Teil des Leitfadens werden alle Wärmeströme und Wärmelasten auf den zu kühlenden Bereich identifiziert und im Anschluss Vorschläge erstellt, wie diese durch technische oder organisatorische Maßnahmen minimiert oder ggfs. vollständig verhindert werden können. General The market for temperature-controlled food gets more and more important, both nationally and internationally. However, storage, transport and handling of frozen food, ice cream, but also pharma ceutical products, blood plasma and chemical products, require a professional and energy efficient refrigerating technique. For this reason, the VDKL (Verband Deutscher Kühlhäuser und Kühllogistikunternehmen e. V. Association of German refrigerating storage houses and logistics), in cooperation with the VDMA, recently published the guideline Energy efficiency for deep-freeze storage houses. These recommendations aim at supporting companies related to the supply chain of refrigerated and frozen goods in the realization of a sustainable and efficient energy management. Among others, it contains practical tips and assistance for measures for energy efficiency in refrigerated rooms, loading platforms, refrigerating system, air ducting or heat recovery. Moreover, recommendations for existing refrigerating storages and deep-freeze storages, as well as for new buildings are included. The location of the refrigerating storage house as energy centre Experiences with refrigerating storage houses showed that consideration of cold production alone does not exhaust the possible potential for an increase in energy efficiency. For this reason the guideline does not only deal with the refrigerating system, but also gives a global consideration of the total location of the refrigerating storage house as energy centre. The first part of the guideline contains all thermal flows and thermal loads acting on the area to be cooled. Then proposals are made, how they can be minimised or, if possible, completely avoided by technical and organisational measures.

10 vdkl 09 Effizientere Kälteanlagen Im zweiten Schritt erfolgt die Optimierung der Effizienz der Kälteanlage. Das Ziel ist, mit möglichst wenig Strombedarf möglichst viel Kälte zu erzeugen, also im physikalischen Sinn das Verhältnis von Nutzen zu Aufwand bzw. Kälteleistung zu Antriebsleistung zu maximieren. Speziell bei Kühlhäusern muss vor allem der Kälteanlageneffizienz im Teillastbetrieb ein hoher Stellenwert eingeräumt werden. Dazu zählt auch, die bei der Kälteerzeugung grundsätzlich anfallende Abwärme wirtschaftlich zu nutzen. Der Anwender kann zudem auf Grundlage der in dem Leitfaden veröffentlichten spezifischen Energiekennzahlen für Kühlhäuser selbst ermitteln, wo sein untersuchtes Objekt im Vergleich zum Durchschnitt der vergleichbaren Kühlhäuser beim Energieverbrauch einzustufen ist. Unabhängig davon prüfen immer mehr Kühllogistikunternehmen ressourcenschonende nachhaltige Energielösungen, wie z. B. den Einkauf von rein ökologisch erzeugtem Strom über den VDKL- Strompool. Bereits seit Jahrzehnten nutzen über 80 % der VDKL-Kühlhäuser Ammoniak als klimaneutrales Kältemittel. Fazit Das Thema Energieeffizienz wird in den nächsten Jahren eine zunehmend hohe Bedeutung erfahren. Dies gilt insbesondere für Unternehmen der Kühlund Tiefkühlkette. Ein professionelles Energiemanagement ist bereits heute ein erheblicher Wettbewerbsfaktor. Immer wichtiger werden daher Investitionen in die personelle Energiekompetenz und die technische Energieeffizienz. Hierzu soll der Leitfaden des VDKL einen nachhaltigen und praxisgerechten Beitrag leisten. More efficient refrigerating systems In a second step the efficiency of the refrigerating system is optimised. The aim is to produce as much cold as possible with the lowest amount of power possible that is, physically spoken, to maximise the ratio of benefit and effort, or of the refrigerating performance, with respect to the input power. The efficiency of the refrigerating system under partial load has to be of special importance, above all in case of refrigerating storage houses. This also includes to profit economically of the waste heat which is always generated. Furthermore, the user can determine, based on the specific energetic figures for refrigerating storage houses published in the guideline, the category of his object under inspection compared with the average figures of comparable refrigerating storage houses with regard to energy consumption. Independent of these facts, more and more cold logistic companies search for energetic resourcesaving solutions, like for instance purchase of purely green electricity via the VDKL electricity pool. For several decades, more than 80 % of the VDKL refrigerating storage houses already use ammonia as climate-neutral refrigerating agent. Conclusion Energy efficiency will get more and more important in the coming years. This is especially the case for companies of the refrigerating and deepfreeze supply chain. Today, a professional energy management plays a considerable role for competition. Therefore investment in the competence for energy of the personnel and the technical energy efficiency will become increasingly important, and the guideline of the VDKL should be a sustainable contribution for practice.

11 10 gtz GTZ-Proklima-Projekt in Swasiland GTZ-Proklima Project in Swaziland Einführung energieeffizienter und klimafreundlicher Kühlgeräte Proklima ist ein Programm der Deutschen Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH, ein deutsches Bundesunternehmen, tätig u. a. für das Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) im Bereich internationale Zusammenarbeit für nachhaltige Entwicklung. Das Programm Proklima beschäftigt sich hauptsächlich mit dem Transfer ozon- und klimafreundlicher Technologien im Bereich der Kühlung, Klimatisierung und Isolierung in Entwicklungs- und Schwellenländer. Gefördert im Rahmen der Internationalen Klimaschutzinitiative (IKI) des deutschen Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), konnte Proklima u. a. ein Projekt zur Einführung energieeffizienter, ozon- und klima freundlicher Kühlgeräte unter Zusammenarbeit mit der lokalen Firma Palfridge in Swasiland realisieren. Ziel des Projektes war die Umstellung einer ganzen Produktionslinie von Kühlgeräten (Kühlschränke, Getränkekühler und Gefriertruhen) der Firma Palfridge von konventioneller Kältetechnik zu energieeffizienter Technik mit natürlichen Kältemitteln. Ein weiteres Projekt umfasst die Herstellung solarbetriebener Kühlschränke, die ebenfalls natürliche Kältemittel nutzen. Das Projekt stellt eine Innovation im südlichen Afrika dar, da Kältetechnik mit natürlichen Kältemitteln dort bisher noch unbekannt war. Durch die Umstellung auf Kohlenwasserstoff-Kältemittel und entsprechende Anpassung/Neudesign der Geräte konnten Energieeinsparungen von 24,5 % im Vergleich zu konventionellen Geräten erreicht werden. Bislang wurden vier Modelle der Haushaltskühlgeräte von der Abteilung Forschung und Entwicklung von Palfridge an die relevanten Sicherheitsstandards für Kohlenwasserstoffe angepasst und neu designt. Diese Geräte werden mit Isobutan (R600a) Introducing energy-efficient and climate-friendly refrigeration equipment Proklima is a programme within the German Technical Cooperation (GTZ) GmbH, a German consulting company working mainly for the German Federal Ministry for Economic Cooperation and Development (BMZ) in the field of international cooperation for a sustainable development. The Proklima programme is intended to facilitate the transfer of ozone and climate-friendly technologies in the field of cooling, air conditioning and foam insulation in emerging and developing countries. Funded within the framework of the International Climate Protection Initiative of the German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety, Proklima has supported (amongst other projects) the introduction of energy-efficient, ozone- and climate-friendly refrigeration equipment in Swaziland, together with the local company Palfridge. The project aims at converting Palfridge s whole production line of refrigeration equipment (refrigerators, bottle coolers, freezers, storage cabinets and display cases) from conventional technology to energy-efficient technology using natural refrigerants. Another project includes the production of solar-driven refrigerators which also use natural refrigerants. The technology transfer within these two projects is a true innovation for the Southern African region because prior to this project s introduction, refrigeration technology that used natural refrigerants was still unknown there. The conversion to hydrocarbon refrigerants and the appropriate adaptation and redesign of the equipment has led to energy savings of up to 24.5 % compared to conventional technology. So far, four models of domestic refrigerators have been adapted to relevant safety standards for hydrocarbons. This equipment runs with isobutane (R600a). For the use of the natural refrigerant

12 gtz 11 Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH German Technical Cooperation Programme Proklima Dag-Hammarskjöld-Weg Eschborn Germany Phone Fax Internet betrieben. Für die Verwendung des natürlichen Kältemittels Propan (R290) wurden bisher zwei Modelle gewerblicher Kühlgeräte (Getränkekühler und Gefriertruhe) angepasst und neu designt. Die Geräte verfügen über Fassungskapazitäten zwischen 50 und Liter. Die Füllmenge des Kältemittels liegt bei den meisten Geräten unter 150 g, einige übersteigen allerdings 300 g. Die Geräte folgen den europäischen Standards IEC und EN 378. Proklima übernahm das Training der entsprechenden Kältetechniker, damit ein sicherer und sachgemäßer Umgang mit dem brennbaren Kältemittel Kohlenwasserstoff gewährleistet werden konnte. Zusätzlich wurden auch solarbetriebene Geräte entwickelt, die speziell für Gegenden mit heißen Außentemperaturen geeignet sind und ebenfalls natürliche Kältemittel enthalten. Solche Geräte sind insbesondere für ländliche Gebiete interessant, die noch über keinerlei Stromversorgung verfügen. In solchen Gegenden können Solarkühlschränke insbesondere die Versorgung mit gekühlten Impfstoffen und eine hygienische Aufbewahrung von Lebensmitteln sicherstellen. Entwickelt wurden zum einen zwei Kühltruhe-Modelle (eines für den medizinischen, eines für den kommerziellen Gebrauch), zum anderen ein Standgerät für den häuslichen Gebrauch. Alle Geräte sind dafür konzipiert, auch bei extremen Temperaturen von 48 C im Schatten zuverlässig zu kühlen. Die Kühltruhe für den medizinischen Gebrauch entspricht WHO-Richtlinien und besteht aus zwei Kompartimenten. Die Impfstoffe werden in Körben aufbewahrt, die von oben zugänglich sind. Die Truhe ist mit einer dicken Isolierung (10 cm) ausgestattet, die nicht entnommen werden kann. So kann eine Kühlung auch bei hohen Außentemperaturen oder bei fehlendem Sonnenschein sichergestellt werden. Bei allen Geräten wird das Kohlenwasserstoff- Kältemittel R600a verwendet. Zwei Solarpanele mit einer Leistung von jeweils 80 kw liefern die erforderliche elektrische Energie. Durch das Projekt konnte eine innovative und umweltfreundliche Kältetechnik im südlichen Afrika eingeführt werden, die bereits Interesse in vielen weiteren Entwicklungs- und Schwellenländern hervorgerufen hat und damit dazu beitragen kann, eine weltweite nachhaltige Entwicklung zu fördern. propane (R290), two models of commercial refrigerators (bottle cooler and freezers) have been redesigned. All this refrigeration equipment has capacities from 50 to 2,000 litres. Most of the models have a refrigerant charge size of less than 150 g although some exceed 300 g. The equipment complies with European standards IEC and EN 378. Proklima carried out the training for refrigeration technicians, so that the safe and appropriate handling of the flammable refrigerant hydrocarbon can be ensured. Additionally, solar-driven refrigerators have been developed, which are especially suitable for regions with high outdoor temperatures and are also using natural refrigerants. Such equipment is particularly interesting for rural areas that have no access to electricity. In such areas, solar refrigerators can provide safe and cool storage for vaccines and hygienic storage for food. Two freezer models (one for medical, one for commercial usage) and a refrigerator (for domestic usage) have been developed. All appliances are designed for reliable cooling during extreme temperatures of 48 C even in the shade. The freezer for medical usage complies with WHO guidelines and consists of two compartments. The vaccines are kept in baskets, suspended from the top of the cabinet and are accessible from above. The freezer has a very thick insulation (10 cm) which cannot be taken out. The insulation secures the cooling of the freezer during high outdoor temperatures or lack of sunshine. All appliances use the hydrocarbon refrigerant R600a. Two solar panels with a capacity of 80 kw/each supply the necessary energy. The project has introduced an innovative and environmentally friendly technology in Southern Africa and has captured the interest of many other emerging and developing countries, which could, in turn, lead to worldwide sustainable development in this field.

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14 13 Firmenprofile Company profiles Alfa Laval Mid Europe 14 APL Apparatebau 16 Baltimore Aircoil International nv 18 BerlinerLuft. Klimatechnik 20 BITZER Kühlmaschinenbau 22 Bock Kältemaschinen 24 Carrier Kältetechnik Deutschland 26 Danfoss 28 DMT 30 Donaldson Filtration Deutschland 32 ebm-papst Mulfingen 34 ECKELMANN 36 Epta Deutschland 38 EVAPCO Europe N.V. 40 FRIGOBLOCK Grosskopf 42 FUCHS EUROPE SCHMIERSTOFFE 44 GEA Brewery Systems 46 GEA Grasso 48 E.W. Gohl 50 Glen Dimplex Deutschland, Geschäftsbereich RIEDEL Kältetechnik 52 Güntner 54 Hauser 56 Imtech Deutschland 58 Jäggi/Güntner (Schweiz) 60 Johnson Controls Systems und Service 62 Liebherr-Hausgeräte 64 MIWE Michael Wenz 66 Solvay Fluor 68 TEKO Gesellschaft für Kältetechnik 70 TU Dresden, Bitzer Stiftungsprofessur 72 thermowave 74 Wieland-Werke 76 TH. WITT Kältemaschinenfabrik 78

15 14 Alfa Laval Alfa Laval Mid Europe GmbH Wilhelm-Bergner-Strasse Glinde Germany Phone Fax Internet Unternehmensbeschreibung Gründung: 1883 Mitarbeiter: 200 Zertifizierungen ISO 9001:2008 FGMA-Zulassung ( 19 I WHG) Company profile Founded: 1883 Staff: 200 Certifications ISO 9001:2008 FGMA-Approval ( 19 I WHG) Energieeffiziente Wärmeübertrager für die Kälte- und Klimatechnik sowie für Wärmepumpen mit synthetischen und natürlichen Kältemitteln Energy-efficient heat exchangers for the refrigeration and air-condition technology as well as for heat pumps with synthetic and natural refrigerants Alfa Laval ist ein Hersteller von Wärmeübertragern, die in Kälte- und Klimaanlagen oder Wärmepum pen eingebunden sind. Dort übernehmen diese Wärmeübertrager die Aufgabe der Kühlung und der Wärmeabgabe. Außerdem werden sie zur Effizienzsteigerung als innere Wärmeübertrager im Kältekreislauf verwendet (Economizer, Kaskade, Flüssigkeitsunterkühler). Alfa Laval is a manufacturer of heat exchangers, which are implemented in refrigeration and airconditioning systems or heat pumps. There these heat exchangers take over the task of the cooling and the heat emission. In addition they are used for the efficiency increase as internal heat exchangers in the refrigerant cycle (economizer, cascade, subcooler). Alle diese Wärmeübertrager beeinflussen ent scheidend die Effizienz des Gesamtsystems. Je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen der war men und der kalten Seite beim Wärmeübertrager ist, je geringer ist der Energieverbrauch. All these heat exchangers improve crucially the efficiency of the overall system. The smaller the temperature difference between the warm and the cold side of the heat exchanger is, the smaller is the energy consumption. Gelötete Plattenwärmeübertrager Brazed Plate Heat Exchangers

16 Alfa Laval Luftkühler Air Cooler Dabei deckt Alfa Laval nahezu den kompletten Anwendungsbereich ab: Luft- und Flüssigkeitskühler (für Kältemittel- oder Kälteträgerbetrieb) Verflüssiger und Rückkühler (außenluft- oder flüssigkeitsgekühlt) Wärmerückgewinnung (Enthitzer, Verflüssiger, Ölkühler, Gaskühler) We almost cover the complete range of application: Air and liquid coolers (operated with refrigerant or brine) Condenser and liquid cooler (operated with outside air or liquid) Heat recovery (desuperheater, condenser, oil cooler, gas cooler) Es stehen folgende Bauarten zur Verfügung: Plattenwärmeübertrager (gelötet, Edelstahl fusionstechnik, kassetten geschweißt oder gedichtet) Lamellierte Wärmeübertrager (Kupfer-Aluminium, Edelstahl-Alu, Stahl verzinkt) Rohrbündelwärmeübertrager There are designs available: Plate heat exchangers (soldered, stainless steel fusion technology, semi-welded or sealed) Finned heat exchangers (copper aluminium, stainless steel aluminium, steel galvanized) Shell & Tube heat exchangers Bei der Entwicklung der Produkte stehen geringe Temperaturdifferenzen zwischen den beiden Medien sowie die zunehmende Bedeutung natür licher Kältemittel wie CO2, Ammoniak und Propan im Vordergrund. So sind Verdampfer und Verflüssi ger, die mit 1 bis 2 K Temperaturabstand arbeiten, zunehmend am Markt etabliert. Für CO2 wurden besonders druckfeste Apparate entwickelt (> 120 bar), so dass die Wärmerückgewinnung in derarti gen Systemen einfach zu realisieren ist. With the development of the products stand small tempera ture differences between the two media as well as the in creasing meaning of natural refrigerants such as CO2, ammonia and propane in the foreground. So evaporators and condensers, which are operat ing with 1 to 2 K temperature difference, are increasingly in the market established. For CO2 particularly pressure resistant apparatuses were developed (> 120 bar), so that the heat recovery in such systems is to be realized simply. Schockfroster Blast Freezer 15

17 16 APL Apparatebau APL Apparatebau GmbH Österreich / Austria Gewerbestrasse Hopfgarten Austria Phone Fax Internet Deutschland / Germany Robert-Bosch-Strasse Dormagen Germany Phone Fax Internet Unternehmensbeschreibung Gründung: 1966 Mitarbeiter: 100 Zertifizierung DIN EN ISO 9001:2008 Company Profile Founded: 1966 Staff: 100 Certification DIN EN ISO 9001:2008 APL Hopfgarten/ Österreich APL Hopfgarten/ Austria APL Apparatebau GmbH, mit seinen zwei Stand orten in Hopfgarten (A) und Dormagen (D), ist seit 1966 ein Hersteller von qualitativ hochwertigen Wärmetauschern in der Industrie. Ausgehend von Anwendungen in der Kälteindus trie entwickelte sich APL Apparatebau in den 90er Jahren zu einem führenden Wärmetauscherhersteller für kunden spezifische Lösungen in den Anwendungsgebieten der Chemie- und Petro chemie, Raffinerie, Wärme- und Energietechnik, Kältetechnik und Sonderan wendungen. Design, Konstruktion und Fertigung erfolgen gemäß Kundenspezifikation aus einer Hand. Die festigkeitsmäßige Auslegung der Apparate erfolgt unter Berücksichtigung der unterschiedlichsten nationalen und internationalen Regelwerke und Normen. Der Einsatz von leistungsfähigen EDVProgrammen wie z. B. TASC+ von Aspen Tech, HTRI und weiteren, selbstentwickelten Programmen garantieren die Auslegungsdaten unserer Produkte. Langjährige Erfahrung und eine innovative Ge schäftsführung garantieren die Einhaltung des hohen Qualitätsniveaus und somit die Zufrieden heit unserer Kunden. Das Produktprogramm Rohrbündelwärmetauscher vollverschweißte Plattenwärmetauscher Lamellenrohrwärmetauscher Rechteck-Wärmetauscher Druckbehälter u. v. m. APL Dormagen/ Deutschland APL Dormagen/ Germany APL Apparatebau GmbH with its two sites in Hopfgarten (AT) and Dormagen (DE) has been a manufacturer of top quality heat exchangers in the industry since Starting with applications for the refrigeration industry in 1990, APL opfgarten has developed into a leading heat H e xchanger manufacturer for customer specific solutions in the chemical and petrochemical industry and refineries as well as for energy and environmental technology. Design, construction and manufacture are carried out from one source according to customer specifications. In terms of mechanical strength, the equipment is designed in the light of a wide variety of both national and international regulations and standards. The use of powerful computer programs such as TASC+ from Aspen Tech, HTRI and other programs that we have developed ourselves, guarantee the design data of our products. Many years of experience and an innovative business management guarantee that the high level of quality is maintained to the satisfaction of our customers. Product Range Tube-Bundle Heat Exchangers Fully welded plate heat exchanger Finned-tube heat exchanger Rectangular heat exchanger Pressure vessel etc.

18 APL Apparatebau Hochdruck Prozessgas-WT für Kolbenverdichteranlage Vakuumdampfkondensator für Kraftwerksanwendung High-Pressure Process Gas Heat Exchanger for a Compressor Plant Vacuum-Steam Condenser for Applications in Power Plants Rohrbündel-WT für Ethylenanlage Hochdruck-Pulsationsdämpfer / Abscheider für Gasverdichterstation (Erdgasspeicherung) Tube Bundle Heat Exchanger for an Ethylene Plant High-Pressure Pulsation Dampener / Separator for a Gas Compressor Station (Natural Gas Storage) Lamellenrohr-WT für Wärmerückgewinnung in Kesselhaus Finned-Tube Heat Exchanger for Heat Recovery in a Boiler House Vollverschweißter Plattenwärmetauscher mit ziehbarem Plattenpaket für NH3 Absorptionskälteanlage Fully-Welded Plate Heat Exchanger with Drawable Plate Pack for a NH3 Absorption Refrigeration Plant 17

19 18 Baltimore Aircoil International Baltimore Aircoil International nv Industriepark Zone A 2220 Heist-op-den-Berg Belgium Phone Fax Internet Unternehmensbeschreibung Gründung: 1938 (USA) 1968 (Europa) Mitarbeiter: 325 Zertifizierung ISO 9001:2008 Verdunstungskühlung reduziert Energiebedarf in Kälteanlagen Zahlreiche industrielle Prozesse sind temperaturempfindlich und bedürfen deshalb einer wirksamen Kühlung. Wenn man einen optimalen Wirkungsgrad des Prozesses erreichen will, wird man gut daran tun, die beste Kühltechnologie für diesen Prozess zu bestimmen. Wirksame Wärmeübertragung in Kombination mit den für Verdunstungskühlung typischen kleineren Luftmengen sorgen dafür, dass die Verdunstungskühlung im Bezug auf Energieersparnisse führend ist. Der Energiebedarf der Lüfter ist eben wegen der kleinen Luftmengen, wie sie der latenten Wärmeübertragung eigen sind, gering; insbesondere, wenn die Lüfter einen guten Wirkungsgrad haben und das Gerät aerodynamisch gut konzipiert ist. Wichtiger aber ist, dass mit Verduns tungskühlung niedrigere Verflüssigungstemperaturen erreicht werden können, wodurch der Kraftbedarf des Verdichters der Kälteanlage abgesenkt werden kann und der Wirkungsgrad verbessert wird. Fazit ist, dass durch die Anwendung der Verdunstungskühlung einerseits, sowie durch den energieeffizienten Entwurf des Geräts andererseits der Energiebedarf von Kälteanlagen und damit auch die Emission von Treibhausgasen gesenkt werden kann; insofern stellen Verduns tungskühlgeräte ein Lösung dar, die den heutigen Forderungen der Umwelt optimal entgegenkommt. Baltimore Aircoil bietet heutzutage das umfassendste Programm von Verdunstungs kühlprodukten für Anwendungen in Klima, Kälte und Industrie an. Offene Kühltürme Offene Kühltürme geben Wärme von wasserge kühlten Systemen in die Atmosphäre ab. Warmes Wasser aus dem System kommt in den Kühlturm und wird über den Füllkörper (Wärmeübertra gungsfläche) verteilt. Luft wird durch den Füll körper gezogen oder gedrückt, wodurch ein kleiner Teil des Wassers verdunstet. Verdunstung entfernt Wärme aus dem restlichen Wasser, das im Kaltwasserbecken gesammelt und zum System zurückgeleitet wird, um erneut Wärme zu absorbieren. Kühltürme mit geschlossenem Kreislauf Kühltürme mit geschlossenem Kreislauf funktio nieren auf ähnliche Weise wie offene Kühltürme, außer dass die abzugebende Wärmelast von der Prozessflüssigkeit (der gekühlten Flüssigkeit) über ein Wärmetauscherrohrbündel an die Umge bungsluft übertragen wird. Das Rohrbündel dient zur Isolierung der Prozessflüssigkeit von der Außen luft und hält sie in einem geschlossenen Kreislauf sauber und frei von Verunreinigungen. Dies schafft zwei getrennte Flüssigkeitskreisläufe: (1) einen externen Kreislauf, in dem Sprühwasser über das Rohrbündel zirkuliert und mit der Außenluft in Kontakt ist, und (2) einen internen Kreislauf, in dem Prozessflüssigkeit im Rohrbündel zirkuliert. Abluft Air out Flüssigkeits- einlass Fluid in Wärmetauscher rohrbündel Heat exchange coil Lüfter Fan Arbeitsprinzip eines VXI Kühlturms mit geschlossenem Kreislauf Principle of operation of an evaporative closed circuit cooling tower, type VXI Zuluft Air in Flüssigkeits- auslass Fluid out Offene Kühltürme Open cooling tower Baltimore Aircoil offers today the widest range of factory-assembled evaporative cooling products for air conditioning, refrigeration and industrial process cooling applications. Open cooling towers Open cooling towers reject heat from water-cooled systems to the atmosphere. Hot water from the system enters the cooling tower and is distributed over the wet deck (heat transfer surface). Air is pulled or pushed through the wet deck, causing a small portion of the water to evaporate. Evapora tion removes heat from the remaining water, which is collected in the cold water basin and returned to the system to absorb more heat. Closed circuit cooling towers Closed circuit cooling towers operate in a manner similar to open cooling towers, except that the heat load to be rejected is transferred from the process fluid (the fluid being cooled) to the ambient air through a heat exchange coil. The coil serves to isolate the process fluid from the out- side air, keeping it clean and contamination free in a closed loop. This creates two separate fluid circuits: (1) an external circuit, in which spray water circulates over the coil and mixes with the outside air, and (2) an internal circuit, in which the process fluid circulates inside the coil. During operation, heat is transferred from the internal circuit, through the coil to the spray water, and then to the atmosphere as a portion of the water evaporates.

20 Baltimore Aircoil International 19 Company Profile Founded: 1938 (USA) 1968 (Europe) Staff: 325 Certification ISO 9001:2008 Kühltürme mit geschlossenem Kreislauf Hybrider Nass/Trocken-Kühlturm Closed circuit cooling tower Hybrid wet/dry cooling tower Während des Betriebs wird Wärme vom internen Kreislauf durch das Rohrbündel auf das Sprüh wasser und dann in die Atmosphäre übertragen, während ein Teil des Wassers verdunstet. Hybrid water saving products Water saving and hybrid products are usually of the closed circuit type where the heat load to be rejected is transferred from the process fluid (fluid to be cooled) to the ambient air through a heat exchange coil. The coil serves to isolate the process fluid from the outside air, keeping it clean and contamination free in a closed loop. The hybrid wet-dry products cool the liquid to be cooled by efficiently combining dry sensible air cooling with evaporative cooling. These products include two or more distinctive heat transfer surfaces or sections combined into one product optimizing the use of the ambient dry and wet bulb temperature. Hybride wassersparende Geräte Wassersparende und Hybridprodukte haben nor malerweise einen geschlossenen Kreislauf, bei dem die abzugebende Wärmelast von der Prozess flüssigkeit (zu kühlende Flüssigkeit) über ein Wärme tauscherrohrbündel an die Umgebungsluft übertragen wird. Das Rohrbündel dient zur Isolie rung der Prozessflüssigkeit von der Außenluft und hält sie in einem geschlossenen Kreislauf sauber und frei von Verunreinigungen. Die Feucht-Trocken- Hybridprodukte kühlen die zu kühlende Flüssig- keit durch eine effiziente Kombination trockener sensibler Luftkühlung mit Verdunstungskühlung. Diese Produkte enthalten zwei oder mehrere charakteristische Wärmeübertragungsflächen oder Abschnitte kombiniert in einem Produkt, das die Nutzung der Trocken- und Feuchtkugel temperatur der Umgebung optimiert. Verdunstungsverflüssiger Der zu verflüssigende Dampf zirkuliert durch ein Verflüssigerrohrbündel, das an der Außenseite ständig durch ein Umlaufwassersystem befeuch tet wird. Luft wird über das Rohrbündel gezogen oder gedrückt, wodurch ein kleiner Teil des Um laufwassers verdunstet. Die Verdunstung entfernt Wärme aus dem Dampf im Rohrbündel und führt zu dessen Verflüssigung. Evaporative condensers The vapor to be condensed is circulated through a condensing coil, which is continually wetted on the outside by a re-circulating water system. Air is pulled or pushed over the coil, causing a small portion of the re-circulating water to evaporate. The evaporation removes heat from the vapor in the coil, causing it to condense. Die Forschung von Baltimore Aircoil zielt darauf hin, eine kontinuierliche Verbesserung der Technologie zu er reichen, so dass man stets bessere Lösungen mit besserer Wärme über tragung zur Verfügung hat, die sparsam mit den natürlichen Ressourcen umgehen, Energie einsparen, die Qualität der Umwelt verbessern und sicheren Betrieb gewährleisten. Baltimore Aircoil s R&D efforts are geared to a continuous improvement of technologies to achieve solutions which enhance cooling efficiency, conserve natural resources, reduce energy consumption, improve the quality of the environment and ensure safe operation. Evaporative cooling minimizes energy usage in refrigeration applications Many technological processes are temperature sensitive and require efficient cooling. In order to ensure optimum process efficiency it is important to select the best cooling technology for the application. Effective heat transfer combined with lower airflow through the unit makes evaporative cooling equipment a front runner when it comes to energy savings. In refrigeration systems, fan motor power low due to the small air flow requirements associated with latent cooling. Use of high efficiency fans and an aerodynamic design for the heat transfer section result in excellent overall energy efficiency for this equipment. Moreover the lower cooling temperatures achieved by evaporative cooling assure optimal operation of the refrigeration process. These lower temperatures increase process efficiency and reduce energy usage of the compressor. Thus, both by application and design, evaporative cooling equipment saves energy and reduces emissions of greenhouse gases that cause global warming.

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