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Rittal spricht bei den europaweit eingesetzten Schaltschrank-Klimageräten von einem „gesamtwirtschaftlich relevanten Vebrauchspotenzial“. Was damit gemeint ist, wird deutlich, wenn man sich die Zahl der eingesetzten Geräte innerhalb Europas – rund zwei Millionen – und deren angenommene gesamte Anschlussleistung – zwei Gigawatt – anschaut. Zwei Gigawatt bedeuten eine durchschnittliche Anschlussleistung von einem Kilowatt pro Gerät.
Zusammengenommen verursachen die Geräte somit einen jährlichen CO2-Ausstoß von vier Tonnen. Das sind die Verbrauchszahlen, bei denen die Anbieter von Klimatisierungslösungen seit einiger Zeit ansetzen, um Einsparungen im Bereich Energieverbrauch – und damit einhergehend auch in Sachen CO2-Reduktion – zu schaffen.
„Um die Energieeffizienz deutlich zu erhöhen, setzt Rittal bei seiner neuen Kühlgeräte-Generation Blue e+ erstmals auf ein innovatives, patentiertes Hybridverfahren“, sagt Steffen Wagner, Leiter Produktmanagement Climatisation bei dem Unternehmen. Dieses arbeitet mit einer Kombination aus einem Kompressor-Kühlgerät und einer Heat Pipe, die für eine passive Kühlung sorgt. Der Kompressor kommt nur dann zum Einsatz, wenn die passive Kühlung nicht ausreicht.
Freie Kühlung
Aquaflair Chiller von Schneider Electric
Bei den Chillern handelt es sich um intelligente Kühlsysteme für die Bereiche 300 bis 1200 Kilowatt. Beide Bauarten – BCEC und BCEF – nutzen das Prinzip der freien Kühlung mit Axiallüftern und V-förmigen verdichtenden Freikühlregistern in modularer Form. Durch das Prinzip der freien Kühlung sind die Systeme energieeffizient. Durch die Nutzung der Außenluft mit separatem Pumpenkreislauf für die Wäremableitung reduzieren sie gegenüber herkömmlichen Systemen nicht nur den Energieverbrauch, sondern verringern auch den CO2-Ausstoß, da sie ihre Kälteleistung an die Wärmelast anpassen können.
Der Einsatz von magnetischen Lagern bewirkt eine weitere deutliche Energieeinsparung. Aufgrund der hohen Energieeffizienz eignen sich die Aquaflair Kälteaggregate besonders für den Einsatz in Umgebungen, wo die Kühlung im Dauerbetrieb laufen muss – im Datacenter oder im industriellen Bereich.
Rittal setzt zur Erhöhung der Energieeffizienz bei seiner neuen Kühlgeräte-Generation Blue e+ erstmals auf ein patentiertes Hybridverfahren. Bild: Rittal
Wesentlichen Einfluss auf die Wirkungsgradsteigerung hat die Regelstrategie für den Hybridbetrieb. Dieser ist auf Energieeffizienz im Teillastbetrieb optimiert. So ist das Gerät bei Teillast von 15 Prozent im reinen Heat-Pipe-Modus sechsmal effizienter als ein herkömmliches Kühlgerät. Bei Teillast von 65 Prozent arbeiten beide Systeme im Hybridbetrieb und damit viermal effizienter als ein herkömmliches Gerät.
Wenige Schrauben und die leichte Zugänglichkeit der Komponenten machen die Kühlgeräte von Pfannenberg besonders servicefreundlich. Bild: Pfannenberg
Auch die Energieeffizienz der reinen Kompressor-Kühlung der neuen Geräteserie ist sehr hoch. Zum Einsatz kommen DC-Motoren sowohl bei den Lüftern als auch beim Kompressor. Dank der Inverter-Technologie, mit der über eine Spannungsregelung die Drehzahl von Kompressor und Lüfter eingestellt werden kann, wird immer exakt die Kühlleistung zur Verfügung gestellt, die aktuell benötigt wird. Der Energieverbrauch sinkt dadurch gegenüber einer herkömmlichen Lösung deutlich. „Durch die hohe Energieeffizienz der neuen Kühlgeräte sind Einsparungen – wie erste Testergebnisse zeigen – von bis zu 75 Prozent möglich“, betont Steffen Wagner.
Bei der Neuentwicklung wurde aber auch in anderen Bereichen auf die Wirtschaftlichkeit ein besonderes Augenmerk gelegt. So können sämtliche Geräte dank der Mehrspannungsfähigkeit in allen weltweit üblichen Netzen flexibel betrieben werden. Der mögliche Eingangsspannungsbereich geht von 110 Volt (einphasig) bis 480 Volt (dreiphasig) bei Netzfrequenzen von 50 oder 60 Hertz.
Der große Vorteil, der insbesondere weltweit tätigen Maschinenbauern zugutekommt, ist der geringere Logistikaufwand. Das Kühlgerät ist immer das gleiche, egal ob die Maschine nach Japan, in die USA oder innerhalb Europas ausgeliefert werden soll. Dies führt nicht nur zu einer deutlichen Reduktion der Gerätevarianten, sondern auch zu einer erheblichen Vereinfachung in der Ersatzteillogistik.
Durch die leistungsgeregelte Kühlung entfällt für alle Komponenten im Schaltschrank der thermische Stress. Ständige Temperaturschwankungen, wie bei der klassischen Zwei-Punkt-Regelung der Fall, gehören der Vergangenheit an. Damit erhöht sich nicht nur bei den Kühlgeräten, sondern auch bei den Schaltschrank-Komponenten die Lebensdauer erheblich, was insgesamt zu einer höheren Prozesssicherheit führt.