Signifikante Reduktion der Betriebskosten

In der Klimatechnik werden aus energetischen Gründen immer häufiger wartungsfreie Eisspeichersysteme integriert. Mit dieser Technologie werden die täglichen Lastspitzen oberhalb von 50 % der Spitzenlast aus dem Eisspeicher gedeckt. In diesem Fall deckt die Kältemaschine außer ihrer elektrischen Anschussleistung und der installierten Rückkühlleistung nur noch die Grundlast. Ein weiterer Einfluss ist die Dauer, in der die Kältemaschine im Voll- und Teillastbereich arbeitet. Die jeweiligen Anteile ändern sich durch den Einsatz eines Eisspeichers und durch das Betriebskonzept sichtbar. Der Energiebedarf einer Kälteanlage mit einem Eisspeicher wird in der Regel über die Temperaturniveaus im Verdampfer und Verflüssiger abgeschätzt. Als Wärmeträger dient Sole, ggf. mit einer hydraulischen Entkoppelung über einen Platten-Wärmeübertrager mit einer mittleren Temperaturdifferenz von ca. 2 K.

Der Einsatz von Eisspeichern eignet sich insbesondere für Einkaufszentren, Büro- und Verwaltungskomplexe, Krankenhäuser, Industriebetriebe, Kinos, Theater u.ä. als eine effiziente und kostengünstige Lösung. Innerhalb dieser Nutzungsbereiche schwankt der Kältebedarf über 24 Stunden stark. Nachts wird zur Kühlung nur wenig oder keine, tagsüber jedoch sehr viel Kälte benötigt.

Da die konventionellen Kühl- und Kälteanlagen auf Spitzenlast ausgelegt werden müssen, ist ihr Nutzungsgrad während vieler Betriebsstunden nur gering, während die Investitions- und Betriebskosten unnötig steigen. Eine Investitionsentscheidung zu Gunsten eines Eisspeichers ist in den Fällen vorteilhaft, wenn:

• eine Stromkostenoptimierung erreicht werden soll
• eine Anlagenerweiterung vorliegt
• eine Notkälteversorgung erreicht werden muss

Stromkostenoptimierung
Eine Stromkostenoptimierung wird erreicht, wenn sich die elektrische Lastspitze des Gebäude an einem Sommertag einstellt und durch Abschneiden der Spitzenkältelast die gesamte elektrische Lastspitze des Gebäudes gesenkt hat und so auch der zu entrichtende Leistungspreis reduziert werden kann. Stromkosten können auch reduziert werden, wenn zur Kälteerzeugung ein kostengünstiger Nachtstromtarif genutzt werden kann und durch den Einsatz der Eisspeicher der elektrische Strombezug insgesamt vergleichbar wird und damit der Benutzungsrabatt, der prozentual auf die Jahresstromrechnung berechnet wird, erhöht werden kann.

Anlagenerweiterung
Die Investition eines Eisspeichers rechnet sich auch in den Fällen, wenn für eine bestehende Kälteanlage die Kälteleistung vergrößert werden soll, ohne die Kältemaschine, die elektrischen Versorgungsanlagen (Transformator, Schaltschrank, etc.) und die Rückkühlanlagen zu erweitern.

Notkälteversorgung
Eisspeicher sollten stets dann zum Einsatz kommen, wenn die Kälteversorgung während eines Stromausfalls für einige Stunden gesichert werden muss, beispielsweise für die Funktionsbereiche von Fernmelde-Multi-Switching-Stationen, Fernmeldezentralen, Datenverarbeitungszentren, Reinraumtechnologien, Thermokonstanträume, OP`s in Krankenhäusern, etc.

Dimensionierung eines Eisspeichersystems
Um eine Eisspeicheranlage auszulegen, müssen das Lastprofil für den Spitzenlasttag und die zur Verfügung stehende Ladezeit angegeben werden. Ferner sollte das hydraulische Prinzipschema zwischen Eisspeicher und Kältemaschine bekannt sein (Reihenschaltung, Parallelschaltung), da es auch einen Einfluss auf die Auslegung des Systems hat.

In jedem Fall bewirkt der Einsatz eines Eisspeichers eine signifikante Reduktion der Betriebskosten. Die kurze Amortisationszeit und die lange Lebensdauer vervielfachen den Spareffekt. Die Eisspeicher sind zudem überaus robust und äußerst wartungsfreundlich. Mit Hilfe eines Eisspeichers werden zudem längere Maschinenlaufzeiten und dadurch ein höherer Anlagenutzungsgrad erreicht.