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17. September 2019 Autor: Renate Kilpper-Bälz

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  • Referenzbericht: Absorptionskälteanlage kühlt und heizt mit Prozessabwärme
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Referenzbericht: Absorptionskälteanlage kühlt und heizt mit Prozessabwärme

Die Blechwarenfabrik Limburg GmbH (BL) produziert Metallverpackungen aus Weißblech. Außen ist eine Lackierung nötig, wenn vom Kunden ein Bedrucken gewünscht ist. Dafür werden die Bleche in einer Lackieranlage auf beiden Seiten mehrfach beschichtet. Die beim Trocknen der lackierten Bleche in einem Tunnelofen freiwerdenden Dämpfe werden einer thermischen Nachverbrennung unterzogen und als Wärme dem System zugeführt. Im alten Stammwerk nutzte BL die Abwärme für die Beheizung. Außerhalb der Heizperiode wurde die Abwärme jedoch nicht verwendet. Im Neubau wird die gereinigte Ofenabluft im Sommer nun auch zum Kühlen von Produktionsmaschinen und über die Fußbodenkühlung als Ersatz für eine Klimaanlage im neuen Verwaltungsgebäude genutzt. In der kühleren Jahreszeit wird die Absorptionskälteanlage durch hydraulische Verschaltung zum Kühlen der Produktionsmaschinen und zum gleichzeitigen Beheizen der Produktionsstätte genutzt. Dazu wird die Absorptionskälteanlage als Wärmepumpe betrieben. Die nicht benötigte Restwärme wird über das Rückkühlwerk abgeführt.

Daten und Fakten zum Projekt
Auftraggeber Blechwarenfabrik Limburg GmbH
Standort Limburg
Projekt Abwärmenutzung zum Kühlen von Produktionsmaschinen und als Ersatz für eine Klimaanlage im Verwaltungsgebäude sowie zum Beheizen der Produktionsstätte im Winter
Förderung durch KFW
Eingesetztes System Absorptionskälteanlage "Hummel" mit einer Gesamtkühlleistung von 160 kW, Erdkältepufferspeicher von 40 m³, Rückkühler an Außenwand
Lieferant W. Bälz & Sohn GmbH, Heilbronn

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Artikelnummer: cci79884
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Kommentare (2):

Es ist immer wieder interessant solche Behauptungen zu lesen:
"Da die meisten Absorptionskälteanlagen auf dem Markt groß und schwer sind ...". Das trifft einfach nicht zu - und keiner widerspricht!
Alle Hersteller (98 % aller LiBr-Absorber kommen aus asiatischen Ländern) haben schon seit Jahren, teilweise seit Jahrzehnten kleine Absorber im Programm - d.h. schon vor der Markteinführung des Baelz-Absorbers.
Die dargestellte Schaltung lässt sich bei den genannten Temperaturen mit jedem Absorber eines anderen Herstellers realisieren.
Die Nutzung des warmen Kühlwassers für Niedertemperatur-Heizzwecke ist in der Vergangenheit in Einzelfällen auch schon realisiert worden - also nicht neu.
Hier fehlen im Bericht leider weitere Angaben zum Kühlwasserkreis.
Bei Verwendung für einen Fussboden-Heizkreislauf kann aber davon ausgegangen werden, dass zumindest ein geschlossenes Rückkühlsystem ohne Glykol eingesetzt worden ist.

Heizwasserkreis im Schaltbild:
Auffällig bei der dargestellten Schaltung ist die geringe Heizwasserspreizung (95-72 °C). Jeder 1-stufige LiBr-Absorber kann bei 18-14 °C KALT mit min. 95-65 °C betrieben werden.
Bei Einsatz eines speziellen Fernwärme-Absorbers wäre sogar der Betrieb mit 95-55 °C oder 110-55 °C möglich.
Ein Wärmespeicher fehlt in der Darstellung, wäre aber betriebstechnisch sinnvoll, um die manchmal schwankende Wärmeabgabe aus dem Abgas der TNV-Anlage abzupuffern - und vielleicht auch anderen Verbrauchern bereitstellen zu können.

In der dargestellten Schaltung hat sich bei dem (Luft)Abgas/Wasser-Wärmeübertrager ein Fehler eingeschlichen. Der Wärmeübertrager ist im Gleichstrom dargestellt: 72 / 210 zu 95 / 100.
Korrekt wäre im Gegenstrom: 72 / 100 zu 95 / 210.
Bei Verwendung eines (anderen) Absorbers mit größerer Heizwasser-Spreizung + ggf. Abgas/Wasser-Wärmeübertragers hätte das Abgas energetisch besser ausgenutzt, in der Austrittstemperatur also deutlich weiter abgesenkt werden können (Kondensattauglicher Abgaskamin vorausgesetzt).

Fazit:
Die beschriebene Anlage ist in ihrer Kombination und Verschaltung nicht neu. Um einen technischen Vergleich zu anderen, ähnlich aufgebauten Anlagen, herleiten zu können, müssten allerdings mehr Einzelheiten zu dieser bekannt sein (Volumenströme, hydraulische Verschaltungen, Regelkonzept).
Vinzenz Albring 18.09.2019
Sehr geehrter Herr Albring,
schön von Ihnen als Vertreter eines der Marktbegleiter zu lesen. Gerne antworten wir auf Ihre Kritik und Darlegung zu unserem Artikel über die energieeffiziente Baelz-Absorptionskälteanlage in einer Blechwarenfertigung.
Ihren Widerspruch bei der Wortwahl in dem Satz unseres Fachartikels „dass die meisten Absorptionskälteanlagen groß und schwer sind“ können wir nicht nachvollziehen.
Uns ist durchaus bekannt, dass es Hersteller mit kleinen Baugrößen gibt. Deshalb wurden auch im Text die Worte „die meisten“ und „vergleichsweise klein“ gewählt.
Danke für den Hinweis der Gleichstromverschaltung im Anlagenschema. Natürlich haben Sie Recht, dass die Darstellung nicht korrekt ist. Im Bauvorhaben ist selbstverständlich der Wärmeübertrager im Gegenstrom angeschlossen. Noch ein ergänzender Hinweis: Es fehlen im Schema auch Pumpen, Regelarmaturen und Wärmeübertrager.
Dass die Anbindung an das Heiznetz (Wärmerückgewinnung) „neu“ sein soll, ist aus unserem Artikel nicht zu entnehmen. Vielleicht haben Sie versehentlich das „neue“ Stammwerk oder auch das „neue“ Verwaltungsgebäude damit verbunden.
Zu Ihrer Annahme, dass die Anlage im Rückkühlkreis ohne Glykol betrieben wird:
Im Text steht, dass das Rückkühlwerk an einer Außenwand aufgestellt ist. Wir würden deshalb immer Glykol im Kühlwasserkreis verwenden.
Temperaturen Heizwasserkreis im Schaltbild:
Aufgrund der absichtlich gering gewählten Temperaturdifferenz (95 – 72 °C) auf der Heißwasserseite ist bei gleicher Baugröße die Kälteleistung größer als bei den von Ihnen angedachten Austrittstemperatur von 65 °C oder gar 55 °C. Warum dann kleinere Austrittstemperaturen bei der Absorptionskälte wählen?
Selbstverständlich ist eine niedrigere Austrittstemperatur sinnvoll und möglich, wenn zum Beispiel eine Rücklaufauskühlung gewünscht ist. Im beschriebenen Projekt war dies nicht erforderlich.
Zu ihrem Fazit:
In unserem Artikel wurden weder neue Kombinationen noch neue Verschaltungen beschrieben.
Er sollte Lesern - die nicht so versiert und fachkompetent sind wie Sie - aufzeigen, dass es durchaus sinnvolle Alternativen zu konventionellen Kältemaschinen gibt.
Die aufgezeigte Lösung ist eine Variante, um energieeffizient und wirtschaftlich Abwärme ganzjährig nutzen zu können.
Für den von Ihnen gewünschten technischen Vergleich können Sie gerne Kontakt mit uns aufnehmen. Der Artikel war nicht als Vergleich zu diversen Herstellern vorgesehen.
W. Bälz & Sohn GmbH & Co. 08.10.2019

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