Ice-bank 12 Hours 6 Hours Time Heat-load Cooling-plant Difference Ice-bank Ice-bank --- Capacity Capacity Capacity Loading Unloading --- kw kw kw kw kw - 1 65 8-15 15 --- 1-2 65 8-15 15 --- Phone: +49 5151 89555 2-3 65 8-15 15 --- Fax: +49 5151 89557 3-4 65 8-15 15 --- 4-5 65 8-15 15 --- 5-6 65 8-15 15 --- 6-7 65 8-15 15 --- Hameln, 3.8.211 7-8 65 8-15 15 --- 8-9 135 15 3 --- 3 9-1 135 15 3 --- 3 1-11 135 15 3 --- 3 11-12 135 15 3 --- 3 12-13 135 15 3 --- 3 13-14 135 15 3 --- 3 14-15 95 95 --- --- 15-16 95 95 --- --- 16-17 95 95 --- --- 17-18 95 95 --- --- 18-19 95 95 --- --- 19-2 95 95 --- --- 2-21 65 8-15 15 --- 21-22 65 8-15 15 --- 22-23 65 8-15 15 --- 23-24 65 8-15 15 --- +49 5151 89555 Σ (kwh) 216 216 18 18 Ф (kw) 9 9 15 3 Ice-volume ( Latent / Sensible = 333.1 / 33.5 kj/kg ) kg 17676 Ice-volume m3 17.676 Ice-bank-volume / Ice-volume --- 2.1 Ice-bank-volume without insulation m3 37.119 Ice-bank-length, insulation included mm 564 55 Ice-bank-width, insulation included mm 3 286 Ice-bank-height, insulation included mm 25 236 Insulation + Ice-bank-wall mm 7 Capacity (kw) 16 14 Example: www.fafco.ch 12 1 8 6 4 2 Time
Anlage-Beispiel Ein Spital benötigt Kaltwasser 6/ Stunden Leistung Energie Leistungen inkl. Anlageverluste h kw kwh Leistung von 8 bis 14 6 54 324 Leistung von 14 bis 2 6 38 228 Leistung von 2 bis 8 12 26 312 Total / Durchschnitt 24 36 864 Phone: +49 5151 89555 Fax: +49 5151 89557 Aus Gründen einer hohen Verfügbarkeit sind 4 komplett autonome Kaltwassersätze à 9 kw geplant, welche am Tag 95 bis 15 kw und im Nachtbetrieb 8 kw Kälteleistung bringen. Während der Nacht werden mit günstigem Tiefstromtarif die Eis-Speicher geladen und am Tag zwecks Spitzenabdeckung von 8 bis 14 entladen. Wie gross müssen die Eis-Speicher Hameln, 3.8.11 bemessen werden? Es kann dafür der Makro "Calculation" ausgeführt werden. Ergebnisse siehe Vor-Seite (Eisvolumen 17.7 m3, Speichervolumen 37.1 m3). Letzteres kann je nach Eis- Speicher-Typ erheblich variieren. Infolge zu hohen Wasserverbrauchs (über 5-fache Verdunstungsmenge pro Jahr) wurden keine Kühltürme, sondern Hybrid-Rückkühler geplant, welche nur während 1 % des Jahres befeuchtet werden müssen. Dies ist möglich, weil anstelle einer Feuchtkugeltemperatur von 21 eine von 24. gewählt wurde und demzufolge alle Risikostunden abdecken kann. Höhere Investitionskosten stehen somit wesentlich tieferen Betriebskosten gegenüber. +49 5151 89555 Spitzenlast Eisspeicher-Entladebetrieb Hybrid-Rückkühler 1283 kw, 32 /55% Minimallast Eisspeicher-Ladebetrieb Hybrid-Rückkühler 137 kw, 32 /55% Heizlast 8-14 135 kw 14-2 95 kw 2-8 65 kw 38 32.2 8-14 15 kw 14-2 95 kw 2-8 8 kw Eisspeicher-Ladung 2 22 2-8 15 kw Eisspeicher-Eltladung 1 35 % Glykol 1 m3/h 4 1283 kw tk = 4 233 kw 15 kw to = 2 Axima-Turbo- COP = 4.56 15 kw -3.2 35 % Glykol 1 m3/h -8 137 kw tk = 34 237 kw 8 kw to = -1 Axima-Turbo- COP = 3.376 kw 8-14 3 kw 35 % Glykol 165 m3/h 35 % Glykol 165 m3/h 7,3 5.8 3 kw 9 65 kw Fafco-Eisspeicher Entladung Eiswasser 93 m3/h 3 Fafco-Eisspeicher Ladung Eiswasser 93 m3/h 3 Verbraucher 135 kw Kaltwasser 193 m3/h Verbraucher 65 kw Kaltwasser 93 m3/h
1,8 bar 78 l/h 2, bar 816 l/h 2,2 bar 852 l/h 2,5 bar 9 l/h 2,8 bar 948 l/h Düsenbohrung 6 mm Wasserkegel 9 Risk-Management für Hybrid-Rückkühler 1283 kw Die Frage nach der Feuchtkugeltemperatur, bei der kein grosses Risiko eingegangen wird, kann nach DIN 471 beantwortet werden, wonach in Deutschland 25 C erreicht werden können, siehe Prozess 1 und 2 in untenstehendem Mollier-h/x-Diagramm. Eine Feuchtkugel von 21 C ist leider eine weit verbreitete Wunschvorstellung, siehe Prozess 3 welche immer wieder zu Garantieproblemen führt. Man beachte zusätzlich, dass DIN 471 für die Jahre 196 bis 199 als Basis für Mittelwertberechnungen herangezogen wurde. Zwischenzeitlich wurde es wärmer und feuchter, oder hat man den Sommer 23 schon wieder vergessen? Phone: +49 5151 89555 Kommt noch dazu, dass Hybridkühler, welche für eine Feuchtkugeltemperatur von 25 C Fax: +49 5151 89557 ausgelegt wurden, unterhalb einer Aussentemperatur von 22 C trocken betrieben werden können, was für 9 % des Jahres gilt, also nur während 1 % des Jahres befeuchtet werden muss, was sich in tieferen Betriebskosten niederschlägt. Man geht also überhaupt kein Risiko bezüglich des Einfrierens von Benetzungswasser ein, kann doch bereits in der Hameln, 3.8.11 Übergangszeit eine komplette Entleerung, Reinigung und Entkeimung durchgeführt werden. Hybridkühler-Empfehlung 32 C/55% 7873 m2 97 kg EUR 17 Hybridkühler-Risc-Management 32 C/38% 369 m2 52 kg EUR 93 5 % Fläche fehlen, Kondensationstemperatur steigt 3-4 K an. Temperatur g/kg 2 g/kg 5% 4 g/kg 1% 6 g/kg 15% 8 g/kg 1 g/kg 2% 12 g/kg 14 g/kg 3% 16 g/kg 18 g/kg 4% 2 g/kg 22 g/kg 5% Wasser 6% +49 5151 89555 35 º 7% 8% 3 º 1 2 9% 1% 25 º 2 º Meteorologische Daten von Frankfurt-Main nach DIN 471 3 4 1.15 kg/m3 Enthalpie Rel. Feuchte 4 Ventilatoren von www.geha-holland.nl 15 º 1 º 1.2 kg/m3 6 kj/kg 5 º 2 hydrophile Wärmeaustauscher 1.25 kg/m3 15 4 kj/kg Hybrid-Rückkühler-Rahmenprofil º Lamellenpaket,3 bar 345 l/h,5 bar 45 l/h,8 bar 546 l/h 1, bar 6 l/h 1,2 bar 648 l/h 1,5 bar 72 l/h 42 mm Ø 56 mm 8 mm -5 º www.jomer-beil.de L-E.S. Zerstäuberdüse Typ 1 mit Bajonett-Schnellverschluss für Rohr Ø 4 mm 9 mm 2 kj/kg 1.3 kg/m3 117 mm 37 mm -1 º Rückkühlleistung 1222 kw 31 mm Low noise Hybrid-Rückkühler -15 º kj/kg 1: 32. C/55.% - 24.C/1.% 2: 24./1.% - 28.1 /92.% 3: 32. /38.% - 21.18 /1.% 4: 21.18 /1.% - 24.9/92.% -2 º Mollier-h-x-Diagramm für feuchte Luft - Druck.995 bar (15. m / 1. ºC / 8. % rf)
Turbo- ( Axima - Quantum 4 EXT ) Tag Nacht Kondensator kw 1283. 137. Heissgas C 59. 59. Kondensation C 4. 34. Unterkühlung C 37. 31. R134a Enthalpiedifferenz kj/kg 188.2 199.6 Massenstrom kg/h 24542. 1871. Verdampfer kw 15. 8. Phone: +49 5151 89555 Fax: +49 5151 89557 Eintrittstemperatur C 26. 22. Austrittstemperatur C 38. 32.2 Hameln, 3.8.11 Volumenstrom m3/h 1. 1. 35 % Glykol Druckverlust WT kpa 3. 3. Anschluss-Nennweite mm 125. 125. Einspritzung ---.24.27 Verdampfung C 4. -1. Überhitzung C 1. -4. R134a Enthalpiedifferenz kj/kg 154. 154. Massenstrom kg/h 24542. 1871. +49 5151 89555 Eintrittstemperatur C 1. -3.2 Austrittstemperatur C 4. -8. Volumenstrom m3/h 165. 165. 35 % Glykol Druckverlust WT kpa 3. 3. Anschluss-Nennweite mm 15. 15. Turbo- kw 233. 237. Länge mm 384 384 Breite mm 165 165 Höhe mm 25 25 Leergewicht kg 39 39 R134a Füllung kg 8 8 Betriebsgewicht kg 47 47 COP --- 4.56 3.376 Tag Nacht
Beispiel für typische Heizlasten (%) im Tagesablauf (h) Spital ( Φ 53.17 % ) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Büro ( Φ 4.96 % ) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Hotel ( Φ 37.92 % ) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Kaufhaus ( Φ 37.4 % ) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Messe ( Φ 3.79 % ) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Theater ( Φ 26.75 % ) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Phone: +49 5151 89555 Fax: +49 5151 89557 Hameln, 3.8.11 +49 5151 89555