Alternative zum Kaltwassersatz
Interview: VRF-Anlagen mit Lüftungsgeräten kombinieren
tab: Wenn es darum geht, Gewerbegebäude zu kühlen, kommt häufig ein Kaltwassersatz zum Einsatz. Eine andere Möglichkeit ist die Kombination einer VRF-Anlage mit Lüftungstechnik – welche Vorteile bietet diese Option in modularer Bauweise?
Christoph Lichtblau: Die Vorteile sind vielfältig. Die modulare Bauweise erlaubt zum Beispiel unendliche Kombinationsmöglichkeiten von Außengeräten, Verdampfern und Wärmerückgewinnungsmodulen. Das bedeutet, dass diese Lösung für jeden Anwendungsfall und jeden Kundenwunsch optimiert werden kann. Die Aufstellmöglichkeiten sind außerdem im Gegensatz zum Kaltwassersatz sehr variabel und dank der modularen Bauweise kommt es nicht zu einem Betriebsausfall, sollte ein Modul ausfallen. Da VRF-Systeme ohne Wasser als Übertragungsmedium auskommen, wird außerdem sehr viel Gewicht auf dem Dach eingespart – ein hohes Gewicht kann das k.o.-Kriterium gegen ein Klimasystem sein. Beim Kaltwassersatz müssen zudem Zusätze wie Glykol beigemischt werden, damit die Anlage im Winter frostsicher ist. Das ist nicht nur teuer, sondern auch umweltschädlich. Ein VRF-System wie „Multi V“ von LG kombiniert mit Lüftungstechnik benötigt kein Glykol, da es durch Direktverdampfung funktioniert. Darüber hinaus wird eine kontinuierliche Heizfunktion gewährleistet, es kommt also nicht zu Heizpausen durch Abtauvorgänge. Im Gegensatz zum Kaltwassersatz ist die Anbindung an alle erdenklichen Gebäudeleittechniksysteme gegeben und erprobt. Zeitgemäße Systeme wie Multi V sind außerdem sehr energieeffizient beim Kühlen, belegt durch den guten SEER-Wert (Seasonal Energy Efficiency Ratio), und beim Heizen, was der SCOP-Wert (Seasonal Coefficient of Performance) zeigt. Grundsätzlich ist eine Kombination aus VRF-System mit Lüftungstechnik für große Gebäude perfekt geeignet. Bei kleineren Hallen bieten aber auch Kaltwassersätze gute Leistungen.
tab: Welche Geräte und Komponenten werden dabei benötigt?
Christoph Lichtblau: Um ein Gebäude auf diese Weise zu kühlen, zu heizen und zu belüften, werden VRF-Außengeräte, ein Air Handling Unit-Kit (AHU) mit elektronischen Expansionsventilen (EEV) – diese spielen eine ganz wesentliche Rolle – sowie eine Lüftungsanlage mit Verdampfer benötigt. Ein Verdampferpaket fungiert als Schnittstelle zwischen dem VRF-System und der Lüftungsanlage. Es muss exakt zur VRF-Anlage passen und daher sehr genau geplant werden. Bei acht Außeneinheiten ist zum Beispiel eine Kombination aus vier Einzelverdampfern mit einer Gesamtleistung von 360 kW denkbar. LG bietet Komplettlösungen mit Lüftungsanlagen, „Multi-V-Systeme“ können aber auch mit Lüftungsanlagen anderer Anbieter kombiniert werden.
tab: Was ist das Besondere an elektronischen Expansionsventilen?
Christoph Lichtblau: Das EEV ist als Einspritzorgan in den Kältemittelkreislauf eine wichtige Komponente in der Kälteanlage – es sorgt für die Verdampfbarkeit des Kältemittels. Die Herausforderung, vor allem bei Anlagen mit sehr großer Leistung, besteht in der optimalen Verdampferfüllung selbst bei starken Belastungsschwankungen. Einfache thermostatische Bauteile können diesen Anforderungen nicht gerecht werden. Elektronische Expansionsventile sind hierfür jedoch hervorragend geeignet, denn diese wirken deutlich genauer und ermöglichen einen jederzeit zuverlässigen Betrieb sowie erhebliche Energieeinsparungen. Verdampferkits mit EEV von LG überzeugen zum Beispiel mit großen Leistungen von bis zu 112 kW (rückluftgeregelt) beziehungsweise 168 kW (zuluftgeregelt) pro Kreis. Rückluftgeregelte Verdampferkits können sogar mit weiteren Innengeräten kombiniert werden. Solche leistungsstarken Kits machen die Kombination von VRF mit sehr großen Lüftungsanlagen überhaupt erst möglich. Mit weniger leistungsstarken Produkten müssten viel mehr Außengeräte betrieben werden – das würde sich aufgrund des großen Aufwands nicht rentieren. Beide Varianten sind für eine lokale, eine analoge 0-10V-Regelung oder eine übergeordnete Modbus-Regelung geeignet – alle Funktionen können außerdem mit dem Standardmodul umgesetzt werden.
tab: Wodurch zeichnen sich Außeneinheiten eines modernen VRF-Systems aus?
Christoph Lichtblau: Neue Systeme bieten maximale Energieeffizienz bei geringen Betriebskosten. Ebenfalls ausschlaggebend ist ein stabiler Heizbetrieb auch bei kalten Temperaturen. Dafür sorgen Systeme, die sowohl mit einem Flüssigkeitskeitsunterkühler als auch einer Dampfeinspritzung ausgestattet sind. Durch den Unterkühler wird Flashgas vermieden und sichergestellt, dass auch weiter entfernte Inneneinheiten im Kühlmodus mit flüssigem Kältemittel versorgt werden. Im Heizmodus sorgt die Dampfeinspritzung dafür, dass der Kompressor bei tiefen Außentemperaturen von bis zu -25 °C effizient arbeitet. Durch den Einsatz innovativer Technologien wie „Dual Sensing Control“ und „Partial Defrost“, die bei der neuesten Generation des „Multi V“ Systems von LG zum Einsatz kommen, vereist der Wärmetauscher außerdem wesentlich langsamer, sodass ein längerer Heizbetrieb und somit jederzeit ein hoher Raumkomfort gewährleistet wird. Intelligente Abtau-Algorithmen reduzieren außerdem die Anzahl der Abtauvorgänge und erhöhen so die Heizbetriebsstunden. Ein geräuscharmer Betrieb wird durch leistungsstarke Kompressoren sichergestellt, sodass die Anlage auch in lärmempfindlichen Bereichen laufen kann.
Dank spezieller Beschichtungen können moderne VRF-Systeme wie die von LG auch in Küstenlandstrichen mit hohem Salzgehalt in der Luft oder in Industriestädten mit schwerer Luftverschmutzung durch Fabrikdämpfe eingesetzt werden. Denn diese schützen den Wärmetauscher vor korrosiven äußeren Bedingungen. Bei VRF-Systemen mit einer Vielzahl von Anlagenkomponenten sind darüber hinaus benutzerfreundliche Service-Tools von großer Bedeutung. Sie erleichtern die Inbetriebnahme, Wartungen und Reparaturen erheblich: Betriebswerte können so schnell und einfach ausgelesen und kontrolliert werden, eine ausführliche Dokumentation sowie eine gute Auslegungssoftware helfen bei der energetischen Optimierung des Systems Auf diese Weise sorgen leistungsstarke VRF-Systeme in Kombination mit einer Lüftungsanlage für verbesserte Effizienz, Flexibilität, Komfort und Steuerung – kurz gesagt: das ideale Klimaerlebnis.
