Kühlung ist ebenso wie Klimatisierung für zahlreiche Branchen ein wichtiges Element der betrieblichen Abläufe. In Fleischereien ist eine ausreichende Kühlung der Waren unabdingbar. Die Klimatisierung von Patienten- und Pflegezimmern gehört in Krankenhäusern oder Heimen genauso zum Standard wie das Temperieren von Gästezimmern in Hotels oder von Büroräumen. Mit Gaswärmepumpen lassen sich die vielfältigen Anforderungen an das Heizen und Klimatisieren von betrieblich genutzten Räumen und Anlagen besonders effizient erfüllen.
In Gewerbebetrieben sind zwei Verfahren der Kälteerzeugung üblich: der Kompressionskälteprozess und der Absorptionskälteprozess. In beiden Fällen wird Kälte dadurch erzeugt, dass das Kältemittel bei einem niedrigen Druck verdampft. Die für die Verdampfung des Kältemittels erforderliche Wärme wird dem zu kühlenden Medium entzogen. Dadurch entsteht der Kühleffekt.
Eine Gaswärmepumpe eignet sich besonders gut für einen geringen oder mittleren Kältebedarf. Gaswärmepumpen sind gleichzeitig in zwei Betriebsarten nutzbar, nämlich zur Warmwasserbereitung und zur Beheizung der Betriebsräume oder als Kühlaggregat. Auch ein Umschaltbetrieb ist möglich. Dazu wird die Fließrichtung im Gerätekreislauf einfach umgekehrt: Im Heizmodus fördert der außerhalb des Gebäudes installierte Verdichter das gasförmige Kältemittel zum Innengerät (zum Beispiel zu einem Deckenmodul) und gibt Wärme in den Raum ab. Im Kühlbetrieb wird dagegen das flüssige Kältemittel zum Innengerät transportiert.
Als Kältequellen kommen für eine Wärmepumpe unter anderem Umweltwärme, Abwärme oder Geothermie in Frage. Drei Dinge haben diese Wärmequellen gemeinsam: Sie stehen in der Regel unbegrenzt zur Verfügung, ihre Nutzung ist kostenlos und zudem klimaschonend.
Die Außenluft ist als Wärmequelle überall und ohne Genehmigung verfügbar. Die saisonalen Temperaturschwankungen beeinträchtigen allerdings den Wärmeertrag.
Das Erdreich ist ein beachtlicher Wärmespeicher: Es nimmt an seiner Oberfläche Sonnenenergie auf und speichert sie, genauso wie die im Regen enthaltene Wärmeenergie. Diese Wärme lässt sich für die Nutzung in Wärmepumpen entnehmen, zum Beispiel durch Erdwärmekollektoren, Erdwärmesonden oder durch Schlitz- oder Pfahlwände. Je nach Art und geplanter Ausführung erfordern diese Anlagen eventuell vorherige Probebohrungen oder die Genehmigung durch eine Aufsichtsbehörde.
Auch das Grundwasser ist als Wärmequelle geeignet, denn es hat eine Temperatur von etwa 8 bis 12 °C. Die Entnahme erfolgt durch eine Brunnenanlage.
Gaswärmepumpen kombinieren sparsame und umweltschonende Gastechnologie mit der Nutzung von Umweltwärme aus verschiedenen Wärmequellen. Dass Gaswärmepumpen sowohl für die Beheizung als auch für das Kühlen und Klimatisieren von Betriebsräumen einsetzbar sind, zeigt auch, wie vielseitig Gas als Energieträger im Gewerbe ist.
Das Einbringen und Verteilen von Kälte und Wärme erfolgt über ein dezentrales kältemittel- oder kälteträgerbasiertes Verteilsystem mit entsprechenden Wärmetauschern an den Luftaustritten, meistens im Rahmen einer zentralen Lüftungsanlage. Die Kombination der verschiedenen Techniken zur Kühlung und Klimatisierung ermöglicht ein behagliches Raumklima und eine optimale wirtschaftliche Nutzung.
Durch die Nutzung der Abwärme des Gasmotors wird eine nahezu konstant hohe Heizleistung bei niedrigen Außentemperaturen (T = –20 °C) sichergestellt. Die Anlaufzeit für den Heizbetrieb ist im Vergleich zu elektrisch betriebenen Systemen beträchtlich verringert. Abtauphasen, welche bei strombetriebenen Systemen erforderlich sind, werden vermieden.
Durch stufenlose Drehzahlregelung wird die geforderte Leistung der Inneneinheiten angepasst. Eine hohe Zuverlässigkeit und lange Wartungsintervalle (ca. 10.000 Betriebsstunden ) zeichnen Wärmepumpen mit Gasmotoren aus.
Um größere Leistungen zu erreichen, werden Absorptions-Wärmepumpen kaskadiert (parallel geschaltet). Dies ist bei Gasmotor-Wärmepumpen nicht nötig. Hier werden größere Kälte- bzw. Heizleistungen durch mehrere Einheiten erreicht, da diese jeweils eine hohe Temperaturdifferenz abdecken.
Büroräume
Gastronomie
Groß- und Einzelhandel
Hotels
Kommunikations-einrichtungen
Museen
Theater / Kinos
Wohnungen
Die beschriebenen Wärme- / Kälteerzeuger sind für Heizung, Kühlung und Trinkwassererwärmung in Industrie, Gewerbe, Hotels und Dienstleistungsunternehmen geeignet. Zudem ist ein Einsatz zur Erstellung von Prozesskälte in Industrie und Gewerbe möglich.
Das Heizsystem im Amtsgericht Günzburg arbeitet mit einer Gaswärmepumpe und kann im Sommer auch zum Kühlen des Gebäudes genutzt werden. Quelle: energie schwaben gmbh
Das Amtsgericht Günzburg ist in einen gut gedämmten Neubau gezogen, der als Passivhaus konzipiert ist. Herzstück des Gebäudes ist die Gaswärmepumpe, die das Amtsgericht im Winter beheizt und im Sommer kühlt.
In dem Passivhaus-Neubau muss natürlich viel seltener geheizt werden als in einem normalen Gebäude. Die mit Gasmotoren betriebene Wärmepumpe nutzt die kostenlose Wärme der Außenluft. Dieses Prinzip funktioniert selbst bei niedrigen Außentemperaturen. Zudem wird die durch den Motor erzeugte Abwärme zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt.
Ebenso wichtig wie Wärme im Winter ist die Kühlung des Gebäudes im Sommer. Das gut gedämmte Haus heizt sich im Sommer sonst zu schnell auf. Der große Pluspunkt ist, dass das Heizsystem auch als Kühlsystem genutzt werden kann. Im übrigen gibt es im gesamten Gebäude keine Heizkörper. Die Leitungen zum Heizen und zum Kühlen sind in den Decken verlegt.
Verfahren und Geräte zur Klimatisierung und Kühlung
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