Das wassergekühlte System oder Kühlsystem ist die beliebteste und kostengünstigste Einheit für Eigentumswohnungen und Mehrfamilienhäuser. Diese Art von HVAC-System vereint Kühler, Heizkessel, Pumpen und Steuerungen in einem einzigen Paket, um die Installation und Wartung zu erleichtern. Ein wassergekühltes System ist mit einem Kühlturm ausgestattet, anstatt dass jede Einheit eine eigene Wärmepumpe hat. Wasserkühler-Klimaanlagen werden hauptsächlich in Eigentumswohnungen, Bürogebäuden und Industrieanlagen eingesetzt.
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Was sind wassergekühlte Klimaanlagen?
Eine wassergekühlte Klimaanlage kann als wassergekühlter Verflüssiger bezeichnet werden, da sie für die Abfuhr der Wärme verantwortlich ist, die das Kältemittel beim Durchströmen des Verdampfers aufnimmt. Im Verflüssiger strömt Wasser in entgegengesetzter Richtung und kühlt heißes Luft-Kältemittel (82 °C) vom Kompressor ab.
Das Wasser kann in einem Abwassersystem verwendet werden, wo es nach Gebrauch in den Abfluss gelangt. Das Abwassersystem wird nicht empfohlen, da es zu Verschwendung führt; einige Staaten erlauben diese Praxis nicht. Die beste Lösung könnte jedoch die Wiederverwertung von Wasser mittels eines Kühlturms sein, wenn auch teurer. Das erwärmte Wasser wird entweder durch Zwangszug oder natürlichen Zug aus dem Kühlturm abgeführt.
Wie funktionieren wassergekühlte Klimaanlagen?
Kaltes Wasser ist besser als Luft, da es durch so kleine Räume zirkulieren kann, wie sie durch Ein-Zoll-Rohre passen. Die mit dem Luftbehandlungsgerät ausgestattete Wasserschlange kühlt den Raum, während die Wärme aus der Luft absorbiert und nach außen gepumpt wird, um sie abzuführen. Diese Klimaanlagenwartungssysteme werden als „wassergekühlt“ bezeichnet, aber manchmal auch als „luftgekühlte“ Klimaanlagen, da ihre Kältemaschinen durch bewegte Luft gekühlt werden. Sobald eine auf dem Dach montierte Kältemaschine oder ein Kühlturm die Wassertemperatur um etwa 10 Grad senkt, wird es als gekühltes Wasser in die Verteilungsleitungen zurückgeführt. Einer der größten Vorteile eines wassergekühlten Klimaanlagensystems gegenüber einem herkömmlichen Wohnklimasystem ist, dass es nicht einfriert und sehr effizient arbeitet. Es gibt ein Diagramm, wie der Kühler mit dem Ventilator, dem Luftfilter und der Wasserpumpe verbunden ist.
Verschiedene Arten von wassergekühlten Klimaanlagen
Die Senkung der Kondensationstemperaturen von luftgekühlten Klimaanlagen führt zu einer besseren Leistung als bei wassergekühlten. Ihre spezifische Wärmekapazität macht sie im Vergleich zu Luft effizienter. Sie wird normalerweise für Kapazitäten über 20 Tonnen verwendet.
Dieses System findet man kaum in Privathaushalten, da die Kosten für Ausrüstung, Wartung und Installation hoch sind. Infolgedessen wird es häufiger in Wohngebäuden, kleinen Fabriken und preisgünstigen Geschäften eingesetzt. Wasserkühlkondensatoren – Die wichtigsten Typen:
Rohr-in-Rohr-Mantel
Diese Konfiguration beinhaltet das Einsetzen eines Innenrohrs in ein größeres Außenrohr und das Formen beider Rohre zu einem Spiralmuster, um Platz zu sparen. Dies ist das am häufigsten verwendete Design, da es einfach herzustellen ist.
Wasser wird durch das Innenrohr geleitet, während das Kältemittel im Außenrohr strömt. Die darin befindliche Luft kühlt auch das Kältemittel ab. Es kann ein innen gerilltes Rohr vorhanden sein, um die Wärmeübertragung zwischen diesen Flüssigkeiten zu verbessern.
Wichtig ist, dass Wasser und Kältemittel so konzipiert sind, dass sie in entgegengesetzter Richtung strömen – die Gegenstromanordnung gewährleistet entlang der gesamten Länge des Wärmeaustauschs gleiche Temperaturdifferenzen zwischen ihnen.
Das Rohr ist als Kondensator gewickelt, wodurch es unmöglich ist, die Innenseite bei Wassermineralablagerungen mechanisch mit einer Bürste zu reinigen. Die einzige Lösung für diese Ablagerungen ist die Verwendung geeigneter Chemikalien, die Mineralien in Verbindungen zerlegen und diese ausspülen würden.
Mantel und Spule
Diese Art von Kondensator enthält einen Mantel, in dem sich ein gewundenes Rohr aus Kupfer befindet. Im Mantel wird heißes Gaskältemittel durch Wasser gekühlt, das durch die Spule strömt. Heiße Luft tritt am oberen Ende des Mantels in den Kondensator ein und wird beim Abstieg und Kontakt mit der Spule kondensiert. Unten im Mantel kondensiert dieses Gas weiter in einen Unterkühlungszustand.
Da sich die Innenseite dieser Spule im Mantel befindet, kann sie bei Mineralablagerungen aus dem Wasser nicht mechanisch mit einer Bürste gereinigt werden. Chemikalien werden daher verwendet, um Mineralien abzuspülen.
Mantel und Rohr
Diese Art von Kondensator hat Stahlmäntel, in denen viele Kupferrohre liegen. Er wird nur für große Klimaanlagen verwendet, da seine Produktionskosten relativ hoch sind.
Das Wasser fließt durch die Rohre, um das Kältemittel zu erreichen, das von oben in den Mantel gelangt. Der Mantel dient als Sammler. Und dann wird im Kondensator das unterkühlte flüssige Kältemittel zur Verwendung in den nachfolgenden Kühlschritten abgeleitet. Mineralablagerungen können entfernt werden, indem die Rohre aus dem Mantel entfernt und gereinigt werden.
Wann man eine wasserbasierte Klimaanlage verwenden sollte
Ein wasserbasiertes Klimaanlagensystem ist sicherlich perfekt für Standorte, an denen luftgekühlte Systeme weniger effizient oder undurchführbar sind. Es eignet sich für Klimazonen mit hohen Außentemperaturen und geringer Luftfeuchtigkeit, da es unabhängig von zusätzlicher Wärme aus externen Quellen effizient bleibt. Sie sind auch sehr nützlich in räumlich begrenzten Bereichen, wo Außengeräte begrenzt oder nicht realisierbar sind, wie in dicht besiedelten städtischen Gebieten oder an Orten, die nur Innenräume haben. Außerdem eignen sie sich für Gebäude mit nahegelegenen Wasserquellen, wodurch die Installation erleichtert wird. Wasserbasierte Klimaanlagen werden daher bevorzugt, wenn eine Geräuschreduzierung wichtig ist, da sie typischerweise leiser arbeiten als ihre luftgekühlten Gegenstücke; darüber hinaus finden sie Anwendung, wo strenge Luftqualitätsstandards oder Emissionsvorschriften bestehen, da sie keine Außenwärme abgeben und einen geringeren CO2-Fußabdruck haben.
Vorteile der Wahl einer wassergekühlten Klimaanlage
- Wärmeübertragungseffizienz. Wassergesteuerte Lüftungsanlagen nutzen Wasser zur Wärmeübertragung, was effizienter ist als Luft. Dies liegt hauptsächlich daran, dass Wasser im Vergleich zu Luft eine höhere Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit aufweist. Folglich können wassergekühlte Klimaanlagen Räume effizienter kühlen und somit weniger Energie verbrauchen.
- Niedrigerer Energieverbrauch. Tragbare wassergekühlte Klimaanlagen sind aufgrund ihrer hohen Wärmeübertragungseffizienz energieeffizienter. In den meisten Fällen benötigen diese Systeme weniger Strom, um die gewünschten Kühleffekte zu erzielen, was wiederum den gesamten Strombedarf senkt und die Stromrechnungen reduziert. Jüngste technologische Fortschritte in der Kompressor-Inverter-Technologie haben zu erheblichen Energieeinsparungen sowie einer deutlichen Verbesserung der Energieeffizienz von wassergekühlten Klimaanlagen geführt. Diese neuartigen Modelle bieten den niedrigsten Strom- und Wasserverbrauch unter den auf dem Markt erhältlichen Alternativen. Der daraus resultierende Rückgang des Energieverbrauchs bedeutet auch geringere Treibhausgasemissionen und einen kleineren CO2-Fußabdruck.
- Sicherheit. Wasser als ideales Kältemittel macht wassergekühlte Kältemaschinen zu einer sichereren Alternative als solche, die chemische Kältemittel verwenden. Dies gewährleistet einen sicheren Betrieb dieser Geräte für die Bewohner.
- Anpassbar an die Arbeitsumgebung. Wo ein Bereich begrenzt ist oder keine Lüftungskanäle zur Erleichterung des Luftstroms vorhanden sind, sind wassergekühlte Klimaanlagen praktisch. Es handelt sich um anpassungsfähige Strukturen, die gut in Wohnhäuser und große Gebäude passen, um eine bessere Kühlleistung zu erzielen.
Gegenüber einer luftgekühlten Klimaanlage
Vorteile von wassergekühlten Klimaanlagen:
- Energie: In den meisten Fällen verbrauchen wassergekühlte Klimaanlagen weniger Energie als luftgekühlte, da sie seltener zur Kühlung der Luft durch Verdunstung laufen. Angi weist darauf hin, dass Sie durch den Umstieg auf ein Kaltwassersystem zwischen 20 % und 50 % Ihrer HVAC-Energiekosten einsparen können, was bedeutet, dass dies eine gute Investitionsentscheidung wäre.
- Effizienz: Die kältesten und konstantesten Klimaanlagen sind wassergekühlte Geräte.
- Länge und Anordnung: Im Vergleich zu luftgekühlten Einheiten sind wassergekühlte Einheiten tendenziell kleiner und da sie keine externen Luftkanäle benötigen, können sie leicht bewegt werden.
- Regelmäßige Kühlung: Im Gegensatz zu luftgekühlten Systemen bringen Luft-Wasser-Wärmetauscher kontinuierlich Frischluft in den Raum, ohne heiße Luft abzugeben, so dass diese Maschinen keinen Abluftkanal zum Abführen heißer Luft aus dem Haus benötigen.
- Mehrzweck: Wasserkühlungssystem-Klimaanlagen sind die beste Option bei unzureichendem Raum für Klimaanlagen oder sogar bei fehlendem Abluftkanal zum Abführen der Abluft. Dies macht sie ideal für den kleinen Wohnbereich sowie für den großen gewerblichen Bereich.
Nachteile von wassergekühlten Klimaanlagen:
- Position: Die wassergekühlte Klimaanlage muss Zugang zu einer Stromquelle, einer Wasserquelle und einem Abfluss haben, um Abwasser zu beseitigen.
- Wasserverschwendung: Dies erfordert einen konstanten Wasserfluss, der während des Betriebs viel Wasser verbraucht. In Gebieten, in denen die Wasserversorgung begrenzt ist, wäre es besser, eine luftgekühlte Klimaanlage zu verwenden.
Was man vor dem Kauf wissen sollte
Es gibt einige Informationen, die Sie vor Ihrer Entscheidung für das beste wassergekühlte System berücksichtigen sollten:
- Es ist wichtig, die Temperaturanforderungen Ihrer spezifischen wassergekühlten Klimaanlage zu bewerten. Stellen Sie sicher, dass der von Ihnen gewählte Kühler diese Anforderungen angemessen erfüllen kann. Da verschiedene Anwendungen andere Temperaturspezifikationen haben können, stellen Sie die Kompatibilität sicher.
- Wenn Sie sich für eine wassergekühlte Klimaanlage entscheiden, überlegen Sie, woher die Kühlflüssigkeit stammt. Dies bedeutet, dass möglicherweise die Qualität oder Eigenschaften einer Wasserversorgung bewertet und ihre Eignung für den Einsatz im Kühlsystem bestimmt werden muss. Überprüfen Sie außerdem, ob eine Filtration oder Behandlung erforderlich sein könnte, um mögliche Probleme mit Kühlsystemen zu vermeiden.
- Überprüfen Sie bei den Pumpenkennlinien, ob die Pumpe des Kühlers bei der Auslegungsdurchflussrate genügend Druck liefert. Es ist jedoch entscheidend, dass die Pumpe den vom Kühlsystem benötigten Durchfluss und Druck liefert.
- Typischerweise arbeiten wassergekühlte Kühler mit geringerem Energieverbrauch und weniger Lärm als ihre luftgekühlten Gegenstücke. Diese Eigenschaft macht sie für Umgebungen geeignet, in denen Lärmbelästigung ein Problem darstellt, wie Büros, Krankenhäuser, Bibliotheken oder Wohngebiete.
Berücksichtigen Sie beim Kauf Ihrer besten tragbaren Klimaanlage die Kühlleistung, die zu Ihrer Raumgröße passt. Berücksichtigen Sie die Energieeffizienzwerte wie SEER oder EER für reduzierte Betriebskosten. Gute tragbare wassergekühlte Klimaanlagen bieten eine zuverlässige Kühlleistung mit gleichmäßiger Temperaturregelung und minimalen Geräuschpegeln. Wählen Sie Modelle mit erweiterten Funktionen wie programmierbaren Thermostaten und Fernbedienung, die Ihnen helfen können, Ihr Kühlsystem in einer Smart-Home-Umgebung problemlos zu bedienen. Stellen Sie sicher, dass es mit Ihrer vorhandenen Wasserversorgung und Ihren Abflusssystemen kompatibel ist.
