Programm Dokumentation/Kältemaschinen nach Typ

Diese Seite beschreibt die Kältemaschinen nach Typ: welche Typen EPOS-Plan kennt, wie jeder Typ aufgebaut ist und welche Einstellungen er im Katalogdialog (Verwaltung Kältemaschinen) und im Dialog Kältemaschinen im Projekt hat. Wahl der Erzeuger, Reihenfolge der Deckung, Kältespeicher, Abrechnung und Ergebnisse stehen auf der Seite Kälteerzeugung; was EER, Teillast, CO₂-Kreisprozess und Sorption fachlich bedeuten, erklärt Grundlagen/Kühlung, den Rechenweg mit Formeln zeigt Berechnung: Kühlung.

Typen im Überblick

Ein Typ ist bei der Kältemaschine keine einzelne Auswahl, sondern ergibt sich aus vier Angaben des Katalogsatzes:

Angabe	Wo im Katalogdialog	Werte	Wirkung
Geräteart	Gruppe Kenndaten	Kaltwassersatz luftgekühlt, Kaltwassersatz wassergekühlt, Kaltwassersatz mit Freikühlung, Splitgerät, Multisplitgerät, VRF-System, Sorption (Absorption/Adsorption)	Kennzeichen des Geräts; prüft die Rückkühlart, schaltet beim Kaltwassersatz mit Freikühlung das Freikühlregister ein, ordnet das Gerät bei der Kältemittelprüfung ein und verlangt bei Sorptionsdaten die Geräteart Sorption (Geräteart)
Rückkühlart	Gruppe Kenndaten	luftgekühlt, wassergekühlt, Trockenkühler, Nasskühlturm	bestimmt die Rückkühltemperatur, die freie Kühlung und die Gruppen der Anlage (Rückkühlung)
Kältemittel und Bauart	Gruppe Kenndaten, Gruppen CO₂-Kreisprozess (R744) und Sorption	Kältemittel der Kältemittelliste; Sorption mit Bauart und Antriebsmedium	ein Gerät mit Kreisprozessdaten rechnet den Kreisprozess R744, ein Gerät mit Sorptionsdaten den Sorptionsrechenweg, alle anderen über ihre Kennlinie
Typkennfeld	Spalte Herkunft, Gruppe Kenndaten des Typkennfelds	eingebaute, gesperrte Sätze	liefert eine Kennlinie ohne Datenblatt (Typkennfelder)

Das Textfeld Typ der Kenndaten trägt nur die Typbezeichnung des Geräts als Freitext und steuert nichts.

Prinzipbild: Die Typen der Kältemaschine im Überblick – Kompression mit den vier Rückkühlarten, CO₂-Kältemaschine und Sorption mit ihren Bauarten – und die Wärmepumpe im Kühlbetrieb.

Daraus ergeben sich die Typen dieser Seite:

Typ	Rechenweg	Rückkühlung	Antrieb	Eingebaute Typkennfelder	Abschnitt
Kompression, Kaltwassersatz	Kennlinie aus Kälteleistung und EER über Kaltwasser- und Rückkühltemperatur, dazu Teillast und Takten	luftgekühlt, wassergekühlt, Trockenkühler, Nasskühlturm	Strom	34: 11 luftgekühlt, 7 Trockenkühler, 12 Nasskühlturm, 4 wassergekühlt	Mit Typkennfeld, mit eigenen Stützstellen
CO₂-Kältemaschine (R744)	Kreisprozess R744 oder Kennlinie	luftgekühlt, auch Trockenkühler oder Rückkühlwerk	Strom	3: 50, 150 und 400 kW	CO₂-Kältemaschine
Sorption, Absorption H₂O/LiBr einstufig	Sorptionsrechenweg aus Wärmeverhältnis und Temperaturen	nicht luftgekühlt: wassergekühlt, Trockenkühler oder Nasskühlturm	Antriebswärme	9: drei Leistungsklassen in drei Nennpunkten	Sorptionskälte
Sorption, Absorption H₂O/LiBr zweistufig	wie einstufig, höhere Antriebstemperaturen	nicht luftgekühlt: wassergekühlt, Trockenkühler oder Nasskühlturm	Antriebswärme, extern oder direkt befeuert	2: 500 und 1 500 kW	Sorptionskälte
Sorption, Absorption NH₃/Wasser mit Sole	Sorptionsrechenweg aus Datenblattpunkten, Sole unter 0 °C	nicht luftgekühlt: wassergekühlt, Trockenkühler oder Nasskühlturm	Antriebswärme	keines	Sorptionskälte
Sorption, Adsorption Silicagel oder Zeolith	Sorptionsrechenweg im Zyklus aus Datenblattpunkten	nicht luftgekühlt: wassergekühlt, Trockenkühler oder Nasskühlturm	Antriebswärme, extern oder gekoppelt	keines	Sorptionskälte
Wärmepumpe im Kühlbetrieb	Kühlkennlinie der Wärmepumpe	in der Kennlinie enthalten	Strom	–	Wärmepumpe im Kühlbetrieb

Welcher Typ passt?

Aufgabe	Typ
Strombetriebene Kältemaschine; ein Datenblatt liegt vor	Kompression mit eigenen Stützstellen, oder mit Typkennfeld und Skalierung auf die Datenblattwerte
Strombetriebene Kältemaschine; nur Nennleistung und Nenn-EER sind bekannt	Kompression mit Typkennfeld
Luftgekühlter Kaltwassersatz mit Freikühlregister, etwa für Serverraum oder Prozesskälte mit Last im Winter	Kompression, luftgekühlt, Geräteart Kaltwassersatz mit Freikühlung (Integrierte Freikühlung)
Kältemittel R744	CO₂-Kältemaschine
Abwärme, Solarwärme, Fernwärme oder ein Brenner treibt die Kälteerzeugung	Sorption
Die reversible Wärmepumpe des Projekts soll kühlen	Wärmepumpe im Kühlbetrieb
Einzelne Räume mit Split-Geräten	dezentrale Deckung im Kältebedarf (Abgrenzung)

Gemeinsame Einstellungen

Katalogdialog und Projektkopie

Die Verwaltung Kältemaschinen (Administration → Wärme- und Kälteerzeugung) und der Katalog im Dialog Kältemaschinen im Projekt zeigen dasselbe Stammblatt, gegliedert in Gruppen. Welche Gruppen ein Gerät trägt, hängt vom Typ ab (Gruppen und Typen). Ein Satz mit der Herkunft Typkennfeld zeigt die Gruppen nur lesend. In das Projekt übernehmen legt aus dem Katalogsatz eine Anlage mit eigener Projektkopie an; Liste, Import, Vergleich und Schloss der Verwaltung beschreibt die Seite Gerätekataloge, die Eingaben der Anlage der Abschnitt Kältemaschine.

Kenndaten

Die Gruppe Kenndaten steht bei jedem Typ. Leere Felder heißen „keine Angabe“, soweit die Tabelle keine Vorgabe nennt.

Feld	Vorgabe	Bedeutung und Abhängigkeit
Bezeichnung	–	Name des Geräts; im Katalog eindeutig.
Hersteller, Typ, Beschreibung	–	Freitexte ohne Rechenwirkung.
Nennkälteleistung [kW]	–	Kälteleistung im Nennpunkt, größer als 0. Bezugsgröße der Mindestteillast und Grenze der freien Kühlung.
Nenn-EER	–	Energieeffizienzverhältnis im Nennpunkt, größer als 0. Eine Datenblattangabe: Gerechnet wird mit dem EER der Kennlinie. Bei einem Gerät mit Sorptionsdaten entfällt das Feld.
Kältemittel	— kein Kältemittel —	Klappliste über die Kältemittelliste (Gerätekataloge: Kältemittel). Das Kältemittel rechnet nicht, es steuert die Zulässigkeitsprüfung (Zulässigkeit des Kältemittels); mit R744 steht die Gruppe CO₂-Kreisprozess (R744) zur Verfügung.
Rückkühlart	(keine Angabe), rechnet als luftgekühlt	luftgekühlt, wassergekühlt, Trockenkühler oder Nasskühlturm; Rückkühltemperatur, freie Kühlung und Gruppen der Anlage hängen daran (Rückkühlung). Ein Sorptionsgerät verlangt eine Rückkühlart, die nicht luftgekühlt ist; ohne Angabe gilt sie als luftgekühlt und wird abgewiesen.
Mindestteillast [%]	–	Kleinste Teillast in Prozent der Nennkälteleistung, 0 bis 100. Darunter taktet die Maschine; bei Sorption gilt ohne Eingabe 30 %, bezogen auf die in der Stunde mögliche Kälteleistung.
Hilfsstrom Rückkühlung [kW]	leer = im EER enthalten; bei Sorption heißt leer 0 kW	Elektrische Leistung der Rückkühlung im Nennpunkt; EPOS-Plan rechnet sie mit dem Laufanteil der Stunde. Mit einem Rückkühlwerk mit gepflegter Ventilatorleistung ersetzt dessen Ventilatorstrom diesen Wert. Nicht zu verwechseln mit dem Hilfsstromanteil der Anlage, der in Prozent der Verdichterarbeit zuschlägt (Kältemaschine). Der Hilfsstromanteil der Anlage schlägt auf den Verdichterstrom zu; Pumpen und Ventilatoren, die hier stehen, gehören nicht zusätzlich in den Hilfsstromanteil.
Kleinster Kaltwasservorlauf [°C]	–	Untere Grenze der Kaltwassertemperatur; die Anlage wählt ihren Kaltwasservorlauf innerhalb der Stützwerte der Kennlinie. Bei Sorption gilt ohne Eingabe 5 °C, bei NH₃/Wasser −30 °C.
Geräteart	nach der Rückkühlart	Siehe Geräteart.
GWP des Kältemittels	–	Treibhauspotenzial über 100 Jahre, 0 bis 30 000. Beschreibend: Es rechnet keine Emission; die Zulässigkeitsprüfung nimmt den Wert der Kältemitteltabelle.
Füllmenge [kg]	–	Füllmenge des Kältemittels, größer als 0 und höchstens 10 000. Beschreibend.
Saisonale Kennzahl (Art und Wert)	keine Angabe	SEER (1 bis 20) oder ηs,c (50 bis 800 %). Art und Wert gelten nur zusammen. Eine Angabe ohne Rechenwirkung.

Geräteart

Die Geräteart ist ein Katalogmerkmal. Einen eigenen Rechenweg schaltet nur Kaltwassersatz mit Freikühlung ein, das Freikühlregister; sonst folgt der Rechenweg aus Rückkühlart, Kennlinie, Kreisprozessdaten und Sorptionsdaten. Bleibt das Feld leer, nimmt EPOS-Plan die Geräteart aus der Rückkühlart: luftgekühlt oder ohne Angabe ergibt Kaltwassersatz luftgekühlt, wassergekühlt, Trockenkühler und Nasskühlturm ergeben Kaltwassersatz wassergekühlt.

Geräteart	Wirkung
Kaltwassersatz luftgekühlt	Verlangt die Rückkühlart luftgekühlt; eine wassergekühlte Rückkühlart weist die Prüfung beim Speichern ab. Die Kältemittelprüfung führt das Gerät als Kühler.
Kaltwassersatz wassergekühlt	Verlangt eine Rückkühlart, die nicht luftgekühlt ist. Die Kältemittelprüfung führt das Gerät als Kühler.
Kaltwassersatz mit Freikühlung	Verlangt die Rückkühlart luftgekühlt; eine andere Rückkühlart weist die Prüfung beim Speichern ab, und der Katalogdialog zeigt statt der Gruppe Integrierte Freikühlung einen Hinweis. Das Gerät rechnet mit seinem Freikühlregister (Integrierte Freikühlung). Die Kältemittelprüfung führt das Gerät als Kühler.
Splitgerät, Multisplitgerät, VRF-System	Verlangen die Rückkühlart luftgekühlt. Kennzeichen im Katalog ohne eigenen Rechenweg; die Kältemittelprüfung meldet nicht prüfbar. Der Dialog Kältemaschinen im Projekt bietet diese Sätze nicht an. Dezentrale Split-Geräte rechnet EPOS-Plan über den Kältebedarf (Abgrenzung).
Sorption (Absorption/Adsorption)	Jedes Gerät mit Sorptionsdaten trägt diese Geräteart. Ein Gerät mit der Geräteart ohne Sorptionsdaten rechnet wie eine elektrische Kältemaschine mit Nennwerten und Kennlinie des Satzes, und der Lauf nennt das. Die Kältemittelprüfung führt Sorptionsgeräte nicht auf.

Typkennfelder

Ein Typkennfeld ist ein eingebauter Katalogsatz mit einer Kennlinie, die EPOS-Plan ohne Datenblatt liefert. Typkennfelder tragen neutrale Namen („Typkennfeld Luft Scroll 100 kW“) und keinen Herstellernamen; Quelle und Lizenz stehen an jedem Satz.

• In der Liste steht ein Typkennfeld mit der Herkunft Typkennfeld und dem Schloss; es ist nur lesbar. Typkennfelder ausblenden nimmt es aus der Liste. Schloss aufheben… macht aus einem Satz einen eigenen.
• Typkennfelder laden… legt nach einer Rückfrage die fehlenden Typkennfelder als gesperrte Sätze an; vorhandene bleiben unverändert, und die Meldung nennt die Zahl der neuen und der übersprungenen Sätze. Der Knopf ist gesperrt, solange alle Typkennfelder im Katalog stehen.
• Ist ein Typkennfeld gewählt, zeigt die Gruppe Kenndaten des Typkennfelds lesend die Herkunft und die Nennwerte, das Kennfeldbild in den Reitern EER und Kälteleistung und die Stützstellen als Tafel (bei Sorption eine Zeile je Kühlwassertemperatur und eine Spalte je Antriebstemperatur), darunter Teillast und Hinweis.
• Ein Gerät wählt sein Typkennfeld selbst nicht: Es trägt die Kennlinie, die aus einem Typkennfeld entstanden ist. Wie das geschieht, steht bei den Typen (Kompression, R744, Sorption).

Gruppen und Typen

Prinzipbild: Welche Gruppen des Katalogdialogs und des Dialogs „Kältemaschinen im Projekt“ bei welchem Typ stehen.

Gruppe	Kompression	CO₂ (R744)	Sorption
Kenndaten	ja	ja, Kältemittel R744	ja, ohne Nenn-EER; Rückkühlart nicht luftgekühlt
Kenndaten des Typkennfelds	nur bei einem Typkennfeld	nur bei einem Typkennfeld	nur bei einem Typkennfeld
Sorption	–	–	ja
CO₂-Kreisprozess (R744)	–	ja	–
Integrierte Freikühlung	nur Geräteart Kaltwassersatz mit Freikühlung, luftgekühlt	nur Geräteart Kaltwassersatz mit Freikühlung, luftgekühlt	–
Teillast und Takten	ja	ja	steht nicht zur Verfügung
Kennlinie	ja	ja, als Rückfall und für die Anpassung	entfällt; die Kennlinie kommt aus der Gruppe Sorption
Betrieb (Anlage)	ja	ja	ja
Versorgt (Anlage)	ja	ja	ja, dazu die Bindung an Kältesenken
Rückkühlung (Anlage)	wassergekühlt: Rückkühlwerk wählbar; luftgekühlt: Hinweis	luftgekühlt: Hinweis	ja
Kälte-Wärme-Kopplung (Anlage)	wassergekühlt	ja; luftgekühlt nur mit Rechenweg Kreisprozess R744 (Wärmerückgewinnung am Gaskühler)	steht nicht zur Verfügung; an der Anlage steht ein Hinweis
Sorptionsantrieb (Anlage)	–	–	ja

Gruppen der Anlage

Der Dialog Kältemaschinen im Projekt öffnet über Bearbeiten… oder den Stift der Zeile die Anlage; dieselben Gruppen stehen an Konfiguration… der Kachel im Bereich Kälte der Simulation Konfiguration. Der Steckbrief links nennt die wichtigsten Daten des Geräts, die Gruppen Gerät und Kenndaten zeigen den Katalogsatz der Projektkopie nur lesend; bei einem Gerät mit Freikühlregister steht dort die Zeile Integrierte Freikühlung mit der Vorschau am Kaltwasservorlauf der Anlage.

Gruppe	Inhalt	Beschreibung
Betrieb	Name, Anzahl, Kaltwasservorlauf, Hilfsstromanteil, Kühlträger, eigener Zähler; bei Anzahl über 1 der Hinweis auf die Folgeschaltung	Kälteerzeugung: Kältemaschine
Versorgt	Lieferziele Kühlkreis Gebäude, Kühlkreis Prozess und Kältespeicher mit Ladepriorität und Ladegrenze	Kälteerzeugung: Versorgt
Rückkühlung	Rückkühlwerk der Verwaltung oder Festwerte der Rückkühlart	Rückkühlwerk
Kälte-Wärme-Kopplung	Abwärme nutzen, Führung, Wärme- und Kälteziele	Kälteerzeugung: Kälte-Wärme-Kopplung
Wärmerückgewinnung am Gaskühler (R744)	Grenzleistungszahl, Hochdruckgrenze, Leistungsgrenze, Wärme über dem Bedarf	Wärmerückgewinnung am Gaskühler
Sorptionsantrieb	Antriebsweg, Träger oder Quellen, Antriebspuffer, Bindung an Kältesenken	Sorptionskälte: Anlage

Weicht die Projektkopie vom Katalogsatz ab, kennzeichnet die Zeile das, und Aus Katalog erneuern… stellt die Gerätewerte wieder her (Abweichung vom Katalog).

Kompression mit Typkennfeld

Aufbau

Die Kompressionskältemaschine arbeitet mit demselben Kreisprozess wie die Wärmepumpe, nur mit der kalten Seite als Nutzen: Im Verdampfer nimmt das Kältemittel die Wärme des Kaltwassers auf, der Verdichter hebt es mit Strom auf einen höheren Druck, im Verflüssiger gibt es Kälte und Antriebsenergie als Wärme ab, die Drossel entspannt es wieder. Die Abwärme geht über die Rückkühlart an die Umgebung. Das Kaltwasser versorgt den Kühlkreis Gebäude (Raumkühlung), den Kühlkreis Prozess (Prozesskälte) und die Kältespeicher des Projekts; welche, legt die Gruppe Versorgt fest. EPOS-Plan rechnet nicht den Kreisprozess, sondern die Kennlinie des Geräts: Kälteleistung und EER über Kaltwasser- und Rückkühltemperatur (Grundlagen Kühlung).

Kälteanlage: Kältemaschine mit Verdampfer, Verdichter und Verflüssiger, Rückkühler und Energieflüsse bei 100 kW Kälte und EER 3,5. Prinzipbild, Beispielwerte gerundet.

Die eingebauten Typkennfelder

Die 34 Typkennfelder der Kompressionskältemaschine heißen „Typkennfeld <Rückkühlart> <Verdichter> <Leistung>“, mit „drehzahlgeregelt“ vor der Leistung bei drehzahlgeregelten Verdichtern. Verdichterbauarten sind Scroll, Schraube, Turbo und Hubkolben. Die Kennfelder stammen aus der offenen Bibliothek PNNL Copper und sind auf die Leistungsklasse skaliert.

Rückkühlart im Namen	Verdichter und Leistungsklassen	Zahl
Luft	Scroll 20, 50, 100, 200, 500 kW; Schraube 200, 500, 1 000, 2 000 kW; Schraube drehzahlgeregelt 500, 1 000 kW	11
Trockenkühler	Scroll 50, 100, 200 kW; Hubkolben 100 kW; Schraube 200, 500, 1 000 kW	7
Nasskühler	Scroll 50, 100, 200 kW; Hubkolben 100 kW; Schraube 200, 500, 1 000 kW; Turbo 500, 1 000, 2 000 kW; Turbo drehzahlgeregelt 1 000, 2 000 kW	12
Wasser	Scroll 100 kW; Schraube 500 kW; Turbo 1 000 kW; Turbo drehzahlgeregelt 1 000 kW	4

Einstellungen im Katalogdialog

Ein Gerät mit Typkennfeld entsteht auf drei Wegen:

Weg	Wirkung
Typkennfeld auf Datenblatt skalieren…	Legt aus dem gewählten Typkennfeld einen eigenen Satz „… (skaliert)“ an: Kennfeld und Nennwerte werden so skaliert, dass der Nennpunkt (Kaltwasser 7 °C; Luft 35 °C bzw. Kühlwasser 30 °C) Nennkälteleistung und Nenn-EER des Datenblatts trägt. Verlangt ein Typkennfeld, eine Nennkälteleistung über 0 kW und einen Nenn-EER über 0.
Import Nennwerte	Die CSV-Vorlage mit Nennkälteleistung, Nenn-EER, Rückkühlart und auf Wunsch Verdichter und Verdichterregelung wählt das Typkennfeld selbst: gleiche Rückkühlart, dann gleicher Verdichter, dann gleiche Drehzahlart, dann die nächstliegende Leistungsklasse; das Kennfeld wird wie oben skaliert (Import Kältemaschinen).
Import Ökodesign-Datenblatt A–D	Das Typkennfeld wird auf Leistung und EER des Punkts A skaliert; aus den Teillastpunkten entstehen Teillastkurve und Mindestteillast.

Prinzipbild: Wahl des Typkennfelds aus den Nennwerten – Rückkühlart, Verdichter, Drehzahlart und nächstliegende Leistungsklasse – und Skalierung auf den Nennpunkt.

Kurve aus Typkennfeld… füllt die Felder der Gruppe Teillast und Takten aus dem Typkennfeld je Verdichterregelung (Teillast und Takten). Beide Knöpfe zeigen die Daten als Vorschau, bevor sie sie übernehmen.

Einstellungen im Dialog „Kältemaschinen im Projekt“

Das Gerät mit Typkennfeld verhält sich in der Anlage wie jedes Kompressionsgerät. Zu setzen sind die Felder der Gruppe Betrieb: Anzahl, Kaltwasservorlauf (leer: der kleinste Stützwert der Kennlinie), Hilfsstromanteil, Kühlträger und eigener Zähler. Bei einer Rückkühlart, die nicht luftgekühlt ist, kommen die Gruppen Rückkühlung und Kälte-Wärme-Kopplung dazu; ein luftgekühltes Gerät trägt statt ihrer einen Hinweis, dass es seinen Verflüssiger selbst trägt und keine Kopplung möglich ist. Die Gruppen Gerät und Kenndaten zeigen Typkennfeld, Kennlinie und Teillast nur lesend.

Besonderheiten

• Außerhalb der Stützpunkte der Kennlinie gilt der Randwert oder, nach dem Feld Kennfeldrand, der Gütegrad; das Laufprotokoll zählt solche Stunden (Teillast und Takten).
• Ein Gerät ohne Kennlinienpunkte rechnet nicht; der Lauf warnt.
• Die Geräteart ändert den Rechenweg nicht (Geräteart).

Beispiel. Kältemaschine 1, 100 kW, Nenn-EER 3,5, luftgekühlt, Verdichter Scroll: Der Import Nennwerte wählt das Typkennfeld „Typkennfeld Luft Scroll 100 kW“ und skaliert es so, dass es bei 7 °C Kaltwasser und 35 °C Außenluft genau 100 kW und EER 3,5 trägt. In der Anlage genügen Anzahl und Kaltwasservorlauf; der Rechenweg ist die skalierte Kennlinie.

Kompression mit eigenen Stützstellen

Aufbau

Aufbau, Rückkühlung und Einbindung entsprechen der Kompression mit Typkennfeld. Der Unterschied liegt allein in der Kennlinie: Statt eines Typkennfelds trägt das Gerät die Stützstellen eines Datenblatts, einer Kurvendatei oder einer eigenen Messung.

Einstellungen im Katalogdialog

Die Gruppe Kennlinie zeigt in ihrer Kopfzeile die Herkunft und die Kenndaten im Nennpunkt (Nennkälteleistung, EER, Rückkühlart, Zahl der Stützstellen). Darunter stehen das Diagramm mit den Reitern EER und Kälteleistung und die Stützstellen als Tafel: eine Zeile je Kaltwassertemperatur, eine Spalte je Rückkühl- bzw. Außentemperatur, in jeder Zelle oben der EER und unten die Kälteleistung. Bei einem eigenen Satz folgt Stützstellen bearbeiten mit den Eingabezeilen; Punkte lassen sich hinzufügen und entfernen, und Diagramm und Tafel folgen sofort.

Angabe je Stützstelle	Bedeutung
Rückkühltemperatur [°C]	Eintrittstemperatur des Rückkühlmediums; bei luftgekühlten Geräten die Außenlufttemperatur
Kaltwassertemperatur [°C]	Kaltwasservorlauf im Punkt; mit der Rückkühltemperatur je Gerät eindeutig
EER	größer als 0
Kälteleistung [kW]	nicht negativ

EPOS-Plan interpoliert zwischen den Stützstellen und hält außerhalb den Randwert; das Laufprotokoll zählt solche Stunden.

Prinzipbild: Kennlinienfeld einer Kältemaschine – EER über der Rückkühltemperatur, eine Linie je Kaltwasservorlauf, die Stützstellen als Punkte. Beispielwerte gerundet.

Wege zu einem eigenen Satz: Neu…, der Import einer Kurvendatei der Bibliothek PNNL Copper oder einer CSV-Datei in der Form Kennfeld (Kälteleistung und EER je Rückkühl- und Kaltwassertemperatur) sowie Duplizieren… und Schloss aufheben… an einem Typkennfeld (Import Kältemaschinen).

Kältemaschinen – Bildschirmfoto mit Beispieldaten.

Teillast und Takten

Die Gruppe Teillast und Takten steuert das Teillastverhalten; sie steht bei Kompression und R744, bei Sorption nicht. Das Rechenverfahren erklärt Grundlagen Kühlung.

Feld	Vorgabe	Bedeutung
Teillastrechnung	erster Eintrag der Klappliste	Der erste Eintrag rechnet linear mit dem EER der Kennlinie und ohne Taktverlust; linear nimmt den Strom proportional zur Last; Kurve rechnet mit der Teillastkurve.
Teillastkurve a, b, c	–	Beiwerte der Kurve a + b·x + c·x² (Leistungsaufnahme über dem Lastgrad x); alle drei oder keiner. Ohne Beiwerte gilt die Vorgabekurve der Verdichterregelung. Eine unplausible Kurve weist der Dialog ab und nennt den Grund.
Kurve gültig ab Lastgrad	Mindestteillast des Geräts	Lastgrad von 0 bis 1, ab dem die Kurve gilt.
Taktverlustfaktor C_d	0,9	0 bis 1; bestimmt den Mehrstrom des Taktens unter der Mindestteillast.
Verdichterregelung	–	Ein/Aus, Stufen oder Drehzahl; wählt die Vorgabekurve, wenn keine Beiwerte gepflegt sind.
Kennfeldrand	Randwert	Randwert hält am Rand der Stützpunkte den Wert des Rands; Gütegrad führt den Carnot-Gütegrad des Randpunkts bis wenige Kelvin über den Rand fort.

Die Knöpfe der Gruppe: Kurve aus Typkennfeld… füllt die Felder aus einem Typkennfeld je Verdichterregelung, Typkennfelder laden… liest die Typkennfelder ein, Teillastpunkte prüfen… beurteilt die Kurve, und eine Lesezeile nennt das Verhältnis g(x) bei 25, 50 und 75 % Last. Die Mindestteillast steht in den Kenndaten. Das Projektgerät trägt dieselben Felder als Kopie; im Anlagendialog stehen sie nur lesend.

EER einer Kältemaschine über der Rückkühltemperatur und bei Teillast mit den Vorgabekurven je Verdichterregelung und Takten. Prinzipbild.

Links im Bild steht der EER bei Volllast über der Rückkühltemperatur, wie ihn der Randweg Gütegrad über den Kennfeldrand fortsetzt. Rechts stehen die Vorgabekurven, die Kurve ohne eigene Beiwerte je Verdichterregelung nimmt: waagerecht der Lastgrad (Last durch verfügbare Kälteleistung bei denselben Temperaturen), senkrecht der Faktor g(x) = x / E(x) auf den EER bei Volllast – derselbe Wert, den die Lesezeile der Gruppe bei 25, 50 und 75 % Last nennt. Über 1 arbeitet die Maschine bei Teillast besser als bei Volllast, unter 1 schlechter. Die graue Fläche reicht bis zur Mindestteillast aus den Kenndaten: Dort taktet die Maschine mit ihrer Mindestleistung, und der Faktor sinkt mit dem Taktverlustfaktor C_d. Warum die Kurven so verlaufen, und ein Ablesebeispiel an den Marken ① bis ③ stehen unter Teillast und Takten. Die Ergebnisse (Taktstrom, Starts, Teillaststunden, Lastgrad) beschreibt Kälteerzeugung: Teillast und Takten.

Beispiel. Kältemaschine 1, 100 kW, EER 3,5 bei Volllast, Mindestteillast 20 %, Teillastrechnung Kurve mit der Verdichterregelung Drehzahl und den Vorgabebeiwerten aus Kurve aus Typkennfeld…:

• 60 kWh Kälte in einer Stunde sind 60 % Last. Die Kurve gibt dort den Faktor 1,25; der Strom ist 60 / (3,5 × 1,25) ≈ 13,7 kWh statt 17,1 kWh bei gleichbleibendem EER.
• 10 kWh Kälte sind 10 % Last und liegen unter der Mindestteillast von 20 %. Die Maschine taktet: CR = 10 / 20 = 0,5, Taktfaktor 0,5 / (0,9 · 0,5 + 0,1) = 0,91, Faktor am Mindestpunkt 1,20. Der Strom ist 10 / (3,5 × 1,20 × 0,91) ≈ 2,6 kWh; der Anteil über 10 / (3,5 × 1,20) ≈ 2,4 kWh ist Taktstrom.

CO₂-Kältemaschine (R744)

Eine Kältemaschine mit dem Kältemittel R744 (CO₂) rechnet wahlweise über ihre Kennlinie oder über einen eigenen Kreisprozess. Der Kreisprozess bildet ab, was R744 von anderen Kältemitteln unterscheidet: Bei niedrigem Lufteintritt verflüssigt das Kältemittel (unterkritischer Betrieb), oberhalb der Umschaltgrenze gibt es seine Wärme in einem Gaskühler ab (transkritischer Betrieb), und der Hochdruck stellt sich auf den günstigsten Wert ein. Der EER fällt deshalb mit steigendem Lufteintritt stärker als bei einer Kennlinie, die nur wenige Punkte stützen.

Prinzipbild: EER und Hochdruck einer CO₂-Kältemaschine über dem Lufteintritt mit der Umschaltgrenze zwischen unterkritischem und transkritischem Betrieb. Beispielwerte gerundet.

Aufbau

Die CO₂-Kältemaschine ist eine luftgekühlte Kältemaschine (auch mit Trockenkühler oder Rückkühlwerk) mit Verdampfer, Verdichter, Luft-Gaskühler und Entspannung (Drossel, bei einer Systemvariante mit Mitteldruckbehälter, zweitem Verdichter oder Ejektor). Mit gewähltem Rückkühlwerk ist der Lufteintritt des Gaskühlers die Rückkühltemperatur der Stunde minus der Annäherung des Werks, bei einem Nasskühler die Rückkühltemperatur selbst; ohne Werk gilt der Abstand der Rückkühlart (luftgekühlt und Trockenkühler je ein fester Abstand, wassergekühlt 0 K). Unterkritisch verflüssigt das CO₂ im Gaskühler wie jedes Kältemittel, transkritisch gibt es seine Wärme als Gas ab. Mit eingeschalteter Kopplung nimmt ein Wärmeübertrager vor dem Gaskühler die Heißgaswärme ab (Wärmerückgewinnung am Gaskühler). Das Kaltwasser versorgt dieselben Senken wie bei jeder Kältemaschine: Raumkühlung, Prozesskälte und Kältespeicher. Die Physik des Kreisprozesses erklärt Grundlagen Kühlung.

Einstellungen im Katalogdialog

Katalog. Im Katalogdialog der Kältemaschine steht beim Kältemittel R744 die Gruppe CO₂-Kreisprozess (R744). Mit Kreisprozessdaten erfassen legen Sie die Daten an; der Schalter Rechenweg Kreisprozess R744 entscheidet, ob die Simulation über den Kreisprozess rechnet (ein) oder über die Kennlinie (aus). Die Felder der Gruppe:

Feld	Vorgabe	Prüfbereich	Bedeutung
Annäherung Gaskühler [K]	3,0	höchstens 15	Abstand des Gasaustritts zum Lufteintritt im transkritischen Betrieb
Grädigkeit Verflüssiger [K]	6,0	höchstens 20; mit Rechenweg Kreisprozess zwischen Annäherung Gaskühler und Annäherung plus Unterkühlung (mit den Vorgaben 3 bis 6 K)	Abstand der Verflüssigung zum Lufteintritt im unterkritischen Betrieb
Kleinste Verflüssigung [°C]	10	−10 bis 31, unter der Umschaltgrenze	tiefste Verflüssigungstemperatur
Unterkühlung [K]	3,0	0 oder ab 0,5 und höchstens 20	Unterkühlung nach dem Verflüssiger
Umschaltgrenze Lufteintritt [°C]	25	10 bis 31; mit Rechenweg Kreisprozess höchstens 30,5 °C minus Annäherung Gaskühler (mit der Vorgabe 3 K also 27,5 °C)	ab diesem Lufteintritt arbeitet die Maschine transkritisch
Grädigkeit Verdampfer [K]	5,0	ab 0,5 und höchstens 20	Abstand zwischen Kaltwasser und Verdampfung
Überhitzung [K]	5,0	0 oder ab 0,5 und höchstens 30	Überhitzung am Verdampferaustritt
Hochdruck max. [bar]	120	über 73,77 und höchstens 160; mit Rechenweg Kreisprozess 78,77 bis 150	höchster zulässiger Hochdruck; die Suche des günstigsten Hochdrucks endet dort
η_is Achsabschnitt	0,744	0,3 bis 1,0	isentroper Wirkungsgrad des Verdichters als Gerade über dem Druckverhältnis; außerhalb des Druckverhältnisses 1,2 bis 4,5 gilt der Randwert
η_is Steigung je Druckverhältnis	−0,0505	−0,3 bis 0,1	Steigung dieser Geraden
Systemvariante	einstufig	–	wählt den Rechenweg des Kreisprozesses (Systemvarianten)
Variantenfaktor	1,0	0,8 bis 1,3	korrigiert zusätzlich den EER, nur in transkritischen Stunden

Ein leeres Feld rechnet mit der Vorgabe, die grau im Feld steht. Die Prüfung beim Speichern nennt Werte außerhalb ihres Bereichs mit dem zulässigen Bereich; der Rechenweg Kreisprozess verlangt das Kältemittel R744, eine Nennkälteleistung über 0 kW und ein Gerät ohne Sorptionsdaten, dazu die Grenzen für Grädigkeit Verflüssiger und Umschaltgrenze und die Prüfung der Datenblattpunkte.

Systemvarianten. Die Gruppe kennt vier Varianten; ihre zusätzlichen Felder erscheinen je Variante:

Systemvariante	Prinzip	Zusätzliche Felder
einstufig	einfacher Kreislauf	keine; der Gütegrad-Deckel (0,45 × Carnot-EER) gilt für diesen Kreislauf. Eine Systemvariante wird am einstufigen Bezugspunkt gedeckelt, ihre Stromersparnis kommt hinzu
Parallelverdichtung	Das Kältemittel wird auf einen Mitteldruck entspannt; ein zweiter Verdichter saugt den Flashgasanteil dort an	Mitteldruck fest [bar] (leer, grau Optimum: je Betriebspunkt im Optimum gesucht), Obergrenze des Mitteldrucks [bar] (leer: kritischer Druck minus 2 bar, grau 71,77); beide zwischen Saugdruck am Nennpunkt plus 1 bar und 73,77 bar
Ejektor	Die Entspannung des Gaskühleraustritts hebt Kältemittel aus dem Verdampfer an	Ejektorwirkungsgrad (leer: 0,25, eine eigene Setzung ohne belegte Quelle, im Dialog so gekennzeichnet; zulässig 0,05 bis 0,5; ein Datenblattwert ersetzt sie), Schalter Ejektor nur in überkritischen Stunden (überbrückt den Ejektor im unterkritischen Betrieb; in den 3 K unter der Umschaltgrenze setzt er allmählich ein, damit der EER an der Grenze nicht springt)
Parallelverdichtung mit Ejektor	beide Bauweisen verbunden	die Felder beider Varianten: Ejektorwirkungsgrad, Mitteldruck fest, Obergrenze des Mitteldrucks und der Schalter Ejektor nur in überkritischen Stunden

Wo eine Variante nichts bringt, rechnet der Kreisprozess wie einstufig. Die Vorschau zeigt neben der gewählten Variante die Werte einstufig; im Anlagendialog nennt die lesende Zeile Kreisprozess R744 (Variante) die gewählte Variante. Wie die Varianten physikalisch wirken und was der Gütegrad-Deckel bedeutet, erklärt Grundlagen Kühlung: Systemvarianten.

Anpassen an Datenblattpunkte. Die Datenblattpunkte stehen in der Kennlinie des Geräts: Rückkühltemperatur ist der Lufteintritt, dazu Kaltwassertemperatur, EER und Kälteleistung. Der erste Punkt ist der Nennpunkt. Der Knopf An Datenblattpunkte anpassen passt den Kreisprozess an die Punkte an: mit einem Punkt das Niveau des isentropen Wirkungsgrads, ab zwei verschiedenen Lufteintritten dazu die Annäherung des Gaskühlers, ab vier Punkten dazu den Liefergrad. Die Gruppe zeigt danach die Herkunft der Parameter und die Güte als größte Abweichung in Prozent. Weicht der Nennpunkt um mehr als 5 % oder ein Punkt um mehr als 10 % ab, oder liegt der isentrope Wirkungsgrad außerhalb 0,4 bis 0,8, lehnt die Anpassung mit Begründung ab und die Werte bleiben unverändert. Gespeichert wird erst mit Speichern.

Typkennfeld. EPOS-Plan liefert neutrale Typkennfelder „R744 Kaltwassersatz luftgekühlt“ in drei Leistungsklassen; Typkennfelder laden… spielt sie in den Katalog ein. Der Knopf Typkennfeld übernehmen setzt die Werte der Gruppe auf das Typkennfeld der nächstgelegenen Leistungsklasse: Kreisprozess ein, einstufig, alle Felder auf ihren Vorgaben. Angepasste Werte und Güte entfallen, die Kennlinie bleibt.

Vorschau. Unter den Knöpfen zeigt eine Tabelle den Kreisprozess beim Nenn-Kaltwasser (dem Kaltwasser des ersten Datenblattpunkts) für Lufteintritte von −10 bis 45 °C in Schritten von 5 K: Betriebsart, Hochdruck, EER samt Hilfsstrom der Rückkühlung und Kälteleistung. Am Übergang von unterkritisch zu transkritisch knickt der Verlauf des EER. Lehnt die Prüfung einen Wert ab, steht statt der Tabelle der Grund.

Import. Die CSV-Vorlage der Kältemaschine kennt die Form R744 (Gerätekataloge): die Felder des Kreisprozesses und die Datenblattpunkte als Kennlinienzeilen. Mit Punkten passt der Import den Kreisprozess an, ohne Punkte gelten die Vorgaben.

Einstellungen im Dialog „Kältemaschinen im Projekt“

Anlage. Im Anlagendialog Kältemaschinen im Projekt zeigt die Gruppe Gerät bei einem Gerät mit Kreisprozessdaten den Rechenweg (Kreisprozess R744 oder Kennlinie) nur lesend. Im Lauf liest die Maschine Kälteleistung und EER je Stunde aus dem Kreisprozess über Lufteintritt und Kaltwasser; Teillast, Takten, Rückkühlung und Hilfsstrom rechnen wie bei jeder Kältemaschine. Die Gruppe Rückkühlung nennt unter der Annäherung, mit welchem Lufteintritt der Gaskühler rechnet: Rückkühltemperatur minus Annäherung, bei einem trockenen Rückkühlwerk also die Außenluft und bei einem adiabaten oder hybriden über der Schaltgrenze der Befeuchtung die vorgekühlte Luft; beim Kühlturm ist der Abstand null, und der Gaskühler sieht das Kühlwasser (Feuchtkugeltemperatur plus Annäherung). Ein Gerät, dessen Kreisprozessdaten die Prüfung ablehnt, rechnet mit Hinweis über seine Kennlinie. Eine Kälte-Wärme-Kopplung an einer Kältemaschine mit Kreisprozess R744 nutzt die Wärme des Gaskühlers (Wärmerückgewinnung am Gaskühler).

Wärmerückgewinnung am Gaskühler. Rechnet eine Kältemaschine über den Kreisprozess R744 und ist ihre Kälte-Wärme-Kopplung eingeschaltet, gibt ein Wärmeübertrager vor dem Luft-Gaskühler die Heißgaswärme an das Wärmeziel ab; den Rest der Gaskühlerwärme nimmt die Luft. Die Maschine hebt den Hochdruck an, solange die gewonnene Wärme den Mehrstrom lohnt. Die Gruppe Kälte-Wärme-Kopplung erscheint hier auch bei einer luftgekühlten Maschine und trägt zusätzlich die Überschrift Wärmerückgewinnung am Gaskühler (R744) mit der Einleitung „Die Maschine hebt den Hochdruck an, solange die gewonnene Wärme den Mehrstrom lohnt; der Rest der Gaskühlerwärme geht an die Luft. Leere Felder heißen Vorgabe.“ Die Felder:

• Grenzleistungszahl ε_G. Die Leistungszahl des Erzeugers, den die rückgewonnene Wärme ersetzt (1 bis 20). Die Maschine hebt den Hochdruck so weit, wie ein Kilowatt Mehrstrom mehr als ε_G Kilowatt Wärme einbringt. Ein leeres Feld rechnet mit der Vorgabe 3,0; sie ist eine eigene Setzung ohne belegte Quelle und im Dialog als solche gekennzeichnet. Unter dem Feld steht der Vorschlag aus dem Projekt mit seiner Herleitung und dem Knopf Vorschlag übernehmen, der den Wert in das Feld schreibt; ohne Vorschlag nennt die Zeile den Grund (siehe unten).
• Hochdruckgrenze der Kopplung [bar]. Der höchste Hochdruck, auf den die Wärmerückgewinnung anhebt. Ein leeres Feld rechnet mit der Gerätegrenze Hochdruck max.; ein größerer Wert wird abgelehnt. Leer lassen, außer Datenblatt oder Betreiber begrenzen den Druck im Rückgewinnungsbetrieb.
• Leistungsgrenze des WRG-Wärmeübertragers [kW]. Die Wärmeleistung, die der Übertrager höchstens abgibt. Ein leeres Feld heißt unbegrenzt. Leer lassen bei voller Rückgewinnung vor dem Luft-Gaskühler; bei einem kleinen Enthitzer oder einer Teilrückgewinnung die Heizleistung aus dem Datenblatt eintragen.
• Grädigkeit zur Wärmesenke [K]. Sie wirkt hier als Pinch des WRG-Wärmeübertragers; ein leeres Feld rechnet mit 3 K.
• Wärme über dem Bedarf. Was der Übertrager über den Wärmebedarf der Stunde hinaus liefern kann: An die Luft abgeben oder Der Speicherstufe anbieten (die Heizungspuffer der Speicherstufe nehmen sie bis zur Leistungsgrenze auf; nur der Rest geht an die Luft).

Lädt die Kopplung einen Heizungs- oder Brauchwasserpuffer, rechnet das Angebot an den Puffer mit dessen Rücklauf: Hat der Puffer ein Temperaturpaar, gilt die Temperatur seiner untersten Zone; ohne Temperaturpaar gilt beim Brauchwasser das Kaltwasser, bei Heizung und Prozess der Rücklauf des Heizkreises. Die direkt genutzte Wärme des Heizkreises behält den Rücklauf des Heizkreises. Auch in Stunden ohne direkten Wärmebedarf bietet eine CO₂-Kältemaschine mit der Wahl Der Speicherstufe anbieten die freie Wärme im Optimum dem Puffer an; Stunden mit freier Kühlung bleiben ausgenommen.

Empfehlung für ε_G. Die Grenzleistungszahl folgt aus dem Erzeuger, den die rückgewonnene Wärme zuerst entlastet: dem Spitzenerzeuger der Kaskade. Der Vorschlag im Dialog nimmt dafür den letzten belegten Wärmeplatz der Kaskade (Solarthermie ausgenommen; ohne belegten Platz die übliche Spitzenfolge Heizkessel, BHKW, Wärmepumpe) und rechnet mit den Arbeitspreisen der Energieträger des Projekts, wie die Wirtschaftlichkeit sie liest. Ist der Anlage kein Energieträger zugeordnet, nimmt er den Träger zum Brennstoff des Geräts und nennt das in der Herleitung. Er wird auf 1 bis 20 begrenzt und auf eine Nachkommastelle gerundet; er schreibt nichts von selbst.

Ersatzerzeuger	ε_G	Beispiel
Wärmepumpe	ihre Jahresarbeitszahl aus der letzten Simulation	JAZ 3,5 → 3,5
Heizkessel	Strompreis ÷ Brennstoffpreis × Nutzungsgrad	0,30 €/kWh ÷ 0,10 €/kWh × 0,95 → 2,9
BHKW	Strompreis ÷ Brennstoffpreis × Gesamtnutzungsgrad (ohne Stromgutschrift)	0,30 €/kWh ÷ 0,10 €/kWh × 0,90 → 2,7
Fernwärme	Strompreis ÷ Wärmepreis	0,30 €/kWh ÷ 0,12 €/kWh → 2,5
Elektrokessel	1	1,0

Unter etwa 2 hebt die Maschine fast immer an, über 10 bleibt nur die freie Wärme. Kein Vorschlag entsteht, wenn der Wärmepumpe noch keine Simulation vorliegt, sich weder an der Anlage noch über den Brennstoff ein Energieträger findet oder ein Arbeitspreis oder Nutzungsgrad fehlt; die Zeile nennt dann den Grund, und es gilt die Vorgabe 3,0.

Die Vorschau der Gruppe zeigt für die Lufteintritte 10, 20 und 30 °C die Spalten Lufteintritt, Hochdruck, EER, Wärme je kWh Kälte und Druckwahl. Die Druckwahl heißt keine Wärme (das Heißgas liefert keine nutzbare Wärme), frei im Optimum (die Wärme fällt beim günstigsten Hochdruck an), angehoben (der Hochdruck liegt über dem Optimum, weil die Wärme den Mehrstrom lohnt) oder am Deckel (die Hochdruckgrenze ist erreicht). Ein Rechenbeispiel mit Zahlen steht unter Grundlagen Kühlung: Wärmerückgewinnung am Gaskühler.

Die Wärmerückgewinnung rechnet einstufig wie mit jeder Systemvariante; ein Hinweis in der Gruppe nennt die Variante. Mit Parallelverdichtung nimmt der Gaskühler die Mischung beider Verdichteraustritte auf, mit Ejektor den Treibstrom; Mitteldruck und Ejektor folgen bei jedem Hochdruck der Bilanz der Variante, und die Vorschau rechnet ebenso. Die Führung ist Schnittmenge (Vorgabe) oder Kältegeführt; wärmegeführt gibt es nicht. Eine Stunde, in der eine Anhebung nicht lohnt, koppelt nicht, und das Laufprotokoll zählt sie. Die Wärmepumpe mit Kreisprozess R744 koppelt nicht. Die Kennzahlen und die Tafelzeilen stehen unter Ergebnisse und Bericht.

Zweite Stellgröße: Gaskühleraustritt. Steht die Druckwahl am Deckel und ist noch Wärmebedarf offen, kann die Maschine zusätzlich den Austritt des Gaskühlers anheben. Er liegt dann zwischen dem Lufteintritt plus Annäherung und der Austrittstemperatur, bei der der Luft-Gaskühler umgangen wird. Die Maschine hebt den Austritt nur an, wenn die Rechnung der Stunde dadurch besser wird und die Kälte der Stunde gedeckt bleibt; unter Volllast greift er nicht. Ohne Stunde am Deckel ändert sich nichts.

Rücklauf. Beim Brauchwasserziel rechnet die Wärmerückgewinnung mit dem Kaltwasser des Projekts als Rücklauf, wie die Wärmepumpe mit Kreisprozess R744. Der Heizkreis rechnet mit seinem eigenen Rücklauf. Gekoppelte Stunden laufen mit der gepflegten Mindestteillast der Maschine wie ungekoppelte.

Die Vorschau nennt unter dem Kopf die Wärmesenke mit Vorlauf und Rücklauf; beim Warmwasserziel steht der Zusatz kaltes Trinkwasser.

Ergebnisse und Bericht

Ergebnisse und Bericht. Eine Maschine, die über den Kreisprozess gerechnet hat, liefert dem Bericht zusätzliche Kennzahlen und eine eigene Tafel. Sie gelten für alle Maschinen des Stands mit Kreisprozess zusammen; Stunden und Kälte sind Summen, Hochdruck und Mittel sind gewichtet, der Jahres-EER ist ein Quotient der Summen. Ohne eine solche Maschine bleiben die Kennzahlen leer, und die Tafel nennt als Grund, dass keine Kältemaschine mit R744-Kreisprozess vorhanden ist.

Die Kennzahlen der Gruppe Kälte tragen die Vorsilbe R744-Kreisprozess::

• Verdichterstunden subkritisch und Verdichterstunden transkritisch [h/a] sowie der Anteil transkritischer Stunden [%].
• Mittlerer Hochdruck transkritisch [bar] – gemittelt über die transkritischen Stunden.
• Stunden am Hochdruckdeckel [h/a] – Stunden, in denen der Hochdruck an Hochdruck max. stößt.
• Gesperrte Stunden (Lufteintritt zu hoch) [h/a] – sie liefern keine Kälte – und Stunden an einer Kennfeldgrenze [h/a] – der Betriebspunkt wird dort auf die Grenze geklemmt.
• Verdichterkälte [MWh/a] und der Jahres-EER (Kälte / Verdichterstrom), dazu der Jahres-EER subkritisch und transkritisch. Der Verdichterstrom enthält den Strom des Taktens, nicht aber den Hilfsstrom der Rückkühlung und den Hilfsstromanteil.

Rechnet mindestens eine Maschine mit einer Systemvariante, kommen hinzu: mittlerer Mitteldruck und mittlerer Flashgasanteil (beide nach der Kälte gewichtet), mittlerer Ejektorhub [bar] sowie die Stunden mit Parallelverdichter, Stunden mit Ejektor und Stunden im Bypass der Variante (im Bypass wirkt die Variante nicht und der Kreisprozess rechnet wie einstufig).

Gewinnt mindestens eine Maschine Wärme am Gaskühler zurück, kommen hinzu: die rückgewonnene Wärme am Gaskühler [MWh/a], der Mehrstrom der Hochdruckanhebung [MWh/a], die Stunden mit angehobenem Hochdruck und die Stunden am Deckel der Druckwahl [h/a], der mittlere Hochdruck mit Wärmesenke [bar] und die mittlere Grenzleistungszahl der Druckwahl. Ohne eine solche Maschine bleiben sie leer. Dazu kommen die Mehrwärme über dem Kältebetrieb im Optimum [MWh/a], die verfügbare Abwärme des Wärmeübertragers der Wärmerückgewinnung beim gewählten Punkt, genutzt oder nicht [MWh/a], die Stunden mit angehobenem Gaskühleraustritt, das TER (Kälte plus verfügbare Abwärme je Verdichterstrom, ohne Hilfsstrom) und die Mehrwärme je Mehrstrom; Letztere ist mit der Grenzleistungszahl ε_G vergleichbar. Die Kennzahlen der Kopplung stehen daneben.

Die Tafel R744-Kreisprozess ({{stand.tabelle.r744}}, Word und Excel) führt je Maschine eine Spalte mit diesen Zeilen: Rechenweg, Systemvariante mit dem Variantenfaktor (zum Beispiel „Ejektor (f_Var 1,00)“), Herkunft der Kennlinie (Vorgaben, Typkennfeld oder aus Datenblattpunkten angepasst), die Verdichterstunden subkritisch und transkritisch, Mittlerer Hochdruck transkritisch, Stunden am Hochdruckdeckel, Gesperrte Stunden (Lufteintritt zu hoch), Stunden an einer Kennfeldgrenze, Verdichterkälte und den Jahres-EER gesamt, subkritisch und transkritisch. Mit Systemvariante folgen Mittlerer Mitteldruck, Mittlerer Flashgasanteil, Mittlerer Ejektorhub und die drei Stundenzeilen. Mit Wärmerückgewinnung folgen die sechs Zeilen der Kennzahlen oben (von Rückgewonnene Wärme am Gaskühler bis Mittlere Grenzleistungszahl der Druckwahl). Unter der Tafel erklären Hinweise den Rechenweg und die Bildung der Mittel; der Variantenfaktor wirkt nur in den transkritischen Stunden auf den EER. Die Felder für die Berichtsvorlage stehen unter Berichtsvorlagen: R744.

Beispiel. Kältemaschine 1, 100 kW, Kältemittel R744, luftgekühlt, Kennlinie mit sechs Datenblattpunkten, der erste bei 35 °C Lufteintritt und 7 °C Kaltwasser. Nach Kreisprozessdaten erfassen und An Datenblattpunkte anpassen zeigt die Gruppe die Herkunft Datenblattpunkte und eine Güte von wenigen Prozent; die Vorschau zeigt bis 20 °C Lufteintritt unterkritischen Betrieb, ab 25 °C transkritischen mit steigendem Hochdruck. Ein Rechenbeispiel der Wärmerückgewinnung mit Zahlen steht unter Grundlagen Kühlung.

Sorptionskälte

Aufbau

Eine Sorptionskältemaschine erzeugt Kälte nicht mit einem Verdichter, sondern mit Antriebswärme. Ein Sorptionsmittel nimmt den Dampf des Kältemittels auf, die Antriebswärme treibt ihn wieder aus (thermischer Verdichter), und die Rückkühlung führt die Summe aus Kälte und Antriebswärme ab; deshalb ist eine luftgekühlte Rückkühlart nicht zulässig. Die Maschine braucht nur wenig Strom für Pumpen. Sie teilt sich Katalog, Anlagendialog, Rückkühlung und Kältefolge mit der elektrischen Kältemaschine und bekommt dazu die Gruppe Sorption am Gerät und die Gruppe Sorptionsantrieb an der Anlage. Die Anlagenzeile in der Erzeugertabelle des Reiters Kälteanlage nennt Antrieb, Kälte und Antriebswärme je Quelle. Das Kaltwasser versorgt Raumkühlung, Prozesskälte und Kältespeicher; die Bindung an Kältesenken schränkt das ein. Das Prinzip erklärt Grundlagen Kühlung.

Prinzipbild: Die drei Antriebswege der Sorptionskältemaschine – extern, gekoppelt über Quelle und Antriebspuffer, direkt befeuert – mit Rückkühlung und Kältespeicher.

Bauarten. Die Gruppe Sorption kennt fünf Bauarten:

Bauart	Antriebstemperatur	Kühlwasser	Kaltwasser	Typkennfeld	Datenblattpunkte
H₂O/LiBr einstufig	70 bis 120 °C	20 bis 40 °C	ab 5 °C	ja, 9 Sätze	auf Wunsch, dann mindestens 2
H₂O/LiBr zweistufig	140 bis 190 °C	20 bis 40 °C	ab 5 °C	ja, 2 Sätze	auf Wunsch, dann mindestens 2
NH₃/Wasser mit Sole	80 bis 150 °C (ohne Eingabe)	15 bis 45 °C (ohne Eingabe)	Sole bis −30 °C	nein	Pflicht, mindestens 6
Adsorption Silicagel/Wasser	Pflicht am Gerät	Pflicht am Gerät	ab 5 °C	nein	Pflicht, mindestens 5
Adsorption Zeolith/Wasser	Pflicht am Gerät	Pflicht am Gerät	ab 5 °C	nein	Pflicht, mindestens 5

Schema und Rechnung. Die beiden Schemata zeigen die Bauteile in der Folge des Kreislaufs. Bei der Absorption: Austreiber, Kondensator, Drossel, Verdampfer, Absorber und auf dem Lösungsweg Lösungspumpe, Lösungswärmetauscher und Lösungsdrossel. Bei der Adsorption: zwei Kammern, die im Wechsel desorbieren und adsorbieren, Kondensator, Drossel und Verdampfer, verbunden über Klappen. Die Herleitung steht unter Grundlagen Kühlung: Kreislauf der Absorption und Wechsel der Kammern.

Prinzipbild: Absorptionskältemaschine einstufig (Wasser/Lithiumbromid) mit Kältemittel- und Lösungsweg, den drei Temperaturniveaus und der Wärmebilanz am Nennpunkt des eingebauten Typkennfelds 90/27/7 °C.

Prinzipbild: Adsorptionskältemaschine mit zwei Kammern im Wechsel, Klappen, Halbzyklen und der Wärmebilanz im Zyklusmittel; Werte aus einem erfundenen Beispiel.

Das Innere der Maschine bildet EPOS-Plan nicht Bauteil für Bauteil nach. Es rechnet die Maschine als Ganzes an ihren drei Wasserkreisen:

• Kennlinie über drei Temperaturen. Kälteleistung und Antriebswärme folgen je Stunde einer Kennlinie über Antriebs-, Kühlwasser- und Kaltwassertemperatur (charakteristische Gleichung, je eine Gerade für Kälte und Antriebswärme). Eingang sind die mittleren Temperaturen der drei Kreise, gebildet aus Antriebsvorlauf, Kühlwassertemperatur der Rückkühlart und Kaltwasservorlauf mit den Nennspreizungen (Vorgabe Antrieb 10 K, Kühlwasser 5 K, Kaltwasser 5 K). Die Parameter kommen aus dem Typkennfeld der Bauart, skaliert auf das Gerät, oder aus den angepassten Datenblattpunkten.
• Wärmeverhältnis. ζ ist in jeder Stunde Kälte geteilt durch Antriebswärme; es sinkt mit tieferem Antrieb, wärmerem Kühlwasser und kälterem Kaltwasser. Das Ergebnis weist das Wärmeverhältnis des Jahres aus.
• Rückkühlung. Die Rückkühlwärme ist Kälte plus Antriebswärme plus Hilfsstrom, also die Wärmebilanz des Schemas; sie geht an die Rückkühlart der Anlage.
• Einsatzgrenzen. Ein zu kaltes Kühlwasser hebt die Rechnung auf die untere Grenze an, einen zu heißen Antrieb mischt sie auf die obere herunter; unterhalb des Mindestantriebs oder über der Kühlwassergrenze liefert die Maschine keine Kälte. Bei Adsorption mit nur einer Kaltwassertemperatur im Datenblatt rechnet das Programm mit dieser Temperatur.
• Absorption und Adsorption. Die Absorption rechnet stetig. Die Adsorption rechnet das Mittel über ihre Zyklen: Die einzelnen Halbzyklen und das Umschalten der Kammern bildet die Stunde nicht ab, die Kälte ist die Antriebswärme mal dem Wärmeverhältnis des Betriebspunkts der Stunde.
• Antrieb. Woher die Antriebswärme kommt – extern, gekoppelt oder direkt befeuert –, bestimmt die Gruppe Sorptionsantrieb (Bild oben, Einstellungen unter Einstellungen im Dialog „Kältemaschinen im Projekt“).

Einstellungen im Katalogdialog

Im Katalogdialog der Kältemaschine trägt die Gruppe Sorption die Daten des Geräts. Mit Sorptionsdaten entfallen Nenn-EER und die EER-Kennlinie des Geräts; die Gruppe Kennlinie und die Gruppe Teillast und Takten stehen nicht zur Verfügung. Die Geräteart ist Sorption (Absorption/Adsorption), die Rückkühlart nicht luftgekühlt und die Nennkälteleistung größer als 0.

Feld	Vorgabe	Bedeutung
Bauart	–	eine der fünf Bauarten
Antriebsmedium	–	Heizwasser oder direkt befeuert; Dampf und Abgas stehen in der Liste, sind aber nicht freigegeben. Bei Adsorption ist direkt befeuert nicht wählbar.
Brennerwirkungsgrad η_B (Hi)	0,90	nur bei direkt befeuert; bezogen auf den Heizwert, zulässig 0,5 bis 1,0
GUE_N laut Datenblatt, η_B aus GUE	–	nur bei direkt befeuert; Gasnutzungsgrad am Nennpunkt GUE = ζ · η_B; der Knopf setzt η_B = GUE_N / ζ_N
Wärmeverhältnis ζ_N	Wert des Typkennfelds	Kälte geteilt durch Antriebswärme im Nennpunkt; zulässig je Bauart: LiBr einstufig 0,40 bis 0,85, LiBr zweistufig 0,9 bis 1,5, NH₃/Wasser 0,3 bis 0,7, Adsorption 0,2 bis 0,7; das Band gilt auch für jeden Datenblattpunkt
Antrieb, Kühlwasser und Kaltwasser im Nennpunkt (Eintritt)	–	Eintrittstemperaturen im Nennpunkt in °C
Spreizung von Antrieb, Kühlwasser und Kaltwasser im Nennpunkt	10 K, 5 K, 5 K	Temperaturspreizung im Nennpunkt in K
Antrieb min. und max., Kühlwasser min. und max. [°C]	Band der Bauart (Adsorption: Pflicht)	Einsatzgrenzen; außerhalb liefert das Gerät keine Kälte
Hilfsstrom [kW]	bei NH₃/Wasser 2 % der Nennkälteleistung (auch direkt befeuert), sonst direkt befeuert 1,5 %, sonst 0	Strom für Pumpen und Gebläse des Geräts
Anfahrverlust [kWh]	Antriebswärme von 15 Minuten bei Nennantrieb; bei Adsorption 0	Antriebswärme, die je Start nach einer Pause zusätzlich gebraucht wird; die Vorgabe (15 Minuten Nennantrieb, Adsorption 0) entspricht einem linearen Anstieg der Kälte über 30 Minuten
Mindestlaufzeit [min]	30	kleinste Laufzeit je Start
Herkunft der Kennlinie	–	Typkennfeld, Datenblatt, Tabelle oder Kurven
Datenblattpunkte	–	Antrieb, Kühlwasser, Kaltwasser, Kälte und Antriebswärme je Punkt; bei NH₃/Wasser trägt die Temperaturspalte den Namen Sole-Austritt

Leere Felder der Gruppe rechnen mit der genannten Vorgabe.

Die Herkunft der Kennlinie ist Typkennfeld, Datenblatt, Tabelle oder Kurven. Ohne eigene Datenblattpunkte gilt ein eingebautes Typkennfeld der Bauart, skaliert auf Nennkälteleistung und Wärmeverhältnis des Geräts; ein Hinweis nennt das verwendete Typkennfeld und seine Quellnennleistung. Mit Datenblattpunkten (Spalten Antrieb, Kühlwasser, Kaltwasser, Kälte, Antriebswärme) passt EPOS-Plan die Kennlinie an und zeigt die Punkte gegen die angepasste Gerade sowie die größte Abweichung der Anpassung. Bei Adsorption ist die Anpassung Pflicht: Mindestens fünf Punkte mit je mindestens zwei verschiedenen Antriebs- und Kühlwassertemperaturen sind nötig, eine einzige Kaltwassertemperatur ist zugelassen; fehlen die Punkte, legt der Dialog das Gerät nicht an, ein Zähler nennt die Zahl der erfassten Punkte.

Direkt befeuert. Ein Absorptionsgerät der Bauart H₂O/LiBr (einstufig oder zweistufig) oder NH₃/Wasser mit dem Antriebsmedium direkt befeuert trägt einen eigenen Brenner. Die Gruppe Sorption zeigt dann das Feld Brennerwirkungsgrad η_B (Hi) – bezogen auf den Heizwert, Vorgabe 0,90, zulässig 0,5 bis 1,0 – und darunter den Gasnutzungsgrad am Nennpunkt GUE = ζ · η_B; ζ ist das Wärmeverhältnis am Nennpunkt oder, ohne Eingabe, das des Typkennfelds. Steht im Datenblatt nur der Gasnutzungsgrad, wird er unter GUE_N laut Datenblatt eingetragen; η_B aus GUE setzt η_B = GUE_N / ζ_N. Liegt η_B außerhalb des üblichen Bands von 0,80 bis 0,95 oder der Gasnutzungsgrad außerhalb des üblichen Bands der Bauart, nennt ein Hinweis die Werte; ein leerer Hilfsstrom gilt bei einem direkt befeuerten Gerät als Anteil der Nennkälteleistung für Brenner und Pumpen. Die Simulation rechnet den Brennstoff je Stunde als Antriebswärme / η_B; Abgas- und Oberflächenverluste gehen an die Umgebung. An einer Adsorptionsbauart ist direkt befeuert nicht wählbar.

Zweistufig. Die Bauart H₂O/LiBr zweistufig (Doppeleffekt) arbeitet mit Antriebstemperaturen von 140 bis 190 °C, Kühlwasser von 20 bis 40 °C und Kaltwasser ab 5 °C; ihr Wärmeverhältnis liegt deutlich über dem der einstufigen Bauart. Ohne eigene Datenblattpunkte gilt ein eingebautes Typkennfeld der zweistufigen Bauart. Der Dialog nennt die Temperaturgrenzen als Hinweis; die Prüfung beim Speichern meldet Eingaben außerhalb der Grenzen. Den Antrieb bezieht ein zweistufiges Gerät extern (Heißwasser unter Druck) oder über den eigenen Brenner; der Weg gekoppelt ist nicht zulässig, weil kein Erzeuger des Projekts Wärme über 140 °C liefert.

NH₃/Wasser mit Sole. Die Bauart NH₃/Wasser mit Sole (Ammoniak/Wasser) kühlt Sole und deckt damit Prozesskälte auch unter 0 °C. Ihre Kennlinie entsteht nur aus Datenblattpunkten: nötig sind mindestens sechs Punkte samt Nennpunkt mit je mindestens zwei verschiedenen Antriebs-, Kühlwasser- und Soletemperaturen. Die Temperaturspalte der Punkte heißt dann Sole-Austritt und nimmt Werte bis −30 °C an; solange die Punktepflicht nicht erfüllt ist, zählt eine Zeile die erfassten Punkte und die verschiedenen Temperaturen. Die Herkünfte Typkennfeld und Kurven sind gesperrt, der Grund steht am Eintrag; eine gewählte Herkunft Typkennfeld wechselt beim Umstellen der Bauart auf Datenblattpunkte. Ohne Eingabe gelten Antriebstemperaturen von 80 bis 150 °C und Kühlwasser von 15 bis 45 °C. Die Gruppe nennt die Soleuntergrenze – die kälteste Soletemperatur der Punkte abzüglich 2 K, ohne Punkte −30 °C –, unter der das Gerät keine Kälte liefert, und nach dem Speichern den Mindestantrieb am Nennpunkt, unterhalb dessen der Antriebsvorlauf keine Kälte ergibt. Liegt eine Soletemperatur unter −10 °C, weist ein Hinweis auf den nicht belegten Bereich hin; ein leerer Hilfsstrom gilt als 2 % der Nennkälteleistung für die Lösungspumpe. Ein direkt befeuertes Gerät dieser Bauart hat ein übliches Band des Gasnutzungsgrads von 0,40 bis 0,65. An der Anlage ist die Bindung an Kältesenken bei einem Gerät ohne gespeicherten Antrieb mit Prozesskälte vorbelegt. Die Gruppe Sorptionsantrieb nennt einen Hinweis, wenn die Anlage nicht oder nur an Raumkühlung gebunden ist und wenn der Antriebsvorlauf (extern) oder der kleinste Vorlauf der Quellen (gekoppelt) unter dem Mindestantrieb liegt. Unter den Sorptionsanlagen deckt nur NH₃/Wasser Prozesskälte unter 0 °C; Absorption mit Wasser/Lithiumbromid und Adsorption liefern dort keine Kälte.

Typkennfelder. Die Verwaltung der Kältemaschinen führt eingebaute Typkennfelder für H₂O/LiBr einstufig (neun Sätze: die Leistungsklassen 15, 50 und 150 kW in den Nennpunkten Antrieb/Kühlwasser/Kaltwasser 90/27/7, 80/27/7 und 75/27/18 °C) und für H₂O/LiBr zweistufig (zwei Sätze mit 500 und 1 500 kW im Nennpunkt 170/30/7 °C). Quelle und Lizenz stehen an jedem Satz, Typkennfelder laden… spielt fehlende Sätze ein. Für Adsorption und für NH₃/Wasser gibt es kein Typkennfeld; dort sind eigene Datenblattpunkte nötig.

Import. Die CSV-Vorlage der Kältemaschine kennt die Form Sorption neben den übrigen Formen (Gerätekataloge): eine Kopfzeile mit den Nennfeldern und beliebig viele Datenblattpunkte. Ohne Punkte gilt das Typkennfeld der Bauart, mit Punkten passt der Import die Kennlinie an und meldet die Güte; eine Rückkühlbilanz, das Wärmeverhältnis gegen die Antriebswärme und die Rückkühlart (nicht luftgekühlt) prüft der Import vor der Übernahme.

Einstellungen im Dialog „Kältemaschinen im Projekt“

Die Anlage der Sorptionskältemaschine (Dialog Kältemaschinen im Projekt, ebenso Konfiguration… im Bereich Kälte der Simulation Konfiguration) trägt neben den Gruppen Betrieb, Versorgt und Rückkühlung die Gruppe Sorptionsantrieb mit dem Antriebsweg:

Antriebsweg	Antriebswärme kommt von	Stellung in der Kältefolge	Einstellungen und Einschränkungen
extern (Träger, z. B. Fernwärme)	einem Träger der Energieträgerverwaltung; die Simulation bucht sie als dessen Verbrauch	wie eine elektrische Kältemaschine an ihrem Rang	Antriebsvorlauf und Anschlussleistung (leer: unbegrenzt); übersteigt der Bedarf die Anschlussleistung, deckt die Maschine nur den Teil innerhalb davon. Optional Abwärme mit Lastgang.
gekoppelt (Quellen im Projekt)	BHKW, Solarthermie oder Kessel des Projekts; diese Quellen tragen in ihrer Senkenliste eine Zeile mit dem Ziel Sorptionsantrieb	vor der Kältefolge; die Anlage versorgt die Kühlkreise allein über ihre Bindung	Führung der Quelle: kältegeführt lässt die Quelle für den Antrieb anlaufen oder länger laufen, wärmegeführt (Mitnahme) nimmt nur Wärme, die die Quelle ohnehin bereitstellt und löst keinen Start aus. Ein Kessel ist nur kältegeführt zulässig. Optional Antriebspuffer. Zweistufige Geräte erlaubt dieser Weg nicht.
direkt befeuert (Gerät mit Brenner)	dem eigenen Brenner des Geräts	wie extern	nur der Weg extern und als Träger nur Brennstoffe; Antriebsvorlauf und Anschlussleistung gelten nicht

Weitere Felder der Gruppe: Freigabe ab Außentemperatur (leer: immer) sperrt die Sorption unterhalb einer Außentemperatur, und Bindung an Kältesenken legt fest, ob die Anlage Raumkühlung, Prozesskälte oder beide deckt. Welche Kältespeicher die Anlage lädt und wie Bindung und Lieferziele zusammenwirken, legt die Gruppe Versorgt fest.

Antriebspuffer. Beim Weg gekoppelt steht unter den Antriebsquellen der Abschnitt Antriebspuffer. Zur Wahl stehen die Heizungspuffer des Projekts, die weder Senke noch Wärmequelle einer anderen Anlage sind. Unter Ladequellen wird festgelegt, welche gebundenen Antriebsquellen den Puffer laden; vorbelegt sind alle, ein Kessel lädt den Antriebspuffer nie. Der Puffer nimmt die Wärme der Ladequellen auf, die die Anlage in derselben Stunde nicht verwertet, und gibt sie in späteren Stunden an den Antrieb ab; er ist keine Senke der übrigen Wärmeversorgung. Fehlt eine Ladequelle oder hat der Puffer keine Kapazität, nennt der Abschnitt den Grund, und OK speichert nicht. Mit OK wird der Puffer als Antriebspuffer gekennzeichnet; Abbrechen stellt Puffer und Ladequellen wieder her. Der Dialog des Pufferspeichers zeigt bei einem solchen Puffer Verwendung: Antrieb der Sorption mit dem Namen der Anlage.

Abwärme mit Lastgang. Beim Weg extern kann die Antriebswärme aus einer Abwärme mit eigenem Verlauf kommen. Der Abschnitt Abwärme mit Lastgang wählt zwei Quellprofile des Projekts, beide dürfen leer bleiben: Verfügbarkeit (kW) begrenzt die Antriebswärme je Stunde, Temperatur (°C) setzt den Heizwassereintritt je Stunde. Ohne Profil gelten die Anschlussleistung und der Antriebsvorlauf. Neu … und Bearbeiten … öffnen den Dialog des Quellprofils mit der Einheit der Zeile; er bietet nur Profile dieser Einheit an, an den Wärmequellen der Wärmepumpen nur Profile in °C. Ein Profil mit negativen Werten oder unpassender Werteanzahl lehnt der Abschnitt ab; ein Temperaturprofil außerhalb des Einsatzbereichs und ein Abwärmeprofil ohne Leistung meldet er als Hinweis.

Direkt befeuerte Anlage. Ist das Gerät direkt befeuert, lässt die Gruppe Sorptionsantrieb nur den Weg extern zu, und als Träger sind nur Brennstoffe wählbar (gasförmige, flüssige und feste Brennstoffe); die Simulation bucht den Brennstoff auf diesen Träger. Antriebsvorlauf und Anschlussleistung gelten nicht und sind gesperrt, der Abschnitt Abwärme mit Lastgang entfällt. Passt die Wahl nicht, nennt die Gruppe den Grund, und OK speichert nicht.

Was bei Sorption nicht wirkt

Einstellung	Verhalten an der Sorptionskältemaschine
Gruppe Kälte-Wärme-Kopplung	Die Kopplung wirkt an einer Sorptionskältemaschine nicht. In der Anlage steht statt der Gruppe ein Hinweis. Ist die Kopplung noch eingeschaltet, nennt eine zweite Zeile das, Kopplung abschalten schaltet sie ab, erst dann speichert OK. Eine Sorptionsanlage mit eingeschalteter Kopplung rechnet nicht; der Lauf meldet das. Nicht zu verwechseln mit dem Antriebsweg gekoppelt: Er bezieht die Antriebswärme von Erzeugern des Projekts und rechnet.
Gruppe Teillast und Takten	Teillastweg, Kurve a/b/c, Taktverlustfaktor, Verdichterregelung und Kennfeldrand wirken nicht und stehen bei Sorptionsgeräten nicht zur Verfügung. Die Sorption hat ein eigenes Takten: Die Mindestteillast kommt aus den Kenndaten, Anfahrverlust und Mindestlaufzeit aus der Gruppe Sorption. Die Teillast folgt bei Adsorption aus der Zykluszeit und dem Wärmeverhältnis, bei Absorption aus der Antriebstemperatur.
Nenn-EER, Kennlinie	Entfallen; die Kennlinie kommt aus Typkennfeld oder Datenblattpunkten.
Hilfsstromanteil (Betrieb)	Ohne Wirkung: Es gibt keine Verdichterarbeit, auf die er zuschlüge. Der Strom ist der Hilfsstrom der Gruppe Sorption plus der Hilfsstrom der Rückkühlung beziehungsweise der Ventilator des Rückkühlwerks.
Luftgekühlte Rückkühlart	Nicht zulässig.

Ablauf und Ergebnisse

Ablauf. Die Sorptionsanlage deckt auf allen Kopplungsstufen zuerst die Prozesskälte, dann die Raumkühlung. Auf der Kopplungsstufe AK3 rechnet auch eine gekoppelte Sorptionsanlage in jeder Stunde der Kette; ihre geplante Kälte zählt dort als erste Verfügbarkeit der Kälteschranke. Sind alle Antriebsquellen in einer Stunde gesperrt (Sperrzeit oder Zeitprogramm 0), plant die Anlage auf AK3 keine Kälte; mit Antriebspuffer liefert sie höchstens, was dessen Inhalt hergibt. Ein gesperrtes BHKW oder ein gesperrter Kessel startet und liefert für den Sorptionsantrieb nicht.

Eine gekoppelte Sorptionsanlage lädt einen Kältespeicher über eine Lieferzeile Kältespeicher auf allen Stufen, auch wenn das Projekt keinen weiteren Kälteerzeuger hat.

Ergebnisse. Je Sorptionsanlage führt das Ergebnis die Kälte, die Antriebswärme je Quelle (bei gekoppelt) beziehungsweise je Träger (bei extern), die fehlende und die nicht verwertbare Antriebswärme, das Wärmeverhältnis des Jahres, Hilfsstrom und Rückkühlung. Der Bericht führt die Sorptionsanlage in der Tafel Kälteerzeuger, das Energieflussbild zeigt die Antriebswärme als eigenes Band.

Beispiel. Sorptionsmaschine 1, 100 kW Kälte, H₂O/LiBr einstufig, Antriebsmedium Heizwasser, Rückkühlart wassergekühlt mit einem Rückkühlwerk, Herkunft der Kennlinie Typkennfeld. Ohne Datenblattpunkte gilt das Typkennfeld der Bauart, skaliert auf 100 kW und das Wärmeverhältnis des Geräts. An der Anlage steht der Antriebsweg extern mit dem Träger Fernwärme, einem Antriebsvorlauf und einer Anschlussleistung; im Weg gekoppelt käme die Antriebswärme stattdessen aus den Quellen, die als Ziel Sorptionsantrieb tragen.

Rückkühlung

Die Abwärme der Kältemaschine – bei der Kompression Kälte plus Strom, bei der Sorption Kälte plus Antriebswärme – geht über die Rückkühlart des Geräts an die Umgebung. Die Rückkühltemperatur der Stunde folgt aus der Außenluft, der Feuchtkugeltemperatur oder einem Festwert; die Kennlinie trägt sie als zweite Achse, die Rückkühlung ist darin enthalten.

Rückkühlart	Rückkühltemperatur der Stunde	Freie Kühlung	Typisch für
luftgekühlt	Außenluft plus 5 K	nur mit Freikühlregister	Kompression, CO₂-Kältemaschine; Gerätearten Kaltwassersatz luftgekühlt und Kaltwassersatz mit Freikühlung
wassergekühlt	fest 25 °C	nein	Kompression, Sorption
Trockenkühler	Außenluft plus 10 K	ja	Kompression, Sorption, CO₂-Kältemaschine
Nasskühlturm	Feuchtkugeltemperatur plus 5 K	ja	Kompression, Sorption

Prinzipbild: Rückkühltemperatur über der Außentemperatur je Rückkühlart und die Schwelle der freien Kühlung. Beispielwerte gerundet.

Freie Kühlung. Freie Kühlung ist ein Betriebsfall der Rückkühlung, kein eigener Erzeuger. Bei Trockenkühler und Nasskühlturm gilt sie, wenn die Rückkühltemperatur mindestens 3 K unter der Kaltwassertemperatur liegt: Die Maschine deckt dann bis zur Nennkälteleistung mit einem festen Ersatz-EER von 15 plus Hilfsstrom, der Verdichter steht. Stunden und Kälte der freien Kühlung zählt der Lauf. Die wassergekühlte Maschine kühlt nicht frei, die luftgekühlte nur mit integriertem Freikühlregister.

Integrierte Freikühlung. Ein luftgekühlter Kaltwassersatz mit der Geräteart Kaltwassersatz mit Freikühlung kühlt den Kaltwasserrücklauf in einem Luft-Wasser-Register vor; Registermodell, Teillast, Platz in der Kältefolge und Ergebnisse beschreibt Kälteerzeugung: Integrierte Freikühlung. Im Katalogdialog steht bei dieser Geräteart und luftgekühlter Rückkühlart die Gruppe Integrierte Freikühlung mit einem Erklärsatz, dem Datenblattpunkt und der Vorschau:

Feld	Vorgabe	Bedeutung und Abhängigkeit
Freikühlleistung [kW]	Nennkälteleistung (grau vorbelegt)	Freikühlleistung je Maschine am Datenblattpunkt, größer als 0; nur zusammen mit der Außentemperatur.
Außentemperatur der Freikühlleistung [°C]	Kaltwasservorlauf minus 8 K	Außentemperatur des Datenblattpunkts, −40 bis 30 °C; nur zusammen mit der Freikühlleistung.
Kaltwasserrücklauf der Freikühlleistung [°C]	Kaltwasservorlauf plus Nennspreizung	Rücklauf des Datenblattpunkts, −20 bis 40 °C und über der Außentemperatur; gilt nur mit Leistung und Außentemperatur.
Elektrische Leistung der Freikühlung [kW]	Hilfsstrom der Rückkühlung	Ventilatoren und Pumpe der Freikühlung je Maschine, nicht negativ; ohne Wert und ohne Hilfsstrom der Rückkühlung gilt eine Leistungszahl von 15.

Bleiben Freikühlleistung und Außentemperatur leer, gilt die Vorgabe „voll frei bei Nennlast ab Kaltwasservorlauf − 8 K“ (nicht belegt). Unter den Feldern steht die Vorschau „voll frei ab … / … / … °C bei 100 / 50 / 25 % Last“ mit der Herkunft Datenblatt oder Vorgabe, berechnet am kleinsten Kaltwasser der Kennlinie; ohne Nennkälteleistung oder Kennlinie sagt sie, was fehlt. Ein Auslieferungssatz zeigt die Werte als Text. Die vier Felder liest auch der Import aus der Kennfeldvorlage (Freikuehlung_Leistung_kW, Freikuehlung_Aussen_C, Freikuehlung_Ruecklauf_C, Freikuehlung_Hilfsstrom_kW).

Beispiel. Kältemaschine 1, 20 kW, luftgekühlt, Kaltwasser 6 °C, Datenblattpunkt 10 kW bei 5 °C Außenluft und 12 °C Rücklauf: Bei 5 K Nennspreizung kühlt sie bei Nennlast ab −3 °C voll frei, bei halber Last ab rund 1,5 °C, bei einem Viertel der Last ab rund 3,8 °C.

Wasser des Rückkühlwerks. Die Simulation ermittelt die Wassermenge des Rückkühlwerks; das Laufprotokoll nennt Menge und Nassstunden und verweist auf die Betriebskosten der Wirtschaftlichkeit. Ein Preisfeld am Rückkühlwerk oder an der Anlage gibt es nicht: Der Preis steht in der Karte des Trägers Wasser, die Wasserkosten rechnet die Wirtschaftlichkeit. Der Bericht führt die Menge als Kennzahl kaelte.rk.wasser_m3 und die Kosten des ersten Jahres in €/a als kaelte.rk.wasser_kosten; ohne Rückkühlwerk oder ohne Preis bleibt die Kostenkennzahl leer.

Rückkühlwerk. Eine wassergekühlte Kältemaschine kann ihre Rückkühlung als eigenes Glied bekommen: In der Anlage (Bearbeiten… im Dialog Kältemaschinen im Projekt, ebenso Konfiguration… im Bereich Kälte der Simulation Konfiguration) steht unter Betrieb die Gruppe Rückkühlung. Bei einer luftgekühlten Maschine steht dort nur der Hinweis, dass sie ihren Verflüssiger selbst trägt; Wärmepumpen im Kühlbetrieb haben die Gruppe nicht.

• Wahl. Die Klappliste Rückkühlwerk bietet „— keins (Festwerte der Rückkühlart) —“ und die Sätze der Verwaltung Rückkühlwerke. Ohne Rückkühlwerk rechnet die Maschine mit den Festwerten ihrer Rückkühlart. Mit OK bekommt die Anlage eine eigene Projektkopie des gewählten Satzes; keins löst sie wieder. Die Projektkopie gehört allein dieser Anlage, eine Änderung im Katalog wirkt nicht auf sie zurück.
• Lesezeilen. Unter der Wahl stehen Bauart, Nennleistung, Annäherung samt Weg (fest oder lastabhängig), Ventilator samt Regelung (Ein/Aus, Stufen, Drehzahl) und Freikühlung (parallel oder in Reihe). Ein leeres Feld des Satzes zeigt „Vorgabe: …“ mit dem Wert, mit dem gerechnet wird.
• Bauarten. Trockenkühler, adiabatischer Kühler, Hybridkühler, Kühlturm offen und geschlossen. Der Trockenkühler kühlt gegen die Außenluft, die nassen Bauarten gegen die Feuchtkugeltemperatur; adiabate und hybride Kühler befeuchten erst oberhalb ihrer Schaltgrenze.
• Annäherung. Die Rückkühltemperatur ist die Bezugstemperatur plus die Annäherung. Fest rechnet mit der Annäherung im Nennpunkt, lastabhängig skaliert sie mit dem Lastanteil des Rückkühlwerks.
• Ventilator. Ist eine Ventilatorleistung gepflegt, rechnet EPOS-Plan den Ventilatorstrom über Regelung und Lastanteil; er ersetzt dann den Hilfsstrom der Rückkühlung der Kältemaschine und wird nicht doppelt gezählt. Ohne Ventilatorleistung gilt der Hilfsstrom der Maschine.
• Freikühlung parallel oder in Reihe. Parallel ist die freie Kühlung der Rückkühlung wie oben: ganz frei oder gar nicht. In Reihe kühlt das Rückkühlwerk den Kaltwasserrücklauf vor, sobald seine Fluidtemperatur mindestens 3 K darunter liegt; den Rest deckt der Verdichter (Teil-Freikühlung). Die 3 K gelten als Grädigkeit des Übertragers: Der vorgekühlte Anteil der Last ist (Rücklauf − Fluidtemperatur − 3 K) / (Rücklauf − Vorlauf), er wächst von der Schwelle an stetig und erreicht die ganze Last, wenn die Fluidtemperatur 3 K unter dem Vorlauf liegt. Beispiel: Vorlauf 7 °C, Rücklauf 17 °C, Fluidtemperatur 13 °C ergeben (17 − 13 − 3) / 10 = 10 % der Last.

Die Gruppe nennt drei Hinweise:

• Luftfeuchte fehlt – bei einer nassen Bauart, wenn das Klima des Projekts keine Luftfeuchte führt: Das Rückkühlwerk rechnet dann trocken, ohne Befeuchtung und ohne Wasserverbrauch.
• 42. BImSchV – nasse Bauarten sind Verdunstungskühlanlagen; Anzeige-, Prüf- und Hygienepflichten des Betreibers gelten. EPOS-Plan prüft sie nicht.
• Ventilator – mit gepflegter Ventilatorleistung ersetzt der Ventilator den Hilfsstrom der Rückkühlung.

Rückkühlwerke… in der Gruppe öffnet die Verwaltung der Rückkühlwerke im Dialog Kältemaschinen im Projekt als Blatt; offene Eingaben der Anlage bleiben stehen, Zurück führt in die Anlage, und neu angelegte Rückkühlwerke stehen danach in der Klappliste. Führt der Katalog noch kein Rückkühlwerk, sagt die Gruppe das und bietet Neues Rückkühlwerk anlegen… an.

Ergebnisse des Rückkühlwerks. Je Kältemaschine mit Rückkühlwerk führt das Ergebnis Ventilatorstrom, Wasser, Nassstunden, mittlere Rückkühltemperatur und bei Schaltung in Reihe Kälte und Stunden der Teil-Freikühlung. Die Kennzahlen heißen kaelte.rk.ventilator, kaelte.rk.wasser_m3, kaelte.rk.wasser_kosten, kaelte.rk.teilfrei und kaelte.rk.teilfrei_stunden. Im Bericht steht unter der Tabelle Kälteerzeuger je Kältemaschine mit Rückkühlwerk eine Zeile mit Bauart, Ventilatorstrom, Wasser, Teil-Freikühlung und mittlerer Rückkühltemperatur; ohne Rückkühlwerk bleibt die Tabelle, wie sie ist.

Beispiel. Kältemaschine 1, wassergekühlt, mit dem Rückkühlwerk Kühlturm 1 (Kühlturm offen, Annäherung leer, Ventilator 2 kW, Freikühlung in Reihe): Die Lesezeilen zeigen „Vorgabe: …“ bei der Annäherung, die Gruppe nennt die 42. BImSchV und den Ventilator; führt das Klima keine Luftfeuchte, dazu den Hinweis Luftfeuchte fehlt.

Wärmepumpe im Kühlbetrieb

Die Wärmepumpe im Kühlbetrieb ist kein Satz der Verwaltung Kältemaschinen: Eine Wärmepumpe des Wärmepumpenkatalogs mit gültiger Kühlkennlinie steht im Dialog Kältemaschinen im Projekt mit der Art Wärmepumpe; In das Projekt übernehmen schaltet ihren Kühlbetrieb ein. EPOS-Plan liest Kälteleistung und EER aus der Kühlkennlinie beim gewählten Kühl-Vorlauf und der Temperatur der Wärmequelle; die Rückkühlung ist in der Kennlinie enthalten, eine Rückkühlart und eine Geräteart gibt es nicht.

Die Felder des Kühlbetriebs, die freie Kühlung über die Wärmequelle und den Kältespeicher als Quelle beschreibt die Seite Kälteerzeugung: Kühlbetrieb der Wärmepumpe. Die CO₂-Wärmepumpe mit eigenem Kreisprozess steht auf der Seite Wärmepumpe.

Abgrenzung: dezentrale Kälte

Die Gerätearten Splitgerät, Multisplitgerät und VRF-System sind Kennzeichen im Katalog der Kältemaschinen ohne eigenen Rechenweg. Dezentrale Split-Geräte rechnet EPOS-Plan getrennt über die Kältebedarfszeilen: Die Deckungsart dezentral (Split) einer Zeile deckt die Kälte ohne die Kälteerzeuger des Projekts mit einem festen oder linear von der Außentemperatur abhängigen EER (Kältebedarf: Deckung).

Ein Split-Gerät liefert kein Kaltwasser und gehört deshalb nicht in die Kältefolge. Die Katalogauswahl im Dialog Kältemaschinen im Projekt bietet Splitgeräte, Multisplitgeräte und VRF-Systeme nicht an; die Werkzeugleiste über der Liste sagt „ohne Split, Multisplit, VRF“ und nennt im Kurztext den Grund. Die Verwaltung Kältemaschinen führt die Sätze weiter. Trägt eine Anlage eines Projekts trotzdem eine dieser Gerätearten, rechnet sie unverändert als Kaltwassersatz in der Kältefolge; die Prüfung der Konfiguration zeigt an der Anlage einen Hinweis, und das Laufprotokoll nennt ihn.

Siehe auch

• Programm Dokumentation/Kälteerzeugung – Einbindung, Deckung und Reihenfolge, Kühlbetrieb der Wärmepumpe, Kopplung, Kältespeicher, Abrechnung und Ergebnisse
• Grundlagen/Kühlung – EER, Teillast und Takten, CO₂-Kältemaschine und Sorptionskälte fachlich
• Berechnung: Kühlung – der Rechenweg mit Formeln
• Gerätekataloge – Verwaltung, Import, Kältemittel und Rückkühlwerke
• Programm Dokumentation/Kältebedarf – Deckungsart zentral und dezentral