Kühlung mit Kaltwassersätzen: Das müssen Sie wissen

Wie funktioniert ein Kaltwassersatz, wo wird solch eine Anlage am besten eingesetzt und lohnt sich der Kauf oder greift man besser auf Mietkälte zurück? Alles, was Sie zum Thema Kühlen mit Chiller wissen müssen, erfahren Sie hier.

Ob bei der Gummiherstellung, während des Druckverfahrens oder die Raumtemperierung: Kühlung ist in vielen Betrieben ausschlaggebend für die Qualität der Produkte. Eine zuverlässige Kühlung mit hoher Energieeffizienz kann mit Kaltwassersätzen, auch Chiller genannt, erreicht werden. Sie sind im Bereich Kältetechnik mittlerweile weit verbreitet und eine effiziente Lösung zur Prozesskühlung. Aber was steckt eigentlich hinter dem Begriff „Kaltwassersatz“?

Wie arbeitet ein Kaltwassersatz?

Man unterscheidet bei einem Kaltwassersatz zwischen Luftkühlung und Wasserkühlung. Ein luftgekühltes System besitzt große Trichter und Ventilatoren, über die die Umgebungsluft zum Wärmetauscher geführt wird. Die Luftkühlung wird meist im Freien eingesetzt. Ein wassergekühltes System kühlt eine Flüssigkeit auf ein bestimmtes Temperaturniveau ab und gibt diese dann an den geschlossenen Kältekreislauf weiter. Als Flüssigkeit wird meist Wasser genutzt, aber auch Solen oder angereichertes Wasser kommen zum Einsatz. Ab einer Kühlung von 250 Kilowatt werden Kaltwassersätze meist mit einer Wasserkühlung ausgestattet. 

Wenig Kältemittel nötig

Der Vorteil eines Kaltwassersatzes ist, dass das System durch den wasserbasierten Kreislauf besonders umweltschonend arbeitet. Deshalb ist auch damit zu rechnen, dass Chiller hinsichtlich der Verschärfungen der F-Gase-Verordnung zukünftig noch stärker nachgefragt werden. Für einen Chiller wird nur sehr wenig Kältemittel benötigt. Wird dabei auf ein umweltschonendes Kühlmittel gesetzt, ist die Kühlung mit Kaltwassersatz besonders nachhaltig. Die Temperatur des Kälteträgers ist regulierbar und kann daher auf jede gewünschte Temperatur eingestellt werden. Der Temperaturbereich der Kaltwassersätze liegt meistens zwischen -15 °C und +25 °C. Der Chiller funktioniert in diesem Bereich unter optimalen Bedingungen. 

Kompressions- oder Absorptionskältekreislauf?

Die Kühlung im Kaltwassersatz kann entweder über einen Kompressions- oder einen Absorptionskältekreislauf erfolgen. Da bei Absorptions-Maschinen kein wirklicher Verdichter verbaut ist und sie damit auf eine Wärmequelle angewiesen sind, kommen sie meist da zur Anwendung, wo bereits Abwärme vorhanden ist. In südlichen Regionen kann auch Solarenergie für den Betrieb von Absortionskaltwassersätzen verwendet werden. 

In Kompressionskaltwassersätzen arbeitet hingegen ein Verdichter, der einen Motor antreibt. Der Kühleffekt entsteht durch den umgekehrten Rankine-Prozesses, auch als Kompression bezeichnet. Dabei nimmt der Verdichter das dampfförmige Kältemittel auf und erhöht dessen Druck. Dabei steigt dessen Temperatur, sodass die Wärme vom höheren zum niedrigeren Temperaturniveau strömen kann. Mit Hilfe eines Verdampfers und eines Verflüssigers wird die Wärme aus dem Kühlkreislauf aufgenommen und an ein anderes Medium wie Luft oder Wasser weitergegeben.

Wo kommt ein Kaltwassersatz zum Einsatz?

Im Bereich Prozesskühlung gibt es für Kaltwassersätze ein breites Anwendungsspektrum. Einfach formuliert, kann ein Chiller überall dort eingesetzt werden, wo Luft oder Maschinen gekühlt werden müssen. Sie können beispielsweise in der Kunststoffverarbeitung für die Kühlung von heißen Kunststoffen eingesetzt werden oder aber die bei Druckprozessen entstehende Wärme abführen. Auch bei der Gummiherstellung hat der Kaltwassersatz eine wichtige Funktion, da die Temperaturregelung entscheidend für die Gummifertigung ist. 

Neben der Kühlung einzelner Prozessschritte können mit Chillern aber auch Räume klimatisiert werden. In der gewerblichen Klimatechnik wird das abgekühlte Wasser an Kühlregister in den raumlufttechnischen Anlagen geweitert. Dort wird die Luft im zentralen Lüftungsgerät gekühlt und an die Räume verteilt. Damit ist nicht nur die Raumkühlung möglich, auch Entfeuchtet kann so werden. So wird der Kaltwassersatz zur Klimaanlage für Gewerbe. 

Grundsätzlich kann ein Kaltwassersatz seine Funktion in jeder Branche effizient erfüllen. Weitere Anwendungsbereiche sind: 

•          Kühlen von Flüssigkeiten im Produktionsverfahren

•          Anschließen an eine permanente Kaltwassersatzanlage oder Klimaanlage

•          Kühlen von chemischen Stoffen in Vorratstanks

•          zusätzliche Prozesskühlung oder Kühlung des Kühlwassers eines Kühlturms

•          Kühlen von Kühlwasser von Druckmaschinen

•          Eisbahnen für Winterfestveranstaltungen oder professionelle Manifestationen

Kaltwassersatz kaufen oder mieten?

Geht es um die Errichtung eines neuen Werks oder einer neuen Lagerhalle, muss die Kältetechnik bereits bei der Planung berücksichtigt werden. Eine fest installierte Anlage, also einen Kaltwassersatz zu kaufen, ist hier ratsam. Bei besonders hohen Sommertemperaturen oder einem Ausfall der bestehenden Kältetechnik kann es aber zu einem plötzlichen Kältebedarf kommen. Die Neuanschaffung einer Kälteanlage beansprucht oft mehrere Wochen, für die Produktion ist das oft undenkbar. Die spontane und zuverlässige Lösung heißt hier: Kaltwassersatz mieten. 

Die mobile Kälteanlage wird dabei betriebsfertig und mit allen erforderlichen Zusatzgeräten geliefert – schnell und unkompliziert. Dadurch können die Stillstandszeiten der Produktion minimiert und Ausfälle überbrückt werden. Ein Anbieter von Mietkälte ist Coolworld Rentals. Das Unternehmen bietet mobile Kaltwassersätze mit Kälteleistungen zwischen 26,5 und 815 Kilowatt an. Die Leistung kann damit individuell angepasst werden, damit die Kältetechnik möglichst effizient arbeitet und temporäre Kälte schnell verfügbar ist. 

Mehr zur Cool World Mietkälte lesen Sie im Whitepaper „Kältetechnik & Mietkälte für Facility Manager“.