Druckstoßuntersuchung einer Fernkälteanlage

Klimaanlagen haben in der Vergangenheit zur Regelung des Raumklimas, vor allem in großen Büro- und Geschäftskomplexen, aber auch im Privathaushalt, große Verbreitung gefunden. Auf Grund des hohen Stromverbrauchs und der Belastung für die Umwelt wurde das System der Fernwärme einfach umgedreht. Dem Verbraucher wird nicht Wärme geliefert, sondern Wärme abgenommen und somit unphysikalisch gesprochen „Kälte“ geliefert.

Die Erzeugung der „Fernkälte“ erfolgt hierbei zum größten Teil in Absorptionskältemaschinen, die an Stelle von Strom die auch im Sommer vorhandene Abwärme von Kraftwerken nutzt. Der weitere große Vorteil dieser Anlagen besteht darin, dass keine umweltschädlichen Kältemittel (FKW oder HFKW) benötigt werden.

Für einen großen städtischen Fernwärme- und Fernkälteanbieter wurde die Pumpenanlage der Fernkälteanlage, welche das kalte Wasser zu den Abnehmern pumpt, auf Druckstoßsicherheit überprüft. Basierend auf den Daten des Auftraggebers wurde die Anlage modelliert und es wurde ein Berechnungsnetzwerk erstellt.

Ergebnis der IST-Analyse: Keine Reserven

Die fundierte stationäre Anfangsanalyse der Druckverluste zeigte, dass die gewählten Pumpen- und Antriebsdimensionierungen keine Reserven aufweisen und somit keine Änderungen in der Bauausführung und Rohrleitungsführung gegenüber dem Planungsstand zulassen.

Ergebnis: Einbau zusätzlicher Schwungmassen

Im zweiten Schritt wurde die transiente Rechnung für mehrere Stromausfallssituationen durchgeführt, und es wurde festgestellt, dass ein druckstoßsicherer Betrieb nur durch das Anbringen von zusätzlichen Schwungmassen für die berechneten Extremsituationen gewährleistet werden kann. Ebenso wurde die Auslegung der eingebauten Klappenantriebe optimiert, die als Leerlaufsicherung dienen. Somit konnte der geplante Betrieb der Fernkälteanlage im stationären Betrieb unter Einhaltung der Planung gezeigt und ein sicherer Betrieb bei transientem Anlagenverhalten (z.B. Stromausfall) ermöglicht werden.