Verdunstungskaltwassersatz

Da der Verdampfer die Verdichtungswärme direkt an ein benetztes Register abgibt, richtet sich die Verflüssigungstemperatur nach der Feuchtkugeltemperatur und nicht nach der Trockenkugeltemperatur, deren Anstieg die Leistung luftgekühlter Geräte mindert. Koven Air integriert dieses Prinzip in ein Gesamtsystem mit 19-800 tons Leistung. Bei einer Anlage in Jeddah, wo die Trockenkugeltemperatur regelmäßig bis auf 116F steigt, lag das Kaltwasser bei 50F gegenüber 58F, während die luftgekühlten Geräte den niedrigeren Wert nicht erreichen konnten.

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Integriertes Verdunstungskaltwassersatz-System mit 19-800 tons Leistung
19–800 TR

Kühlleistung
(KAFZ-Schraubenverdichter + JXRZ-Scrollverdichter)

5.7–6.0

Nenn-COP bei 7 °C Kaltwasseraustritt,
35 °C DB / 26 °C WB

0.79%

Ergänzungswasser als Anteil des
Kaltwasservolumenstroms

−10 bis 43 °C

Ganzjähriger Umgebungstemperatur-
Betriebsbereich

75 Tage

Von der Auftragserteilung bis zur Fertigung eines
2×1088 kW Saudi-Projekts

5.70

Von Dritten geprüfter COP
bei 44,2 °C Trockenlufttemperatur

Warum luftgekühlte Kaltwassersätze in heißen Klimazonen Leistung verlieren

In einem PET-Preformwerk in Jeddah liefen zwei luftgekühlte Schrauben-Kaltwassersätze mit je 800 kW und einem Typenschild-COP von 3.2. Bei einer Umgebungstemperatur von 45 °C maß das Werk einen COP von 2.7; die Kühlleistung lag mehr als ein Drittel unter dem Auslegungswert. Das für die Spritzgießwerkzeuge benötigte Kaltwasser mit 12 ± 1 °C kam mit 14,5 °C an, an den heißesten Tagen sogar mit 16 °C.

Die Folgen für den Betrieb

  • Der Spritzgießzyklus verlängerte sich von 28 s auf 35 s
  • Der Ausschuss bei den Preforms stieg von 1,2 % auf 3,8 %
  • Der monatliche Produktionsausfall lag bei über 12 %
  • Durch Staub zugesetzte Lamellenregister mussten alle 15 Tage mit Hochdruck gereinigt werden; die Kosten lagen bei fast US$18.000 je Gerät und Jahr
  • Ungeplante Verdichterstillstände summierten sich auf mehr als 40 Stunden pro Jahr

Der Verdichter ist nicht das Problem. Ein luftgekühlter Verflüssiger kann Wärme nur an die Trockenluft abgeben, die über die Lamellen strömt. Steigt die Trockenlufttemperatur, steigt auch die Verflüssigungstemperatur. Eine höhere Verflüssigungstemperatur erhöht den Druckhub des Verdichters, steigert die Leistungsaufnahme und verringert die nutzbare Kälteleistung.

Das Prinzip der Entkopplung von der Trockenlufttemperatur

Entkopplung durch Verdunstungsverflüssiger: Wasser wird über das Verflüssigerregister versprüht, während Luft über das Register geblasen wird. Die Wärme wird als Verdampfungsenthalpie des Wassers abgeführt – ein Prozess, dessen untere Temperaturgrenze durch die Feuchtkugeltemperatur und nicht durch die Trockenlufttemperatur bestimmt wird. Die Auslegungs-Feuchtkugeltemperatur in Jeddah beträgt 27.5 C, die maximale Auslegungs-Trockenlufttemperatur dagegen 49 C. Die Differenz von rund 21 K ist der Spielraum, den ein Verdunstungskaltwassersatz zur Verringerung des Verdichterdruckhubs nutzt.

Psychrometrischer Hinweis – wohin die Wärme tatsächlich geht

Bei trockenem Wärmeaustausch wird nur fühlbare Wärme übertragen; die niedrigste erreichbare Temperatur entspricht dabei der Umgebungslufttemperatur. Verdunstet Wasser an der Registeroberfläche, wird dem System latente Wärme entzogen. Durch die Wasserverdunstung lassen sich Wärmeabfuhrraten erreichen, die keine trockene Oberfläche erzielen kann.

Das ist das ganze Prinzip. Bei allen Kälteanlagen, die ihre Wärme über einen Verdunstungsverflüssiger abgeben, erfolgt die Wärmeabfuhr gleichzeitig an Luft und Wasser. Deshalb ist das Wasser im Verflüssigerkreislauf kühler als die umgebende Luft.

Beleg für den Wirkmechanismus durch unabhängige Quelle

Ein Produktmanager für Verdunstungsverflüssiger bei EVAPCO erläutert in ACHR News die maßgebliche Grenze ganz klar: „Die Verflüssigungstemperatur kann nie unter der Feuchtkugeltemperatur liegen“; außerdem beziffert er den Vorteil: „Die Verdichterleistung kann je 1 °F Absenkung der Verflüssigungstemperatur um 1 % bis 2 % sinken.“

Diese Rechnung ist Anlagenplanern für Wüstenstandorte längst bekannt. Ein Ingenieur auf r/AskEngineers schrieb zu Wüstenluft mit 45 C: „Wärme lässt sich mit Kaltwassersätzen weiterhin abführen – nur nicht besonders günstig; möglicherweise entfallen 30 % des Stromverbrauchs der Anlage auf die Kühlung.“ Die Entkopplung der Verflüssigungstemperatur von den Trockenluftspitzen senkt die Kosten.

Warum wir den Verflüssiger so auslegen

Anders als ein luftgekühltes Lamellenregister, dessen Leistung mit der Trockenlufttemperatur sinkt, ist dieser Verflüssiger auf die Feuchtkugeltemperatur ausgelegt. Koven Air konstruiert den Verflüssigungskreislauf der KAFZ-Geräte gezielt für diese Differenz, denn der grundlegende Grund für Leistungsverluste in heißen Klimazonen ist die Verflüssigungstemperatur und nicht die Qualität des Verdichters.

Der Zielkonflikt ist der Wasserverbrauch. Der häufigste Fehler, den wir sehen, ist eine Spezifikation, die zwar die eingesparte elektrische Energie berücksichtigt, aber den Wasserverbrauch in Litern nicht einplant. Beide Werte finden Sie weiter unten auf dieser Seite.

Warum luftgekühlte Kaltwassersätze in heißen Klimazonen Leistung verlieren

Wo diese Argumentation an ihre Grenzen stößt

Dieselbe Physik, die einem Verdunstungskaltwassersatz seinen Leistungsspielraum verschafft, setzt ihm auch Grenzen. Bei steigender Luftfeuchte nähert sich die Feuchtkugeltemperatur der Trockenlufttemperatur an, und die Leistung reagiert empfindlich: Im Zusammenhang mit der Rückführung von Ansaugluft berichtet ACHR News, dass ein Anstieg der tatsächlich am Verflüssiger anliegenden Feuchtkugeltemperatur um 2 F die Leistung um rund 16 % mindern kann. Die genauen Werte hängen vom Gerät und den Bedingungen ab, die Richtung ist jedoch eindeutig. In trockenem Klima ist die Differenz groß und die Leistung des Kaltwassersatzes profitiert. In feuchter Seeluft, in der die relative Luftfeuchte die Außenluft nahe an die Sättigung bringt, schrumpft der Entkopplungsvorteil; dann kann ein luftgekühlter Kaltwassersatz oder eine wassergekühlte Anlage die bessere technische Lösung sein. Das berücksichtigen wir bei der Auswahl.

Sind Sie unsicher, ob die Feuchtkugeltemperatur an Ihrem Standort für diese Anlagenkonfiguration geeignet ist?

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Verdunstungsverflüssiger, adiabatische Vorkühlung oder Kühlturm: Vergleich der Verflüssigerleistung

Im gewerblichen HVAC-Bereich werden drei verschiedene Anlagen für die Verdunstungskühlung unter ähnlichen Bezeichnungen angeboten. Selbst erfahrene Servicetechniker müssen dabei Begriffe richtigstellen. Ein Servicetechniker auf r/HVAC beschrieb ein Gerät, das ein Kollege noch nie gesehen hatte, und schrieb: „Ein Verdunstungsverflüssiger ist trotz ähnlicher Funktionsweise ein völlig eigenständiger Gerätetyp und kein Kühlturm.“ Der Unterschied bestimmt, wohin die Wärme abgeführt wird und wie viele Temperaturstufen sie dabei überwinden muss.

  • Luftgekühlter Verflüssiger – Heißer Kältemitteldampf strömt in ein Lamellenregister und gibt Wärme ausschließlich an die Umgebungsluft ab. Die Verflüssigungstemperatur wird durch die Umgebungstemperatur des Luftstroms bestimmt.
  • Wassergekühlter Verflüssiger mit Kühlturm – Der Kältemitteldampf verflüssigt sich in einem Rohrbündelwärmetauscher; dessen Wasser wird anschließend in einem separaten Kühlturm gekühlt. Bevor die Wärme die Außenluft erreicht, durchläuft sie zwei Stufen. Deshalb benötigt eine Kaltwasseranlage dieser Bauart einen Technikraum.
  • Kaltwassersatz mit Verdunstungsverflüssiger – Das Kältemittel verflüssigt sich in einem kontinuierlich benetzten Glattrohrregister. Luft und Wasser wirken dabei auf dieselbe Oberfläche. Diese indirekte Verdunstungskühlung ermöglicht bei gleicher Feuchtkugeltemperatur eine niedrigere Verflüssigungstemperatur.
  • Die Wahl des Ventilators richtet sich nach der Verflüssigerbauart und nicht umgekehrt: Geräte mit Zwangsbelüftung verwenden einen Radialventilator, Geräte mit induziertem Zug einen Axialventilator. Beide müssen so aufgestellt werden, dass die Abluft niemals wieder in den Ansaug gelangt. Diese beiden Bauarten von Verdunstungsverflüssigern kommen in der Praxis zum Einsatz.
  • Fragen Sie, auf welche Temperatur sich die Verflüssigungstemperatur bezieht: auf die Umgebungslufttemperatur oder die Feuchtkugeltemperatur.
  • Fragen Sie, ob die adiabatische Kühlung dauerhaft oder nur bei Spitzenlast eingesetzt wird, denn der Wasserbedarf kann sich um eine Größenordnung unterscheiden.
  • Prüfen Sie die Auslegungstemperatur des Verflüssigerwassers und klären Sie, ob der Verflüssigerwasserkreislauf samt Pumpe im Gerät integriert oder extern angeordnet ist.
  • Fragen Sie den Lieferanten, welche Kühleffizienz das Gerät bei der Auslegungs-Feuchtkugeltemperatur Ihres Standorts beibehält – im Unterschied zur Feuchtkugeltemperatur der Katalogspezifikation.

Ein adiabatischer Kaltwassersatz ist eine weitere Variante. Er besitzt ein luftgekühltes Verflüssigerregister und zusätzlich vorgeschaltete Verdunstungspads, die die in das Register eintretende Luft vorkühlen. Wasser wird nur bei Bedarf eingesetzt, was den Wasserverbrauch tatsächlich senkt.

Bei der adiabatischen Kühlung wird die Luft direkt verdunstungsgekühlt, bevor sie in ein luftgekühltes Register eintritt. Sie erreicht das Register mit der zuvor abgesenkten Trockenlufttemperatur und trifft dort auf das luftgekühlte Register. Die Verflüssigungstemperatur liegt deshalb über dieser zuvor abgesenkten Trockenlufttemperatur.

ADIABATISCHE TROCKENKÜHLER (als Ersatz für einen Kühlturm) haben keinen Verdichter und sind daher keine Kaltwassersätze. Ähnlich dazu dienen Nassluftkühler der Luftkühlung und nicht der Kaltwasserkühlung.

Verdunstungsverflüssiger – Das Kältemittel kommt direkt mit der benetzten Oberfläche in Kontakt. Daher wird die Annäherung an die Feuchtkugeltemperatur gemessen und nicht an die vorgekühlte Trockenlufttemperatur.

Beide Systeme haben ihre Berechtigung. Bei einer bestehenden Anlage kann die nachträgliche Ergänzung eines Verdunstungskühlsystems zu einem luftgekühlten Gerät auf einfache Weise einige Betriebspunkte an Kaltwassersatzeffizienz zurückgewinnen. Bei einer kompletten Neuinstallation ist ein Verdunstungsverflüssiger jedoch wahrscheinlich die beste Option.

Warum die Bezeichnungen wirtschaftlich relevant sind

Die Frage nach ein- oder zweistufiger Wärmeabfuhr bildet den Kern des Vergleichs zwischen Verdunstungsverflüssiger und Kühlturm. Deshalb ist der Unterschied zwischen adiabatischer und Verdunstungskühlung keine bloße Wortklauberei; auch indirekte Verdunstungskühlung ist nicht dasselbe wie ein Vorkühler mit benetzter Luft. Anders als bei einem Kühlturm mit zweimaligem Temperaturannäherungsschritt erreicht eine neue adiabatische Auslegung die Feuchtkugeltemperatur nur einmal. Wer die falschen Geräte vergleicht, stellt womöglich die Kühlleistung eines Kaltwassersatzes dem Wärmeabfuhrbedarf eines einzelnen Verflüssigers gegenüber – und bewertet damit nicht das, was ursprünglich verglichen werden sollte.

Was wir nicht behaupten

Wir veröffentlichen keine Effizienzrangliste verschiedener Marken. Hersteller adiabatischer und verdunstungsgekühlter Geräte legen ihrer Leistungsangabe selten dieselbe Systemgrenze zugrunde: Einige nennen nur den Verdichter, andere beziehen Ventilatoren und Pumpen mit ein. Ein COP-Vergleich zwischen Marken anhand einer einzelnen Kennzahl ist daher kein Vergleich unter gleichen Bedingungen. Im Folgenden veröffentlichen wir die eigenen Nenndaten von Koven Air samt Messgrenze und der verwendeten Bewertungsmethode nach AHRI Standard 550/590.

Kostenvergleich der 3 Verflüssigerkonzepte

Die Investitionskosten sind ein erster Vergleichspunkt, doch dort sollte der Vergleich nicht enden. Im Folgenden finden Sie eine Betriebskostenanalyse anhand veröffentlichter Tarife aus Western Australia.

Annahmen des Modells im Einzelnen:

  • Gebäudefläche: 15.000 m². Lastdichte: 75 W/m². Auslegungsleistung: 1.125 kW
  • Betriebszeit: 150 Tage/Jahr. Stunden/Tag: 10. Lastfaktor: 0.75
  • Stromtarif: AUD $0.3158/kWh (31.5823 c/kWh). Veröffentlichter Geschäftskundentarif des staatlichen Energieversorgers (Western Australia), July 2024
  • Wassertarif: AUD $3.50/m³. Water Corporation Perth 2024 (einschließlich Abwasser)

Wärmeabfuhrkonzept nach Verflüssigerbauart. Die Auslegungswerte stammen aus den technischen Daten von Koven Air für eigene Geräte; die Zeilen zu luftgekühlten Geräten und Kühltürmen beschreiben die Bauart und nicht die Leistungsangaben eines bestimmten Wettbewerbers.

Parameter Luftgekühlt Wassergekühlt + Kühlturm Verdunstungsverflüssiger (Koven)
Wärmeweg Kältemittel → Luft Kältemittel → Wasser → Luft (zwei Stufen) Kältemittel → benetztes Register → Luft (eine Stufe)
Die Verflüssigungstemperatur folgt der Trockenlufttemperatur Feuchtkugeltemperatur plus Temperaturannäherung im Kühlturm und im Rohrbündelverflüssiger Direkt der Feuchtkugeltemperatur
Auslegungs-Verflüssigungstemperatur 45 °C 40 °C 38 °C
Umgewälztes Verflüssigerwasser je 100 kW — 22 m³/h 10–12 m³/h
Förderhöhe der Verflüssigerwasserpumpe — 20 m 3 m (Pumpe im Gerät integriert)
Separater Kühlturm, Verflüssigerpumpen und Kühlturmleitungen Nicht erforderlich Erforderlich Nicht erforderlich

Saisonaler Vergleich bei 1.125 kW Auslegungslast

Luftgekühlter Schrauben-Kaltwassersatz Wassergekühlt + Kühlturm Verdunstungsgekühlter Schrauben-Kaltwassersatz
Im Modell verwendeter durchschnittlicher System-COP 3.5 5.7 6.3
Leistungsaufnahme des Verdichters 321,4 kW 197,4 kW 178,6 kW
Leistungsaufnahme der Verflüssigerwasserpumpe — 20 kW 4 kW
Leistungsaufnahme des Verflüssiger-/Sprühventilators 34 kW 15 kW 17 kW
Saisonaler Energieverbrauch 433.607 kWh 295.164 kWh 258.268 kWh
Ergänzungswasser 0 m³ 6.129 m³ 4.050 m³
Saisonale Betriebskosten (Strom + Wasser) AUD $136.933 AUD $114.664 AUD $95.736
Kostenindex 1.43 1.20 1.00
Diese Analyse ist proprietär und wurde anhand öffentlicher Tarife erstellt; sie ist kein unabhängiger Bericht. Investitions- und Betriebskosten des Kühlturms sind nicht berücksichtigt, wodurch die wassergekühlte Variante zu günstig erscheint.

Verdunstungskaltwassersätze Koven Air KAFZ und JXRZ – Modelle und Auswahl

Für die Produktreihe nutzen wir zwei Plattformen. Der verdunstungsgekühlte Schrauben-Kaltwassersatz KAFZ von Koven verfügt über halbhermetische Doppelschraubenverdichter und einen überfluteten Verdampfer mit integriertem Verdunstungsverflüssiger. Geräte mit geringerer Leistung verwenden Scrollverdichter der Baureihe JXRZ. Kaltwassersatz und Pumpe werden als vormontiertes und vorgeprüftes Komplettpaket geliefert, einschließlich Kaltwasserpumpe, Regelventilbaugruppe, Ausdehnungsgefäß und Regelungssystem.

Der häufigste Fehler ist, ein Gerät allein anhand der Leistungsspalte auszuwählen: Die Nennleistung gilt für eine bestimmte Feuchtkugeltemperatur, während Ihre tatsächlichen Betriebsbedingungen davon abweichen können. Vor der Angebotserstellung gleichen wir Ihre Spezifikation stets mit den erforderlichen Betriebsparametern ab. Koven Air führt alle Auslegungen nach ISO 9001 durch. Die Montage erfolgt nach demselben nach ISO9001 zertifizierten Verfahren; jedes Gerät durchläuft eine strenge Qualitätsprüfung mit 36 Prüfpunkten. Das im folgenden Beispiel gezeigte Gerät wurde zudem 24 Stunden einem Einbrenntest unterzogen.

Kaltwassersätze Koven Air KAFZ und JXRZ
Baureihe KAFZ, R134a. Nennwerte bei 7 °C Kaltwasseraustritt und 35 °C Trockenluft- / 26 °C Feuchtkugeltemperatur. Die angegebene gesamte Nennleistungsaufnahme umfasst Verdichter, Verflüssigerventilatoren und Verflüssigerwasser-Umwälzpumpe; die Kaltwasserpumpe ist nicht enthalten.
Modell Kühlleistung Gesamte Nennleistungsaufnahme Nenn-COP Ergänzungswasser Kaltwasservolumenstrom Betriebsgewicht
KAFZ–AROR10080289 kW50,1 kW5.770,39 m³/h50 m³/h5.650 kg
KAFZ–AROR10100358 kW62,7 kW5.710,49 m³/h62 m³/h5.850 kg
KAFZ–AROR10140474 kW82,1 kW5.770,65 m³/h82 m³/h7.700 kg
KAFZ–AROR10180649 kW108,7 kW5.970,88 m³/h112 m³/h8.200 kg
KAFZ–AROR20200717 kW125,4 kW5.720,98 m³/h123 m³/h11.700 kg
KAFZ–AROR203201.088 kW184,6 kW5.891,48 m³/h187 m³/h16.100 kg
KAFZ–AROR203601.297 kW217,4 kW5.971,76 m³/h223 m³/h16.400 kg

Technischer Hinweis – so lesen Sie unseren COP

Alle COP-Werte in dieser Tabelle ergeben sich aus der Nennkühlleistung geteilt durch die gesamte Nennleistungsaufnahme unter den angegebenen Bedingungen. Darin enthalten sind Verflüssigerventilatoren und Verflüssigerwasserpumpe. Wir geben keine COP-Werte nur für den Verdichter an, da diese höher und nicht direkt vergleichbar sind. Seien Sie vorsichtig bei Anbietern, die einen einzelnen COP-Wert ohne zugehörige Betriebsbedingungen und Systemgrenze nennen – er sollte sämtliche Energieaufnahmen einschließen.

Wählen Sie die passende Plattform anhand der Leistung; die erforderliche Redundanz ergibt sich automatisch aus der Anzahl der ausgewählten Verdichter. Ein KAFZ-Kaltwassersatz mit zwei Verdichtern kann bei Ausfall eines Kreislaufs noch etwa die halbe Last abdecken. Deshalb wurden für die oben abgebildete Anlage in Saudi-Arabien zwei separate Geräte statt eines einzelnen großen Kaltwassersatzes gewählt.

Auswahlkriterium JXRZ-Scrollverdichter KAFZ-Schraubenverdichter mit einem Verdichter KAFZ-Schraubenverdichter mit zwei Verdichtern
Leistungsbereich160–735 kW (46–210 TR)289–649 kW717–1.297 kW
KältemittelR410AR134a / R1234yfR134a / R1234yf
LeistungsregelungVerdichterstufung25–100 %, stufig oder stufenlos25–100 %, stufig oder stufenlos
VerdampferFallfilm- / RohrbündelverdampferÜberfluteter VerdampferÜberfluteter Verdampfer
Redundanz in einem einzelnen GerätTeilweise (mehrere Scrollverdichter)Keine – N+1 Geräte vorsehenAuf Kreisebene bleibt eine Last von ca. 50 % erhalten
Ergänzungswasser in % des Volumenstroms~0.80%~0.79%~0.79%
LängenbereichKompakte Kufe4.000–5.500 mm9.200–12.200 mm

R134a (GWP 1.430) und R410A (GWP 2.088) sind durch Vorschriften in mehreren wichtigen Rechtsräumen überholt. Das verwendete Kältemittel ist deshalb eine gesetzlich zu treffende Entscheidung und keine Frage der persönlichen Präferenz.

Rechtsraum Rechtsvorschrift Grenzwert Gültig ab
Vereinigte Staaten40 CFR Part 84, Subpart B (AIM Act)GWP 700 – Komfortkühlung1. Januar 2025
Vereinigte Staaten40 CFR Part 84, Subpart BGWP 700 – industrielle Anwendungen über −30 °C1. Januar 2026
Europäische UnionVerordnung (EU) 2024/573, Anhang IVGWP 750 – ortsfeste Anlagen über 12 kW1. Januar 2027

Verflüssigerleistung bei Nenn- und Teillastbedingungen

Ein Nennpunkt ist lediglich ein Punkt auf einer Leistungskurve; eine Anlage arbeitet nicht dauerhaft an genau diesem Punkt. Ein HLK-Fachplaner berichtete, dass sich die Auswahl eines Kaltwassersatzes „um mehr als 5 % bei der Leistung verschob, als die angenommene Umgebungstemperatur um 5 F geändert wurde“. Genau deshalb veröffentlichen wir die folgende Korrekturtabelle für die Feuchtkugeltemperatur, statt sie erst im Auswahlgespräch vorzulegen.

Leistungskorrekturfaktoren bei 7 °C Kaltwasseraustritt. Basisbedingungen: 26 °C Feuchtkugeltemperatur, Leistungsfaktor 1.00, Leistungsaufnahmefaktor 1.000.
Feuchtkugeltemperatur der eintretenden Luft Faktor für die Kühlleistung Faktor für die Leistungsaufnahme Auswirkung auf den COP
15 °C 1.120 0.830 +35%
20 °C 1.070 0.901 +19%
24 °C 1.020 0.965 +6%
26 °C (Basis) 1.000 1.000 —
28 °C 0.980 1.035 −5%
30 °C 0.950 1.073 −11%

Lesen Sie die Tabelle als technische Orientierung und nicht als Verkaufsunterlage. Eine Anlage in Perth mit niedriger Auslegungs-Feuchtkugeltemperatur profitiert von den oberen Tabellenwerten. Deshalb erreicht das saisonale Modell im vorherigen Abschnitt einen System-COP von 6.3 gegenüber einem Nenn-COP von 5,7-6.0 bei 26 C Feuchtkugeltemperatur. Eine Anlage am Golf mit hoher Feuchtkugeltemperatur liegt unter dem Basiswert.

„Die entscheidende Zahl bei der Auswahl eines Verdunstungssystems ist die Auslegungs-Feuchtkugeltemperatur am Standort. Diese Zahl erhalten wir von Kunden am häufigsten nur aus zweiter Hand. Bevor wir eine Anlage auslegen, entnehmen wir sie den anerkannten Klimadaten für die betreffende Wetterstation. Denn ein Fehler von zwei Grad bei der Feuchtkugeltemperatur kostet mehr Kühlleistung, als sich durch eine andere Verdichterwahl zurückgewinnen lässt.“

— Anwendungstechnik-Team von Koven Air, Auswahlpraxis für Kaltwassersätze

Wo die Auswahl oft schiefgeht

Einen Nennwert ohne Angabe der zugrunde liegenden Feuchtkugeltemperatur isoliert zu betrachten, ist der grundlegende Fehler. Er führt dazu, dass eine Anlage an den 4 heißesten Tagen des Jahres den Sollwert nicht halten kann. Koven Air berücksichtigt die Korrektur bereits im Angebot, denn die Ursache der Abweichung ist eine Auslegungsbedingung und kein Gerätefehler. Eine korrigierte Geräteauswahl bewährt sich an Ihrem Standort; der Katalog-Nennwert allein nicht.

Betriebsbereich und Anlagenwasservolumen

  • Kaltwasseraustrittstemperatur 5–15 °C
  • Standard-Kühlbereich 15–43 °C Trockenkugel, 15–30 °C Feuchtkugel
  • Ganzjähriger Kühlbereich −10 bis 43 °C Trockenkugel
  • Zulässiger Kaltwasservolumenstrom 70–120 % der Nennleistung
  • Mindestwasservolumen im System 4 L /kW (Klimatisierung) | 6,5 L /kW (Prozess)

Die Auslegungswerte für die Feuchtkugeltemperatur sollten einer anerkannten Klimadatenbank wie dem ASHRAE Weather Data Center entnommen werden und nicht dem Trockenkugelwert des nächstgelegenen Flughafens. Die Leistungsbewertung folgt hier dem AHRI Standard 550/590, dessen Geltungsbereich wassergekühlte, luftgekühlte und verdunstungsgekühlte Verflüssiger umfasst.

PET-Produktionsanlage

Praxisbeispiel: 43,5 % weniger Energie und 1.7 Jahre Amortisationszeit in einer PET-Anlage in Saudi-Arabien bei 49 °C

Der oben erwähnte Preform-Hersteller in Jeddah ist ein Lebensmittel- und Getränkeunternehmen. Anfang 2024 schloss das Unternehmen einen dreijährigen Getränkeliefervertrag ab und installierte 8 neue PET-Spritzgießmaschinen mit einer Schließkraft von 350 Tonnen und hoher Produktionsgeschwindigkeit. Dadurch stieg die Prozesskühllast um 1.650 kW, obwohl am Standort nur 450 kW elektrische Reserveleistung verfügbar waren.

−43.5%
Stromverbrauch je bereitgestellter Kühlleistung im Vergleich zum vorherigen luftgekühlten System
$192k
Jährliche Stromeinsparung bei 8.000 Betriebsstunden und einem saudischen Industriestromtarif von US$0.18/kWh
0.9%
Preform-Ausschussquote von 3,8 % wiederhergestellt; Zykluszeit zurück auf den Auslegungswert von 28 s
1.7 Jahre
Einfache Amortisationszeit bei Investitionskosten von rund US$580.000 und einem jährlichen Nutzen von knapp US$344.000
Quelle: Betriebsprüfung durch den Kunden nach 8 Monaten Betrieb in Jeddah, Saudi-Arabien. Der „Nutzen“ setzt sich aus Stromeinsparungen ($192k), der Rückgewinnung von Ausschuss und Produkt ($127k) sowie geringeren Wartungskosten ($25k) zusammen. Dies ist ein einzelnes Projekt unter bestimmten Tarif- und Klimabedingungen und nicht repräsentativ; die durchschnittliche Amortisationszeit bei industriellen Kühlprojekten liegt eher bei drei Jahren.

Warum ein luftgekühltes System ausschied

  • Bei der Auslegung mit luftgekühlten Schrauben-Kaltwassersätzen hätte der gesamte Strombedarf mehr als 600 kW betragen. Zudem wäre eine Netzverstärkung mit einer geschätzten Lieferzeit von sechs Monaten erforderlich gewesen.
  • Luftgetragener Staub mit einer Konzentration von 0.3mg/m3 verschmutzt die Lamellenregister, die alle 15 Tage gereinigt werden müssen
  • Kommunales Ergänzungswasser mit 2.800 ppm TDS; hart, salzhaltig und aggressiv.
  • Vertragliche Frist von 90 Tagen zwischen Vertragsunterzeichnung und Produktionsbeginn

Das installierte System besteht aus zwei parallel geschalteten Geräten vom Typ KAFZ-AROR20320: 2.176 kW installierte Leistung bei einer Auslegungslast von 1.650 kW, was 31,9 % Redundanz bietet. Beide Geräte stehen im Freien an der Hallenwand auf Stahlbetonsockeln; ein Technikraum und ein Kühlturm wurden nicht errichtet. Der Versand ab Ningbo dauerte 22 Tage (SASO-Unterlagen wurden vorab erstellt), die Installation 10 Tage. Verdampfer, Ölabscheider und Flüssigkeitssammler jedes Geräts werden vor dem Versand nach Druckbehälternormen gefertigt und druckgeprüft – im Rahmen eines nach ISO 9001 zertifizierten Qualitätsmanagementsystems.

Abnahmetest unter Aufsicht einer unabhängigen Prüfstelle bei 44,2 °C Trockenkugel / 26,8 °C Feuchtkugel – ein typischer Sommertag in Jeddah.
Abnahmekriterium Auslegungsanforderung Messwert
Kühlleistung eines Einzelgeräts ≥ 1.000 kW 1.036 kW
Stabilität der Vorlauftemperatur 12 ± 1 °C 11,8–12,4 °C (Temperaturband 0,6 °C)
Gesamte elektrische Leistungsaufnahme des Geräts ≤ 190 kW 181,7 kW
Betriebs-COP ≥ 5.5 5.70
Umschaltzeit bei Geräteausfall ≤ 30 s 22 s
Schallpegel an der Grundstücksgrenze ≤ 75 dB(A) 71,3 dB(A)

Der gemessene Wert von 5.70 bei 44,2 °C Trockenkugel ist ein schlüssiges und vorhersehbares Ergebnis. Jedes Gerät ist für einen Bereich von 5,7–6,0 bei 26 °C Feuchtkugel ausgelegt; beim Test lag die Feuchtkugeltemperatur bei 26,8 °C, und die obige Leistungskorrekturtabelle sagt genau dieses Ergebnis voraus – die Trockenkugeltemperatur beim Test ist weitgehend unerheblich.

Was sich bei der Wartung geändert hat

  • G4-Ansaugfilter und automatische Reinigung verlängerten das Reinigungsintervall von 15 auf 90 Tage
  • Reinigungs- und Wartungsaufwand um etwa 70 % gesunken, fast US$25.000 pro Jahr
  • Fernüberwachung verkürzte die mittlere Reaktionszeit von 4 Stunden auf 30 Minuten
  • Ungeplante Ausfallzeiten lagen zum Jahresende bei weniger als 5 Stunden

Zur Aufbereitung des Ergänzungswassers mit 2.800 ppm wurden zusammen mit den Kaltwassersätzen ein Nebenstromfilter, ein Wasserenthärter und eine Dosierstation geliefert.

Warum dieses Projekt ein belegter Praxisfall und keine Broschüre ist

Koven Air lässt die Ergebnisse messen; wir stellen die Behauptung nicht selbst auf, und die akkreditierte Prüfstelle hat das Ergebnis bereits bestätigt. Diese Betriebsaussage stützt sich nicht auf Typenschilddaten: Für jede Zahl liegen Prüfbedingungen zugrunde. Der wichtigste physikalische Grund dafür, dass das Gerät den Sollwert hielt, war die Feuchtkugeltemperatur von 26,8 °C und nicht eine hohe Trockenkugeltemperatur. Ob Sie bei Ihren Tarifen eine vergleichbare Amortisation erreichen, beantworten wir offen und ehrlich – häufig lautet die Antwort „nein“.

Wasserverbrauch, Wasserqualität und Wartung der Wärmeabfuhr

Hier endet die Ehrlichkeit vieler Anbieter von Verdunstungskühlung, bevor sie überhaupt begonnen hat. Das Prozesskältemittel, die im Kaltwassersatz zirkulierende Flüssigkeit, fließt in einem geschlossenen Kreislauf und ist durch einen Wärmetauscher vom Wasser getrennt – dadurch ist es vor Ablagerungen geschützt. Biologische Aktivität wird dadurch jedoch nicht verhindert.

Legionellen: Wo die tatsächliche Gefährdung liegt

Der Verdunstungsverflüssiger verfügt über einen offenen, umlaufenden Sprühwasserkreislauf, einen Sammelbehälter und einen Ventilatorauslass. Diese Kombination setzt Aerosole frei. Die US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) behandeln Kühltürme und Verdunstungsverflüssiger in einem gemeinsamen Modul und weisen darauf hin, dass Legionellen sowohl in offenen als auch in geschlossenen Kreislaufsystemen wachsen und verbreitet werden können. Sind die Bakterien vorhanden, kann aerosolisiertes Wasser sie über mehrere Kilometer transportieren. Ein geschlossener Prozesskreislauf beseitigt diese Verpflichtung nicht. Für einen Verdunstungs-Kaltwassersatz gilt ANSI/ASHRAE Standard 188-2021; erforderlich ist ein schriftliches Wasser-Managementprogramm.

Wir senken das Risiko und weisen den erforderlichen Arbeitsaufwand transparent aus. Zum Lieferumfang gehören ein Tropfenabscheider, ein automatischer Waschzyklus und ein Anschluss für die Abschlämmung. Die Betriebsverfahren beruhen auf gut dokumentierten Praktiken statt auf proprietären Konzepten.

Vernachlässigung ist der einzige tatsächliche Ausfallmechanismus, wie die Fachpresse seit 20 Jahren feststellt. Die Fachzeitschrift ACHR News schreibt: „Für viele Betreiber ist der Verdunstungsverflüssiger einfach irgendein Gerät irgendwo auf dem Dach“. Bei vernachlässigten Geräten bildet sich tatsächlich ein Biofilm auf den Tropfenabscheidern, und die Desinfektionsmittelkonzentration sinkt auf null.

Standardverfahren für Betrieb und Sanierung

  • Hocheffiziente Tropfenabscheider gehören zur Standardausstattung; das Gerät muss mindestens 25 feet von Gebäude-Luftansaugöffnungen entfernt aufgestellt werden.
  • Automatische Dosierung von Desinfektionsmitteln mit Messung der Restkonzentration statt manueller Regelung.
  • Auslegung mit automatischer Abschlämmung; die Menge sollte ungefähr der Verdunstungsrate entsprechen.
  • Nebenstromfiltration bei hoher Partikelbelastung
  • Mindestens einmal jährlich außer Betrieb nehmen, reinigen und desinfizieren
  • Das zirkulierende Wasser sollte, soweit es der Prozess zulässt, nicht im Bereich von 25-45°C gehalten werden, in dem sich Bakterien vermehren.
  • Bei Reinigung und Sanierung sind die ASHRAE Guideline 12 und die CTI Guideline 159 zu befolgen.

Ein Zielkonflikt, einmal klar benannt

Anders als trockene Geräte erfordert dieses System ein Wasser-Management, und wir weisen ausdrücklich auf diese Verpflichtung hin. Sie ergibt sich aus der offenen Sprühkreislauf-Auslegung und lässt sich nicht durch den Einsatz anderer Register vermeiden. Wer beim Wasser-Management spart statt bei der anfänglichen Investition, wird diese Entscheidung bereuen.

Was das Gerät tatsächlich verbraucht

Ergänzungswasser für den Verdunstungsverflüssiger bei Nennbedingungen. Das Ergänzungswasser ersetzt die durch Verdunstung verlorene Wassermenge; die Abschlämmung kommt hinzu und richtet sich nach der örtlichen Wasserchemie.

Modell Kühlleistung Ergänzungswasser Kaltwasservolumenstrom Ergänzungswasser in % des Volumenstroms
KAFZ10080289 kW0,39 m³/h50 m³/h0.78%
KAFZ20200717 kW0,98 m³/h123 m³/h0.80%
KAFZ203201.088 kW1,48 m³/h187 m³/h0.79%
KAFZ203601.297 kW1,76 m³/h223 m³/h0.79%
JXRZ160 (Scrollverdichter)160 kW0,22 m³/h27,5 m³/h0.80%
JXRZ735 (Scrollverdichter)735 kW1,01 m³/h126,3 m³/h0.80%
  • Luftgekühlte Geräte verbrauchen am meisten Strom und kein Wasser. In einem Klima mit trockener Luft, aber ohne Wasser, kann dieses Kühlsystem dennoch geeignet sein.
  • Offene Kühlturmsysteme verbrauchen am meisten Wasser. Wir nutzen etwa die Hälfte des Volumenstroms, damit dieses Wasser niedrigere Kühltemperaturen ermöglicht.
  • Indirekte Verdunstungskühler und Verdunstungsverflüssiger nutzen dieselben Funktionsprinzipien; nur eines der beiden Systeme kann jedoch Kaltwasser erzeugen.
  • Der Wartungsaufwand hängt unmittelbar von der Wasserchemie ab, nicht von der Leistung. Das Budget für die Wasseraufbereitung sollte höher sein als das Budget für den Kaltwassersatz.
  • Bei großen Anlagen rechtfertigt die je verdunstetem Liter erzielte Kühlwirkung den geringeren Wasserverbrauch – maßgeblich ist die durch Verdunstung erzielte Kühlwirkung, nicht ein Umweltslogan.

Die Einhaltung dieser grundlegenden chemischen Grenzwerte ist entscheidend für einen zuverlässigen Betrieb.

  • pH 6,0–8,0; Trübung ≤ 3 NTU
  • Härte: 150 mg/L CaCO3. Chloride: 50 mg/L Cl-. Sulfate: 50 mg/L SO4–.
  • Eisen: 0,3 mg/L Fe. Ionische Kieselsäure: 30 mg/L SiO2.
  • Bei einer Wasserhärte über 150 ppm wird ein Wasserenthärter für das Ergänzungswasser empfohlen. Bei mehr als 285 ppm ist ein Wasserenthärter erforderlich.
  • Das zirkulierende Wasser darf nicht salzhaltig oder brackig sein. Der Wartungsaufwand richtet sich nach der Wasserchemie, nicht nach der Leistung.

Das Risiko durch die Wasserchemie wird durch zwei konstruktive Entscheidungen gemindert. Das Register besteht aus einem geschlossenen Kreislauf mit blanken Rohren; anders als ein Lamellenpaket, das laut ACHR News Verschmutzungen widersteht und sich leichter reinigen lässt, bergen Lamellen in salzhaltiger Luft ein zusätzliches Korrosionsrisiko. Das Kältemittel kommt niemals mit dem zirkulierenden Wasser in Kontakt.

Benötigen Sie vor der Ausschreibung Informationen zum Umfang des Wasser-Managements?
Fordern Sie unsere detaillierte Spezifikation zur Wasseraufbereitung und Wartung an →

Zertifizierungen und Fertigungsqualität

Zertifizierungszeichen sind nicht gleichwertig. Wer sie als ein einziges Vertrauenssiegel betrachtet, riskiert Spezifikationsfehler. Statt sie wie manche Anbieter in einem Logo-Streifen zusammenzufassen, stellen wir sie nach Kategorien getrennt dar. Denn der grundlegende Fehler bei der Lieferantenprüfung besteht darin, ein Zertifikat für ein Managementsystem mit einer Produktzertifizierung gleichzusetzen. Eine ISO 9001-Zertifizierung berechtigt Koven Air nicht dazu, Aussagen über die Zertifizierung eines einzelnen Kaltwassersatzes zu machen.

Stufe 1 — Konformitätserklärung für das Produkt

CE. Die Europäische Kommission stellt ausdrücklich klar, dass die CE-Kennzeichnung die Erklärung des Herstellers ist, dass das Produkt die geltenden EU-Rechtsvorschriften erfüllt. Sie ist keine Zulassung durch eine EU-Behörde. Koven Air bringt die CE-Kennzeichnung gemäß den für dieses Gerät geltenden Richtlinien an.

Stufe 2 — Zertifizierung von Managementsystemen mit festgelegtem Geltungsbereich

ISO 9001:2015 · ISO 14001:2015 · ISO 45001:2018. Wie ISO selbst erklärt, stellt ISO keine Zertifikate aus; die Zertifizierung erfolgt durch externe Zertifizierungsstellen. Aussagekräftig ist ein Zertifikat nur innerhalb des angegebenen Geltungsbereichs und seiner Gültigkeit. Fragen Sie uns nach dem Zertifikat, der Stelle und dem Geltungsbereich – und verlangen Sie dieselben Angaben von allen Bietern. Diese Zertifikate belegen, wie der Betrieb geführt wird, nicht die Leistung eines einzelnen Kaltwassersatzes.

Stufe 3 — Projekt- und Exportzulassungen

SASO für das oben beschriebene Projekt in Saudi-Arabien. Dies ist ein Konformitätsverfahren für den Zielmarkt, das für eine Lieferung durchgeführt wird, und keine dauerhafte Produktkennzeichnung. Für andere Zielmärkte gelten eigene Verfahren, die wir bei der Bestellung abwickeln.

Was wir nicht vorweisen

Koven Air erhebt für die Baureihen KAFZ oder JXRZ keine nach AHRI, Eurovent oder EN 14511 zertifizierten Leistungsangaben. Unsere Daten zu Verdunstungsverflüssigern veröffentlichen wir gemäß der Bewertungsmethode AHRI 550/590; die Anwendung einer Bewertungsmethode ist jedoch kein gleichwertiger Nachweis für einen Eintrag in einem zertifizierten Verzeichnis. Alle hier aufgeführten Leistungsdaten stammen aus Werksprüfungen und werden durch die Inbetriebnahme der saudischen Geräte unter Aufsicht einer unabhängigen Prüfstelle ergänzt. Es ist besser, die Grenzen klar zu benennen, als eine noch nicht erworbene Qualifikation für sich zu beanspruchen.

Fertigungsnachweise hinter dem Typenschild

  • 20.000 m² Produktionsfläche; der erste Schrauben-Kaltwassersatz wurde 2007 gebaut und ist noch in Betrieb.
  • 18 standardisierte Fertigungsprozesse; 23 Präzisionsbearbeitungsschritte für Metall; 400 überprüfbare Fertigungsschritte.
  • 36 werkseitige Prüfpunkte und ein 24-stündiger Probelauf für jedes Gerät.
  • Eigenes Prüflabor für die Leistungsprüfung von Kaltwassersätzen und Wärmepumpen am Standort.
  • Verdampfer, Ölabscheider und Flüssigkeitssammler werden nach Druckbehälternormen ausgelegt, gefertigt, geprüft und druckgetestet; jedes Bauteil ist mit einem Sicherheitsventil ausgestattet.
  • Kunden in 35+ Ländern; dazu gehören Tesla, Samsung Electronics, BMW, Hilton und die Shanghai World Expo.

Beschaffung: Preisfaktoren, Lieferzeit und Kundendienst

Leistung und Anzahl der Verdichter (einzeln oder doppelt, N+1); die Wahl zwischen internen und externen Pumpen für das Hydraulikmodul; der Kältemitteltyp (z. B. R1234yf oder R134a); sowie Umweltschutzmaßnahmen wie automatische Reinigung und spezielle Werkstoffe. Fehler bei der Auslegung sind häufiger als überhöhte Gerätekosten und verursachen höhere Folgekosten: Unterdimensionierte Geräte werden überlastet, fallen vorzeitig aus und haben eine kürzere Lebensdauer. Bei Verdunstungskühlsystemen entstehen Überdimensionierungen meist dann, wenn Planer zu optimistische Feuchtkugeltemperaturen statt zu optimistischer Lasten ansetzen. Koven Air legt jedes Gerät anhand Ihrer spezifischen Lastbedingungen aus. Vor dem Versand durchläuft es in unserem nach ISO 9001 zertifizierten Werk eine gründliche Prüfung und einen 24-stündigen Probelauf.

  • Leistung und Anzahl der Verdichter; die Entscheidung für ein Gerät mit einem oder zwei Kältekreisläufen sowie für eine N+1-Geräteredundanz.
  • Auswahl des Kältemittels (z. B. das in der EU und den USA vorgeschriebene R1234yf oder das Standardkältemittel R134a); die Auswirkungen auf Preis und Leistung können erheblich sein.
  • Hydraulikmodul: Wahl zwischen einer integrierten Pumpenstation und einem eigenständigen externen Pumpsystem.
  • Umweltpaket: automatischer Waschzyklus, verbesserte Ansaugfiltration und korrosionsbeständige Werkstoffe gegen aggressive Wasserchemie und salzhaltige Luft.
  • Regelung und Systemintegration: integrierte SPS, Touchscreen und konfigurierbare Schnittstellen für Gebäudeleittechnik, Brandschutz und weitere Gebäudesysteme.
  • Einhaltung regionaler Normen und Versandanforderungen, einschließlich SASO, gleichwertiger Anforderungen und seetauglicher Verpackung.

Das Angebot richtet sich nach Ihrer Last, Ihrer Auslegungs-Feuchtkugeltemperatur und Ihrem Bestimmungsort.

Kontaktieren Sie uns für ein Angebot auf Basis Ihrer Anwendungsparameter

Das saudische Projekt ging innerhalb von 75 Tagen vom Vertragsabschluss bis zum Produktionsbeginn – gegenüber einem Ziel von 90 Tagen. Dieser Zeitplan belegt die Vorteile der Kompaktbauweise: Die Pumpenstation musste nicht vor Ort montiert werden.

Phase Dauer Ablauf
Tage 1–35 25 Tage Fertigung und Prüfung Fertigung, Montage, Volllast-Leistungstest, hydrostatische Prüfung und elektrische Sicherheitsprüfung; SASO-Unterlagen parallel vorbereitet
Tage 20–50 Parallel Der Kunde goss die Sockel und verlegte Kabeltrassen; ein Koven-Techniker war für die technische Übergabe und Sicherheitseinweisung vor Ort
Tage 51–60 10 Anheben mit einem 25-Tonnen-Kran, Ausrichten, Anschluss von Sammelleitung und Stromversorgung, hydrostatische Prüfung mit 1,2 MPa und einem Druckabfall von ≤ 0,02 MPa innerhalb von 24 h
Tage 61–70 10 Spülung, Inbetriebnahme des Einzelgeräts, Gruppenregelungslogik und 72-stündiger Volllast-Probelauf
Tage 71–75 5 Abnahme unter Aufsicht einer unabhängigen Prüfstelle; zweitägige Bedienerschulung; Übergabe der Dokumentation und Fernüberwachung
  • Vor dem Verkauf Vor dem Angebot prüfen wir Ihre Lastberechnung und Auslegungsbedingungen und teilen Ihnen offen mit, wenn eine Verdunstungslösung nicht die richtige Wahl ist.
  • Während der Lieferung Jedes Gerät wird vor dem Versand werkseitig im Rahmen eines nach ISO 9001 zertifizierten Qualitätsmanagementsystems geprüft. Unsere Techniker unterstützen die Installation und Inbetriebnahme vor Ort.
  • Kundendienst Lebenslanger technischer Support, schnelle Reaktion auf Probleme während der Garantiezeit sowie Schulungen für Auftragnehmer und Ingenieure.

Verdunstungskaltwassersatz – FAQ

Was ist ein Verdunstungskaltwassersatz, und wie unterscheidet er sich von einem Verdunstungskühler?

Ein Verdunstungskaltwassersatz ist eine Kältemaschine mit einem Kältemittelkreislauf nach dem Dampfkompressionsverfahren. Sie erzeugt Kaltwasser und gibt die Wärme des Verflüssigers über einen Verdunstungsverflüssiger an die Luft ab. Ein Verdunstungskühler, umgangssprachlich auch Sumpfkühler genannt, ist überhaupt keine Kältemaschine und besitzt weder einen Verdichter noch ein Kältemittel; er befeuchtet und kühlt lediglich die Luft. Ein Verdunstungskühler kann die Luft nicht unter die Feuchtkugeltemperatur abkühlen. Ein Kaltwassersatz kann dagegen bei Lufttemperaturen von 43°C/109°F Kaltwasser mit 5°C/41°F bereitstellen.

Wie unterscheidet sich ein Verdunstungsverflüssiger von einem Kühlturm?

Im Verdunstungsverflüssiger wird das Kältemittel direkt im Register verflüssigt. Die Wärmeabgabe erfolgt also in einem Schritt. Ein herkömmlicher Kühlturm kühlt dagegen Wasser ab, das anschließend zu einem separaten Standardwärmetauscher (in der Regel ein Rohrbündelwärmetauscher) fließt, wo das Kältemittel verflüssigt wird. Das ist ein zweistufiger Prozess mit zwei Annäherungstemperaturen und zwei Pumpenkreisläufen. Dank des Verdunstungsverflüssigers erreicht unsere Verflüssigerpumpe eine Förderhöhe von 3 m statt 20m.

Ist ein adiabatischer Kaltwassersatz dasselbe wie ein Verdunstungskaltwassersatz?

Nein. Adiabatische Geräte befeuchten den Luftstrom, und das Kältemittel verflüssigt sich direkt im Verdampfer in den benetzten Registern. Dasselbe Wasser, aber ein anderer thermodynamischer Bezugsrahmen.

Wie viel Wasser verbraucht ein Verdunstungskaltwassersatz?

Der Ergänzungswasserbedarf beträgt etwa 0,79 % des Kaltwasser-Volumenstroms und ist damit bei Auslegungsleistung geringer als bei einem offenen Kühlturm. Zum Beispiel beträgt der Wasser-Volumenstrom des KAFZ20320 mit 1088 kW 1,48 m³/hr, verglichen mit einem Kaltwasser-Volumenstrom von 187 m³/hr. Der Abschlämm-Volumenstrom kommt variabel hinzu und wird anhand der Wasserchemie angepasst. Typischerweise entspricht das Abschlämmvolumen jedoch dem Ergänzungswasser-Volumenstrom.

Welche Nachteile hat die Verdunstungskühlung?

Einfach gesagt gibt es drei. An erster Stelle steht die Leistung: Sie hängt bei einem Verdunstungsgerät von der Feuchtkugeltemperatur ab und nimmt daher in Regionen mit hoher Luftfeuchte ab. Zudem reagiert die Verflüssigerleistung stark auf Änderungen der Feuchtkugeltemperatur. Berichten zufolge sinkt die Verflüssigerleistung bei einem Anstieg der Feuchtkugeltemperatur um 2°F um etwa ~16 %. Das bedeutet, dass ein guter luftgekühlter Kaltwassersatz in einem tropischen Küstenklima ein Verdunstungsgerät übertreffen könnte, ohne dass sich über die Zeit netto Wasser einsparen ließe. Wir halten es für besser, unsere Kunden von Anfang an darüber zu informieren. Zweitens stellt ein Verdunstungsverflüssiger wegen der Aerosolbildung bei unserer offenen Kreislaufausführung ein Legionellenrisiko dar. Dieses muss gemäß ASHRAE Standard 188 und den CDC-Richtlinien beherrscht werden, die konkrete betriebliche Maßnahmen vorschreiben. Drittens verbraucht das Gerät Wasser, etwa 0,79 % des Kaltwasser-Volumenstroms (vor der Abschlämmung), das beschafft, gepumpt und aufbereitet werden muss. Dieser Wasserverbrauch ist höher als bei einem Trockensystem. Keiner dieser Aspekte spricht gegen die Verdunstungsverflüssigung, wenn die Bedingungen dafür geeignet sind. Bei der Entscheidung müssen sie jedoch vollständig berücksichtigt werden.

Wie arbeitet ein Verdunstungskaltwassersatz bei einer Umgebungstemperatur von 45–49 °C?

Besser, als es der Trockenkugelwert vermuten lässt, denn dieser ist nicht maßgeblich. An einem Tag mit einer Trockenkugeltemperatur von 44,2°C und einer Feuchtkugeltemperatur von 26,8°C erreichte ein KAFZ20320 in Jeddah laut Dokumentation eines unabhängigen Prüfers 1.036 kW bei einem COP von 5.70. Nennen Sie uns Ihre Auslegungs-Feuchtkugeltemperatur statt Ihres Rekord-Trockenkugelwerts, dann schätzen wir Ihren Wert, bevor Sie eine Bestellung aufgeben.

Was ist der Unterschied zwischen luftgekühlten und wassergekühlten Kaltwassersätzen, und wo ordnet sich die Verdunstungskühlung ein?

Luftgekühlte Kaltwassersätze geben Wärme an die Umgebungsluft ab und benötigen kein Wasser. Wassergekühlte Kaltwassersätze geben Wärme an einen Kühlturm ab; über zwei Wärmeübertragungsschritte und einen 20 m langen Verflüssigerwasserkreislauf erreichen sie die Feuchtkugeltemperatur. Verdunstungsverflüssiger erreichen die Feuchtkugeltemperatur in einem Schritt und mit einem 3 m langen Kreislauf – mit der Effizienz wassergekühlter Geräte und ohne Kühlturmanlage. Vergleichen Sie unser gesamtes Sortiment an industriellen Kaltwassersätzen, wenn Sie bei der benötigten Leistung unsicher sind.

Welche Kältemittel verwenden Sie, und erfüllen sie die Anforderungen an ein niedriges GWP?

Der KAFZ wird standardmäßig mit R134a und mit R1234yf als Kältemittel mit niedrigem GWP angeboten. JXRZ verwendet R410A. Das GWP von R134a (1.430) und R410A (2.088) liegt über dem Grenzwert von 700 für Kaltwassersätze in den USA gemäß 40 CFR Part 84 Subpart B und über dem Grenzwert von 750 für Kaltwassersätze mit mehr als 12 kW gemäß EU-Verordnung (EU) 2024/573 ab 2027. In diesen Regionen ist R1234yf zu verwenden. Wir stellen keine Option mit hohem GWP als „umweltfreundlich“ dar.

Sind diese Kaltwassersätze AHRI-zertifiziert?

Nein. Wir veröffentlichen Leistungsdaten gemäß der Konvention AHRI 550/590 (die Verdunstungsverflüssiger einschließt), aber die Produktreihen KAFZ und JXRZ verfügen über keine Verzeichniszertifizierung von AHRI, Eurovent oder EN 14511. Für Ihr konkretes Gerät stellen wir ein Werksprüfprotokoll bereit und für die Installation in Saudi-Arabien zusätzlich den Bericht über die Abnahmeprüfung unter Aufsicht eines unabhängigen Prüfers. Falls Sie für Ihre Ausschreibung einen zertifizierten Verzeichniseintrag benötigen, teilen Sie uns das bitte frühzeitig mit.