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R744 Kälteanlage
Die R744-Boosterkälteanlage und das Prinzip der Kälteerzeugung für Normal- und Tiefkühlung der Kühlmöbel und Kühlräume. (Quelle: H. Wendelborn)

Fachbeitrag: Einsatz natürlicher Kältemittel am Beispiel einer Supermarktkühlung mit R744

Aus ökologischen Gründen werden Kälteanlagen immer öfter mit natürlichen Kältemitteln betrieben. Für den Supermarktbereich kommt meist das Kältemittel R744 (CO2) zum Einsatz. Horst Wendelborn, Senior Consultant bei der Danfoss GmbH, beschreibt in diesem Fachbeitrag, wie Supermärkte mithilfe der R744-Booster Anlage gekühlt und geheizt werden.

Standard Kälteanlagen übertragen die im Kälteprozess entstehende Verflüssigungswärme an die Umgebung. Diese Abwärme nutzen Kälteanlagen mit Wärmerückgewinnung für die Erwär­mung von Brauchwasser und für die Gebäudeheizung. Für die Technik der Wärmerückgewin­nung gibt es seit der ersten Ölkrise weitgehende Erfahrung im Kältehandwerk. Wobei die Heizleistung und Wirtschaftlichkeit der Abwärmenutzung durch die verwendeten chemischen Kältemittel eingeengt war.

Aus ökologischen Gründen entwickelten sich in den letzten zehn Jahren Kälteanlagen mit natürlichen Kältemitteln. Für den Supermarktbereich hauptsächlich mit dem Kältemittel R744 (CO2). Infolge der besonderen thermodynamischen Eigenschaften von CO2, die sich besonders effektiv für den Heizbetrieb eignen, ist die Abwärmenutzung der Kälteanlage zur vollständigen Gebäudeheizung wirtschaftlich. Eine konventionelle Zusatzhei­zung ist meistens nicht erforderlich. Diese Erweiterung der Anwendung der Kälteanlage durch Nutzung der Abwärme für die Heizung macht die Energiebilanz des Gebäudes wesentlich besser. Dies ist neben der ökologischen Bedeutung von natürlichen Kältemitteln ein weiterer Grund, R744 als Kältemittel zu verwenden. Die technische Ausführung der Kälte-Heizungsanlage, ins­besondere der Regelung erfordert neue Wege.

Eine Beschreibung der R744-Booster Anlage, ein Berechnungsbeispiel der Wärmeleistung, die Verbrauchsmessungen von Supermärkten sowie die Erläuterungen der Regelfunktionen geben Hinweise für den planenden Ingenieur. Weiterhin gibt eine neue COP-online Messung eine Bewertungsmöglichkeit der Effizienz für die Kälteanlage inklusive der Heizung.

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