Fallbeispiel 5

Penny GmbH / Norderstedt

Faktencheck

Auftrag
Sanierung Maschinenraum und Kälteerzeugung
Anbindung KWKK-Anlage

Kältemittel
Ammoniak, wassergekühlt
2.000 kg, revisionssicher

Kälteleistung
NK:      2.000 kW
TK:       500 kW

Stichworte
Totalumbau Zentrale im laufenden Betrieb
Trockenexpansion
Swingbetrieb

Der Anbau von NK-Kühlräumen erforderte eine neue Kälteversorgung des Ausbaubereiches. Zur Auswahl standen eine Insellösung, eine separate transkritische CO2-Anlage und die Anbindung an die bestehende Zentralkälteanlage. Die Anbindung war notwendig in NK und TK-Temperaturlagen.

Aufgrund der wirtschaftlichen Vorteile entschied der Bauherr sich für die Anbindung an die Zentralkälte, da das Büro Engeland Engineering zusagte, dass die 3.000 kg Schwelle nicht überschritten werden würde.

Dabei bot sich die Möglichkeit, die bestehende störanfällige luftgekühlte Anlage energetisch entscheidend zu verbessern. Der Umbau erfolgte im laufenden Betrieb, die Umschlüsse bei 40°C – Außentemperatur mit der bestehenden Trafo-Anlage.

Bauvorhaben

Zwei voneinander unabhängige, luftgekühlte Kälteanlagen, eine NK-Anlage mit Soleverteilung und eine TK-Anlage, befinden sich in einem Maschinenraum und sollen für Leistungserhöhung und Ausfallsicherheit miteinander zusammengeschlossen werden. Dies betrifft neben Steuerung und Elektrik, die Saugseite, Flüssigkeitsseite, Economizerleitungen, Verflüssigung und Ölkühlung und -rückführung.

Die neue Gesamtanlage wird durch einen neuen Verdunstungskondensator zu-rückgekühlt.

Das Bild der TK-Anlage links vermittelt einen Eindruck über die Heraus-forderung, die richtigen Umschluss- und Einbindungspunkte zu finden.

Die bestehende NK-Anlage verfügt über ein ausgedehntes Solenetz mit Warmsoleabtauung. Der bestehende überflutete Röhrenkühler wurde ersetzt durch einen Plattenwärmeübertrager mit geringerer Füllmenge. Zusätzlich wurde ein neuer Economizer eingebaut. Die Schraubenverdichter erhielten Umrichter und eine Motorenwartung, um Leistungsreserven und Teillastverhalten günstig darstellen zu können. Für den Verdunstungskondensator wurde eine Wasseraufbereitung installiert.

Die neuen Bereiche, welche auf NK- und TK-Niveau gekühlt werden sollten, befanden sich ca. 200 m entfernt.

Erschlossen wurden diese durch Ammoniak direkt im Pumpenbetrieb über den neuen Zentralbscheider.

Um Druckverluste durch das Höhenprofil (ca. 12m) und die lange Trasse (ca. 400 m) zu vermeiden, wurden die Verdampfer auf Trockenexpansionsbetrieb ausgelegt. Wie für Ammoniakanlagen selbstverständlich, werden die Verdampfer beider Temperaturschienen mittels Heissgas abgetaut. Um die obligate Kondensatabfuhr sicherzustellen, wurde eine Heber-konstruktion ausgelegt, welche alle Lastzustände darstellen kann.

Die bestehende, nicht dokumentierte TK-Anlage wurde aufgenommen und nachgerechnet, um einen sicheren Betrieb zu gewähren.

Einbau und der Transport sämtlicher Bauteile wurden im Vorfeld statisch geprüft.

Steuerung

Eine bestehende Mischung aus Schneider-/SAIA und S5, sowie UniSAB- und Mypro-Steuerungen musste derart angepasst werden, dass Umschlussszenarien dargestellt werden können und neue Bereiche (S7) mit dem Bestand wirtschaftlich harmonieren.