Kühlung für John Deere
Energieeffizienz ist mehr denn je ein Topthema der europäischen und nationalen Politik. Dazu gehört untrennbar auch die Reduzierung des Primärenergieverbrauchs. Absorptionskältemaschinen können dazu einen wertvollen Beitrag leisten. Deshalb setzt John Deere bei der Kühlung von Bürogebäude und Produktionshalle in Zweibrücken auf eine „Airwell Absorber LT 12C“-Anlage.
Bereits 1837 entwickelte John Deere den ersten wirtschaftlich erfolgreichen, selbstreinigenden Stahlpflug und legte damit den Grundstein für sein Unternehmen Deere & Company. Heute betreibt Deere & Company mit mehr als 50 000 Mitarbeitern weltweit über 100 Werke. Dazu zählt auch die Produktionsstätte im rheinland‐pfälzischem Zweibrücken, in der auf einer Fläche von 38 ha, davon 9 ha überdacht, Mähdrescher und Feldhäcksler gefertigt werden. Die notwendige Kühlung für Produktionshalle und Bürogebäude wird durch „Airwell LT 12C“-Absorber bereitgestellt. Diese Lösung bot sich an, da so die Abwärme eines nahe gelegenen Biomassekraftwerks genutzt werden und damit erhebliche Ersparnisse an Primärenergie erzielt werden können. Das Biomassekraftwerk selbst wird mit Holzhackschnitzeln als Brennstoff betrieben. Bei der Verbrennung der Schnitzel entsteht thermische Energie, d.h. überhitzter Dampf, der mittels einer Turbine in elektrische Energie umgewandelt wird. Gleichzeitig fällt aber auch Wärme an, die in diesem Fall unter anderem bei Deere zum Betreiben der Absorber eingesetzt wird.
Primärenergieesparnis
Absorbertechnik bietet neben der Primärenergieersparnis auch noch weitere Vorteile: Die Maschinen haben weniger bewegte Teile als bei traditioneller Kompressionstechnik der Fall und haben daher im Allgemeinen nicht nur geringere Wartungskosten, sondern auch eine längere Lebensdauer. Außerdem zeichnen sie sich durch ihren geräuscharmen Betrieb aus. Die im Zweibrückener Deere‐Werk eingesetzten Airwell‐Geräte laufen mit dem Arbeitspaar Wasser / Lithiumbromid, setzen als Kältemittel Wasser ein und erzielen, unter anderem bedingt durch die geringen elektrischen Anschlusswerte im Vergleich zu Kompressionskältemaschinen, einen hohen COP von 0,74. Das wirkt sich natürlich vorteilhaft auf die Energiekosten des Unternehmens aus.
Rolf Grieb, Marketingleiter bei der Airwell GmbH, zu dem Projekt: „In erster Linie ist Airwell natürlich für seine Kompressionsklimatechnik bekannt von kleinen Splitgeräten bis hin zu Großprojekten mit Multisplitgeräten und VRF‐Technik. Aber wir können mehr – dazu zählt die Absorptionstechnik. Grundsätzlich ist es unser Ziel, gemeinsam mit dem Kunden die für ihn am besten geeignete Lösung zu finden und umzusetzen. Hier bei Deere war dies ganz klar die Absorptionstechnik durch das nahe gelegene Biokraftwerk.“ Zur Rückkühlung der Anlage in Zweibrücken wird ein Kühlturm mit Wasseraufbereitung eingesetzt.
Absorber für alle Fälle
Bei der „Airwell LT“-Absorberreihe, wie bei John Deere im Einsatz, handelt es sich um die Geräteserie für den Niedrigtemperaturbereich (LT = low temperature). Die Heißwassertemperaturen im Eintritt betragen im Allgemeinen zwischen 110 °C und 75 °C, bei John Deere wurden 90 °C gemessen. Neben den verschiedenen Modellen einstufiger „Airwell LT“-Absorber stehen auch zweistufige Airwell‐Hochtemperaturabsorber (HT – high temperature) zur Verfügung, bei denen die Heißwassereintrittstemperatur zwischen 185 °C und 155 °C liegt.
Kraft‐Wärme‐Kälte‐Kopplung
Die KWK‐Anlage bzw. das Blockheizkraftwerk (BHKW) erzeugt aus dem Brennstoff im Generator Strom und gleichzeitig Abwärme. Der Strom wird in geringem Umfang für die Pumpen der wärmebetriebenen Kälteanlage (KWKK‐Anlage) benötigt und hauptsächlich für die Stromabdeckung im Versorgungsobjekt oder zur Einspeisung in das Netz der öffentlichen Versorgung genutzt. Die Wärme aus dem KWK‐Prozess wird zumindest teilweise für den Antrieb der KWKK‐Anlage benötigt. Diese dreifache Nutzung des Brennstoffs in Form von Strom, Wärme und Kälte wird im englischsprachigen Raum passender Weise als Trigeneration bezeichnet.
Absorptionskältemaschinen mit dem Arbeitspaar Lithiumbromid / Wasser
Bei einer H2O‐LiBr‐Anlage erfolgt die thermische Verdichtung des Kältemittels mit Hilfe eines kombiniertem Lösungsmittel‐ und Kältemittelkreislaufes. Die elektrisch betriebene Lösungsmittelpumpe wälzt die hygroskopische Wasser‐LiBr‐Lösung um. Das Kältemittel Wasser verdampft auf niedrigem Temperaturniveau und wird von der Wasser‐LiBr‐Lösung absorbiert. Die dadurch verdünnte Lösung wird auf ein höheres Druckniveau gepumpt und unter Wärmezufuhr wird das Kältemittel Wasser als Dampf freigesetzt. Dieser kondensiert im Kondensator. Das Kondensat wird entspannt und im Verdampfer unter Wärmeaufnahme aus der Umgebung verdampft.