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'''Systemvarianten.''' Die Gruppe kennt vier Varianten. ''Einstufig'' ist der einfache Kreislauf. ''Parallelverdichtung'' entspannt das Kältemittel zunächst auf einen Mitteldruck, der Flashgasanteil wird dort von einem zweiten Verdichter angesaugt; der Mitteldruck wird je Stunde im Optimum gesucht oder bleibt fest, wenn Sie ihn im Feld ''Mitteldruck'' vorgeben (''Mitteldruck max.'' begrenzt die Suche). ''Ejektor'' nutzt die Entspannung des Gaskühleraustritts, um Kältemittel aus dem Verdampfer anzuheben; dafür gibt es das Feld ''Ejektorwirkungsgrad'' und den Schalter ''Ejektor nur in überkritischen Stunden'', der den Ejektor im unterkritischen Betrieb überbrückt. ''Parallelverdichtung mit Ejektor'' verbindet beide. Ein leerer Ejektorwirkungsgrad rechnet mit der Vorgabe 0,25; sie ist eine eigene Setzung ohne belegte Quelle und im Dialog als solche gekennzeichnet – ein Datenblattwert ersetzt sie. 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. | '''Systemvarianten.''' Die Gruppe kennt vier Varianten. ''Einstufig'' ist der einfache Kreislauf. ''Parallelverdichtung'' entspannt das Kältemittel zunächst auf einen Mitteldruck, der Flashgasanteil wird dort von einem zweiten Verdichter angesaugt; der Mitteldruck wird je Stunde im Optimum gesucht oder bleibt fest, wenn Sie ihn im Feld ''Mitteldruck'' vorgeben (''Mitteldruck max.'' begrenzt die Suche). ''Ejektor'' nutzt die Entspannung des Gaskühleraustritts, um Kältemittel aus dem Verdampfer anzuheben; dafür gibt es das Feld ''Ejektorwirkungsgrad'' und den Schalter ''Ejektor nur in überkritischen Stunden'', der den Ejektor im unterkritischen Betrieb überbrückt; in den 3 K unter der Umschaltgrenze setzt er dann allmählich ein, damit der EER an der Grenze nicht springt. ''Parallelverdichtung mit Ejektor'' verbindet beide. Der Gütegrad-Deckel gilt für den einstufigen Kreislauf, die Stromersparnis der Variante kommt darauf. Ein leerer Ejektorwirkungsgrad rechnet mit der Vorgabe 0,25; sie ist eine eigene Setzung ohne belegte Quelle und im Dialog als solche gekennzeichnet – ein Datenblattwert ersetzt sie. 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. | ||
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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). Beispiel: Heizkreis 45/40 °C, Kaltwasser 6 °C, ε_G 3,0, Hochdruckgrenze 86 bar. Bei 10 °C Lufteintritt stellt sich 52,1 bar ein, der EER liegt bei 8,22 und es fällt keine Wärme an; bei 20 °C stehen 86,0 bar (am Deckel), EER 3,16 und 0,56 kWh Wärme je kWh Kälte; bei 30 °C 86,0 bar (am Deckel), EER 2,49 und 0,70 kWh Wärme je kWh Kälte. | 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). Beispiel: Heizkreis 45/40 °C, Kaltwasser 6 °C, ε_G 3,0, Hochdruckgrenze 86 bar. Bei 10 °C Lufteintritt stellt sich 52,1 bar ein, der EER liegt bei 8,22 und es fällt keine Wärme an; bei 20 °C stehen 86,0 bar (am Deckel), EER 3,16 und 0,56 kWh Wärme je kWh Kälte; bei 30 °C 86,0 bar (am Deckel), EER 2,49 und 0,70 kWh Wärme je kWh Kälte. | ||
Die | 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 [[#r744-ergebnisse|Ergebnisse und Bericht]]. | ||
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* '''Kälteerzeuger''': Kälte decken die Wärmepumpe im Kühlbetrieb und die Kältemaschine; freie Kühlung gibt es an der Kältemaschine mit Trocken- oder Nasskühler und an einer Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe über ihre Wärmequelle. | * '''Kälteerzeuger''': Kälte decken die Wärmepumpe im Kühlbetrieb und die Kältemaschine; freie Kühlung gibt es an der Kältemaschine mit Trocken- oder Nasskühler und an einer Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe über ihre Wärmequelle. | ||
* '''Rückwirkung nur an der Sonde''': Die Kühlwärme einer Wärmepumpe mit Erdwärmesonde regeneriert das Sondenfeld ([[Programm Dokumentation/Wärmequelle Erdreich#zusammenspiel|Wärmequelle Erdreich]]); bei Erdkollektor, Konstant, Profil und CSV verändert sie die Quellentemperatur nicht. Kältemaschinen kühlen gegen die Umgebung und speisen nicht ins Erdreich. | * '''Rückwirkung nur an der Sonde''': Die Kühlwärme einer Wärmepumpe mit Erdwärmesonde regeneriert das Sondenfeld ([[Programm Dokumentation/Wärmequelle Erdreich#zusammenspiel|Wärmequelle Erdreich]]); bei Erdkollektor, Konstant, Profil und CSV verändert sie die Quellentemperatur nicht. Kältemaschinen kühlen gegen die Umgebung und speisen nicht ins Erdreich. | ||
* '''Wärmerückgewinnung am Gaskühler''': | * '''Wärmerückgewinnung am Gaskühler''': für die Maschine mit Kreisprozess R744, einstufig oder mit Systemvariante, kältegeführt oder als Schnittmenge; die R744-Wärmepumpe koppelt nicht. | ||
* Verluste eines Kältenetzes werden nicht gerechnet. | * Verluste eines Kältenetzes werden nicht gerechnet. | ||
Version vom 30. Oktober 2026, 18:15 Uhr
Die Kälteerzeugung deckt den Kältebedarf, den EPOS-Plan für gekühlte Gebäude, Lastgänge im Kanal Kühlung und Prozesskälte rechnet. Kälte erzeugen die Wärmepumpe im Kühlbetrieb – wahlweise mit freier Kühlung über ihre Wärmequelle – und die Kältemaschine mit Luft-, Trocken- oder Nassrückkühlung; ein Kältespeicher puffert zwischen Erzeugung und Bedarf. Wie der Kältebedarf entsteht und wie Sie die Kühlung eines Gebäudes einstellen, steht auf der Seite Kühlung; was Kälteerzeugung, EER und freie Kühlung fachlich bedeuten, erklärt Grundlagen/Kühlung; den Rechenweg mit Formeln zeigt Berechnung: Kühlung.
Einbindung in EPOS-Plan
In der Reihenfolge der Bedienung:
- Kühlung einschalten – Projektschalter Kühlung rechnen in der Simulation Konfiguration und am Gebäude Gebäude wird gekühlt mit Kühlsollwert (Kühlung einschalten). Ohne Kältebedarf rechnet kein Kälteerzeuger.
- Kälteerzeuger anlegen – Die Kachel Kühlung und Kälteanlagen im Reiter Energieerzeuger der Startseite öffnet den Dialog Kältemaschinen im Projekt: oben die Kältemaschinen und die Wärmepumpen im Kühlbetrieb des Projekts, darunter der Katalog mit Kältemaschinen und Wärmepumpen mit Kühlkennlinie (Kältemaschine, Kühlbetrieb der Wärmepumpe).
- Kältespeicher (wahlweise) – ein Pufferspeicher mit der Nutzung Kälte (Kältespeicher).
- Kaskade – Eine Wärmepumpe im Kühlbetrieb kühlt nur, wenn sie unter Komponenten der Simulation in der Kaskade steht; die Kältemaschinen folgen ihr in der Reihenfolge ihrer Anlagen, die Pfeile im Bereich Kälte ändern diese Folge (Deckung und Reihenfolge).
- Kältestrom (wahlweise) – ein eigener Stromträger und ein eigener Zähler für den Kältestrom (Stromträger und Abrechnung).

Deckung und Reihenfolge
Wärmeerzeuger decken keine Kälte. Kälte decken die Wärmepumpen im Kühlbetrieb und die Kältemaschinen des Projekts. In jeder Stunde mit Kältebedarf arbeitet EPOS-Plan eine feste Folge ab:
- Freie Kühlung der Kältemaschinen – Kältemaschinen mit Trocken- oder Nasskühler, deren Rückkühler kalt genug ist (Rückkühlung).
- Kältespeicher – sie entladen ihren Vorrat (Kältespeicher).
- Wärmepumpen im Kühlbetrieb – in der Folge der Wärmekaskade; jede zuerst über die freie Kühlung ihrer Wärmequelle, wenn sie eingeschaltet ist, dann mit dem Verdichter.
- Kältemaschinen – mit dem Verdichter, untereinander in der Reihenfolge ihrer Anlagen. Die Kaskade der Wärmeerzeuger ordnet sie nicht.
Diese Folge ist die Vorgabefolge. Die Folge der Erzeuger lässt sich im Bereich Kälte der Simulation Konfiguration mit den Pfeilen an den Kacheln ändern, etwa eine Kältemaschine vor die Wärmepumpe; freie Kühlung und Kältespeicher bleiben vorn. Vorgabefolge stellt die Vorgabe wieder her.
Ein Projekt kann einen Kälteerzeuger auf einzelne Senken festlegen (Gruppe Versorgt), etwa eine Maschine allein auf den Kühlkreis Prozess und einen Kältespeicher, eine zweite allein auf den Kühlkreis Gebäude. Dann deckt jeder Erzeuger nur seine eigenen Senken, und ein an ihn gebundener Kältespeicher entlädt ebenfalls nur in die gebundene Prozesskälte; was der Speicher nicht deckt, geht an die übrigen Erzeuger, die den Kühlkreis Prozess bedienen dürfen, nicht an Erzeuger allein für den Kühlkreis Gebäude. Ohne eine solche Festlegung bedient jeder Erzeuger alle Senken.
Was keine Stufe deckt, bleibt ungedeckt; das Laufprotokoll nennt Menge und Spitze. Ohne Kälteerzeuger bleibt der ganze Kältebedarf ungedeckt. Die Kühlung steht in der Knappheitsreihenfolge immer an letzter Stelle; ein Bedienelement für ihren Rang gibt es nicht.
Kälteschranke im geschlossenen Kreis. Rechnet das Projekt mit der Anlagenkopplung geschlossener Kreis, wirkt die Kälteanlage auf das Gebäude zurück: In jeder Stunde begrenzt die Kälteschranke die Raumkühlung – die Leistung der Kälteerzeuger am Kühlvorlauf samt freier Kühlung und der entnehmbare Inhalt der Kältespeicher, nach Abzug der Prozesskälte. Greift sie, wird der Raum wärmer; das zeigt sich in den Überhitzungsstunden. Eine reversible Wärmepumpe fehlt an ihrem Kühltag der Heizseite und an ihrem Heiztag der Kälteseite. Ohne Kopplung und im Heizkreis begrenzt die Kälteanlage das Gebäude nicht; ungedeckte Kälte steht dort als Rest im Laufprotokoll.
Kühlbetrieb der Wärmepumpe
Den Kühlbetrieb stellen Sie je Wärmepumpe ein, in der Gruppe Kühlbetrieb ihrer Konfiguration: in der Simulation Konfiguration über Konfiguration… an der Karte der Wärmepumpe oder an ihrer Kachel im Bereich Kälte – dort schaltet + Kühlbetrieb bzw. × den Kühlbetrieb auch direkt und sofort –, in der Wärmepumpen Verwaltung hinter Konfiguration…. Schneller geht es im Dialog Kältemaschinen im Projekt (Kachel Kühlung und Kälteanlagen im Reiter Energieerzeuger der Startseite): In das Projekt übernehmen einer Wärmepumpe aus dem Katalog schaltet ihren Kühlbetrieb ein, Aus dem Projekt entfernen schaltet ihn mit OK wieder aus (Kältemaschine); Kühl-Vorlauf und Hilfsstromanteil eines Geräts im Projekt bleiben dabei, wie sie sind.
| Feld | Vorgabe | Bedeutung |
|---|---|---|
| Maschine auch zum Kühlen benutzen | aus | schaltet den Kühlbetrieb dieser Wärmepumpe ein; ohne den Projektschalter Kühlung rechnen wirkt er nicht |
| Kühl-Vorlauf | kleinster Stützwert | Vorlauftemperatur des Kaltwassers; zur Wahl stehen die Vorlauftemperaturen, für die die Kühlkennlinie Werte führt. zwischen zwei Stützstellen wird linear interpoliert, außerhalb gilt die nächste |
| Hilfsstromanteil | kein Zuschlag | Strom für Pumpen und Ventilatoren des Kältekreises in Prozent der Verdichterarbeit; mindestens 0 % und weniger als 100 % |
| Stromträger des Kältestroms | wie Heizbetrieb | ein anderer Stromträger des Projekts für den Kältestrom dieser Wärmepumpe |
| Abrechnung des Kältestroms | anteilig am Netzbezug | erscheint nur, wenn der gewählte Stromträger nicht der des Projekts ist; siehe Stromträger und Abrechnung |
| Freie Kühlung über die Wärmequelle | aus | deckt Kälte direkt aus der Wärmequelle, bevor der Verdichter läuft; siehe Freie Kühlung über die Wärmequelle |
| Grädigkeit des Wärmetauschers | 3,0 K | erscheint mit dem Schalter; Temperaturabstand zwischen Quelle und Kaltwasser am Wärmetauscher, 0 bis 20 K |
| Leistungsgrenze | Kälteleistung der Kennlinie | erscheint mit dem Schalter; höchste Kälteleistung der freien Kühlung in kW, größer als 0 |
Versorgt. Mit eingeschaltetem Kühlbetrieb steht in der Gruppe Kühlbetrieb dieselbe Gruppe Versorgt wie an der Kältemaschine: Lieferziele Kühlkreis Gebäude, Kühlkreis Prozess und die Kältespeicher des Projekts mit Ladepriorität und Ladegrenze; ohne Wahl versorgt die Wärmepumpe alle Senken. Gespeichert wird die Wahl mit der Konfiguration der Wärmepumpe; schaltet man den Kühlbetrieb aus, bleibt sie erhalten.
Der Schalter ist gesperrt, wenn die Wärmepumpe im Projekt keine Kühlkennlinie führt oder ihre Wärme aus einem Quellspeicher bezieht: Er steht dann ohne Haken, und der Grund steht darunter. Ein schon eingeschalteter Kühlbetrieb lässt sich auch dann ausschalten. Führt ein Gerät eine Kühlleistung, aber keine Kühlkennlinie, sagt der Dialog, dass diese Maschine nur Wärme rechnet. Einen weiteren Stromträger ordnen Sie dem Projekt unter Berichte & Kosten › Energieträger zu.
Die Wärmepumpe schaltet je Tag zwischen Heizen und Kühlen um: Übersteigt der Kältebedarf eines Tages seinen Heizbedarf, kühlt sie an diesem Tag; maßgeblich sind die Bedarfe nach der Tagesbetriebsart der Zonen. Brauchwasser bleibt auch an einem Kühltag bedienbar.
Das Bild zeigt die Betriebsarten über ein Jahr für ein Bürogebäude mit einer Zone: Heizen an Heiztagen, an Kühltagen zuerst freie Kühlung über die Sole und den Rest mit dem Verdichter, Stillstand an Tagen ohne Bedarf. Mit mehreren Zonen gilt die Tagesart des Projekts; Kälte einer Zone am Heiztag der Wärmepumpe deckt sie dann nicht. Beispiel: Bei 120 MWh Heizwärme und 40 MWh Kälte heizt die Wärmepumpe an rund 260 Tagen und kühlt an 80; mit einer Leistungsgrenze der freien Kühlung von 15 kW deckt die Sole rund 12 MWh, der Verdichter 28 MWh.
Wie die Wärmepumpe kühlt
Die Kälteleistung einer Stunde liest EPOS-Plan aus der Kühlkennlinie beim gewählten Kühl-Vorlauf und der Temperatur der Wärmequelle; die Rückkühlung ist in der Kennlinie enthalten. Der Kältestrom ist die gedeckte Kälte geteilt durch die Leistungszahl des Kühlbetriebs (EER), dazu der Hilfsstromanteil. Er gehört zum Strombedarf des Projekts wie der Strom der Wärmepumpe im Heizbetrieb: Photovoltaik, BHKW und Stromspeicher decken ihn mit, den Rest liefert das Netz.
Die Jahresarbeitszahl Kälte ist die gedeckte Kälte eines Jahres geteilt durch den Kältestrom desselben Jahres.
Freie Kühlung über die Wärmequelle
Eine Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe kann Kälte direkt aus ihrer Wärmequelle decken, ohne dass der Verdichter läuft. Sie schalten das an der Anlage mit Freie Kühlung über die Wärmequelle ein und geben dazu die Grädigkeit des Wärmetauschers (leer = 3,0 K) und eine Leistungsgrenze (leer = Kälteleistung der Kennlinie in der Stunde) an. In jeder Stunde mit Kühlbetrieb prüft EPOS-Plan, ob die Temperatur der Wärmequelle plus Grädigkeit höchstens den Kühl-Vorlauf erreicht. Dann deckt die Quelle die Kälte der Stunde bis zur Leistungsgrenze vor dem Verdichter; den Rest der Stunde deckt der Verdichter nach der Kühlkennlinie. Der Strom der freien Kühlung ist der Strom der Pumpen: die frei gedeckte Kälte geteilt durch die Leistungszahl 15, dazu der Hilfsstromanteil. Die freie Kühlung wirkt nur bei einer Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit gepflegter Wärmequelle (Erdreich, Konstant, Profil oder CSV); bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, ohne Angabe der Quelle oder mit Pufferspeicher als Quelle ist der Schalter gesperrt, und der Lauf nennt den Grund. Bei einer Erdwärmesonde geht die Wärme, die die Kühlung in die Quelle bringt – frei gedeckte Kälte samt Pumpenarbeit, Verdichterkälte samt Verdichterarbeit –, in das Sondenfeld zurück und hebt die Soletemperatur; bei Erdkollektor, Konstant, Profil und CSV verändert sie die Quellentemperatur nicht (Grenzen).
Wärmepumpe mit Kältespeicher als Quelle
Eine Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe kann statt Erdreich, Außenluft oder einer Konstant-/Profilquelle einen Kältespeicher als Quelle nutzen: Sie entzieht ihm Wärme und kühlt ihn damit, auf der anderen Seite lädt sie einen Heizungspuffer oder einen Warmwasserspeicher. Gewählt wird der Kältespeicher wie jede Speicherquelle in der Quellenwahl der Anlage; zur Auswahl stehen nur Kältespeicher des Projekts.
Die Wärmepumpe entzieht dem Kältespeicher Wärme, solange er über seiner unteren Grenze liegt; fällt er darunter, läuft sie nicht weiter – es gibt keinen Wechsel auf eine zweite Quelle. Die Prozesskälte, die über das Feld Kältespeicher an diesen Speicher gebunden ist, lädt ihn auf (die gebundene Kälte wird so zur Kältedeckung über den Speicher); was über seine obere Grenze ginge, ist Kälteüberlauf und deckt die übrige Kältefolge. Der Bereitschaftsverlust des Speichers zählt dabei wie ein kleiner, zusätzlicher Wärmeeintrag.
Ladewunsch. Wird der Kältespeicher zu warm (sein Ladezustand fällt unter die Einschaltschwelle), läuft die Wärmepumpe von sich aus an und kühlt ihn, solange ihr Heizungspuffer noch Wärme aufnimmt – bis zur vollen Kapazität des Puffers, nicht nur bis zu dessen üblicher Einschaltschwelle. Ist der Heizungspuffer bereits voll, bleibt die Wärmepumpe aus; sie hat keine eigene Rückkühlung.
Kältemaschine
Die Kältemaschine ist ein eigener Kälteerzeuger neben der Wärmepumpe im Kühlbetrieb. Sie hat einen Katalog und einen Anlagendialog.
Ihre Abwärme – Kälte plus Strom – gibt die Kältemaschine über die Rückkühlart an die Umgebung ab. Die Rückkühltemperatur der Stunde folgt aus der Außenluft (luftgekühlt plus 5 K, Trockenkühler plus 10 K) oder der Feuchtkugeltemperatur (Nasskühler plus 5 K), wassergekühlt gilt fest 25 °C. Mit Trocken- oder Nasskühler kühlt sie frei, wenn die Rückkühltemperatur mindestens 3 K unter dem Kaltwasser liegt.
Katalog. Die Verwaltung Kältemaschinen führt je Gerät Bezeichner, Firma, Typ, Nennkälteleistung, Nenn-EER, Rückkühlart (luftgekühlt, wassergekühlt mit Trockenkühler, wassergekühlt mit Nasskühler), Mindestteillast und den kleinsten Kaltwasservorlauf. Die Kennlinie trägt Kälteleistung und EER je Stützpunkt aus Kaltwasser- und Rückkühltemperatur; EPOS-Plan interpoliert zwischen den Stützpunkten und hält außerhalb den Randwert, das Laufprotokoll zählt solche Stunden. Ein Gerät ohne Kennlinienpunkte rechnet nicht, der Lauf warnt. Liste, Spalte Herkunft, eingebaute Typkennfelder, Kennliniendiagramm, Vergleich und Import der Verwaltung beschreibt die Seite Gerätekataloge.
Anlage. Ein Klick auf die Kachel Kühlung und Kälteanlagen im Reiter Energieerzeuger der Startseite öffnet den Dialog Kältemaschinen im Projekt. Er ist gebaut wie die Dialoge der übrigen Erzeuger (Katalogauswahl im Projektdialog):
- Inbetriebnahmejahr (Projekt) – oben im Dialog das geplante Jahr der Inbetriebnahme, 2000 bis 2100; es gilt für das ganze Projekt und schaltet die Prüfung der Kältemittel ein, leer heißt keine Prüfung. Geschrieben wird mit OK; die Zeilen Zulässigkeit folgen dem neuen Jahr beim nächsten Öffnen.
- Im Projekt stehen die Kältemaschinen-Anlagen und die Wärmepumpen im Kühlbetrieb in einer Liste mit Bezeichner, Art (Kältemaschine oder Wärmepumpe), Nennkälteleistung, EER/SEER, Rückkühlart, Anzahl, Kühlträger, eigenem Zähler und Rang in der Kältefolge; eine Wärmepumpe steht einmal je Gerät, auch wenn mehrere Anlagen es nutzen. Die Kopfleiste nennt die Summe der Nennkälteleistung über beide Arten (bei einer Wärmepumpe die Kühlleistung je Anlage). Die Liste hat keine Spalte Wahl: Gewählt wird eine Anlage durch den Klick auf ihre Zeile, die gewählte Zeile ist farbig hervorgehoben; Ankreuzen wählt keine Zeile. Der Stift einer Zeile öffnet die Anlage, Aus dem Projekt entfernen nimmt die angekreuzten Anlagen, sonst die gewählte heraus, gelöscht wird mit OK. Bei einer Wärmepumpe schaltet es nur den Kühlbetrieb aus; Gerät, Anlage und Wärmekaskade bleiben im Projekt, ihr Rang in der Kältefolge entfällt, und die übrigen Erzeuger rücken nach.
- Katalog (DB) zeigt die Geräte der Verwaltung Kältemaschinen und die Wärmepumpen des Katalogs mit Kühlkennlinie in einer Liste mit Spalte Art, Suchfeld, Spaltenwahl und Verwendungsmarke. Kühlleistung und EER einer Wärmepumpe stehen bei 7 °C Kaltwasser und der Quelle nach EN 14511 (35 °C Luft, 30 °C Sole oder Wasser); reicht ihre Kühlkennlinie nicht bis 7 °C, gilt der kleinste Kaltwasser-Vorlauf der Kennlinie. In das Projekt übernehmen einer Wärmepumpe legt sie als Projektwärmepumpe an und schaltet ihren Kühlbetrieb ein; steht sie schon im Projekt, wird nur der Kühlbetrieb eingeschaltet. Sie bekommt den nächsten Rang hinter den Erzeugern mit Rang. Fehlt der Projektkopie die Kühlkennlinie oder bezieht eine Anlage des Geräts ihre Wärme aus einem Quellspeicher, bleibt der Kühlbetrieb aus, und die Meldung nennt den Grund. In das Projekt übernehmen (auch Doppelklick oder Enter) legt aus jedem gewählten Gerät sofort eine Anlage mit eigener Projektkopie an; Abbrechen nimmt die in dieser Sitzung angelegten Anlagen wieder zurück. Typkennfelder laden… und Katalogverwaltung… stehen in der Kopfzeile des Katalogs neben Spalten…. Der Knopf Typkennfelder laden… ist gesperrt, solange alle Typkennfelder im Katalog stehen; das Ergebnis des Ladens steht in der zweiten Zeile der Katalogkopfzeile neben dem Knopf. Die Knopfleiste in der Zeile Gewählter Satz führt Vergleichen…, Schloss setzen…/Schloss aufheben…, Löschen, Bearbeiten… und Neu…; reicht die Breite nicht, rückt sie in eine zweite Zeile. Die Infoknöpfe stehen im Kopf der Zeile neben dem Namen. Schloss und Löschen gelten nur für Katalogsätze, wirken je auf den Katalog der Art des gewählten Satzes und sind beim gewählten Projektsatz gesperrt. Vergleichen… vergleicht nur Sätze einer Art; bei gemischter Auswahl nennt der Knopf den Grund. Neu… legt eine Kältemaschine an; eine Wärmepumpe entsteht im Wärmepumpendialog. Bearbeiten… einer Wärmepumpe öffnet ihre Anlage mit Gerätesteckbrief und der Gruppe Kühlbetrieb – dieselbe Ansicht wie im Wärmepumpendialog; Kennlinien und Katalogsätze der Wärmepumpe bearbeiten Sie dort. Vergleichen… stellt die angekreuzten Anlagen (über ihre Projektkopie samt Kennlinie) und die angekreuzten Geräte des Katalogs gemeinsam nebeneinander, zwei bis drei Zeilen aus beiden Listen; ohne Kreuze steht die gewählte Anlage neben dem gewählten Gerät. Der Spaltenkopf nennt die Herkunft (Projekt oder Katalog) vor dem Namen. Bearbeiten… öffnet beim Projektsatz die Anlage (wie der Stift der Zeile), beim Katalogsatz sofort das Stammblatt des Geräts, ohne Liste davor (der Stift der Katalogzeile ebenso); eine Mehrfachbearbeitung gibt es nicht. Neu… öffnet den Katalogeditor für einen neuen Satz.
- Gewählter Satz. Aufgeklappt zeigt die Zeile eine Zusammenfassung, zuerst die Art und am Ende die Zeile Zulässigkeit (bei einem Katalogsatz „nicht geprüft“, weil ihm das Inbetriebnahmejahr fehlt); bei einer Wärmepumpe Kühlleistung, EER, Kühl-Vorlauf, Quelle, Kühlträger, Zähler und Rang, bei einer Anlage Nennkälteleistung, EER/SEER, Rückkühlart, Anzahl, Kühlträger, Zähler und Kosten, bei einem Katalogsatz Hersteller, Nennkälteleistung, EER, Rückkühlart und Geräteart. Bearbeiten… der Knopfleiste öffnet die Anlage in voller Höhe, links ein Steckbrief mit den wichtigsten Daten des Geräts: die Gruppe Betrieb mit den Eingaben der Anlage, unter Windows die Knöpfe Investitionskosten… und Betriebskosten… sowie Energiekosten…, das die Energieträgerverwaltung bei der Trägerkarte des Kühlträgers dieser Anlage öffnet (ohne eigenen Kühlträger beim Stromträger des Projekts; führt keiner von beiden einen Träger, nennt der Knopf diesen Grund). Bei einer Wärmepumpe steht Energiekosten… in der Knopfleiste und nennt den Wärmepumpendialog als Weg zu ihren Energiekosten, die Gruppe Gerät mit den Kennwerten der Projektkopie nur lesend und die Kenndaten als Kennliniendiagramm und Teillastkurve. OK der Überlagerung prüft und speichert die Anlage, Abbrechen stellt ihre Eingaben wieder her. Ein Katalogsatz öffnet dort nur zum Lesen.
- Katalog-Wärmepumpe bearbeiten. Bearbeiten… und der Stift einer Wärmepumpe der Liste Katalog (DB) öffnen den Katalogsatz als Blatt mit den Feldern der Verwaltung Wärmepumpen samt Kühlkennlinie, Gerätegrenzen und CO₂-Gruppe. Speichern schreibt den Katalogsatz, Verwerfen nimmt die Änderungen zurück, ein Schloss kennzeichnet einen gesperrten Satz; Zurück führt in die Liste. Unter iOS ist der Knopf mit Hinweis gesperrt.
- Abweichung vom Katalog – weicht die Projektkopie einer Kältemaschine von dem Katalogsatz ab, aus dem sie übernommen wurde, trägt ihre Zeile im Projekt das Zeichen ⚠ mit dem Hinweis weicht vom Katalog ab und den betroffenen Feldern; derselbe Hinweis steht am gewählten Satz. In der Bearbeiten-Überlagerung sind die abweichenden Gerätefelder markiert, bei abweichender Kennlinie die Gruppe der Kenndaten. Aus Katalog erneuern… setzt nach Rückfrage die Gerätewerte der Projektkopie samt Kennlinie, Sorptionsdaten und CO₂-Kreisprozessdaten sofort auf den Stand des Katalogs; der Katalogsatz und die Eingaben der Anlage (Anzahl, Kühlträger, Kühl-Vorlauf, Hilfsstromanteil, Antrieb, Rückkühlwerk, Kopplung) bleiben unverändert. Eine Projektkopie ohne zugehörigen Katalogsatz und eine Wärmepumpe tragen kein Zeichen.
| Feld | Vorgabe | Bedeutung |
|---|---|---|
| Name der Anlage | – | Bezeichnung der Anlage im Projekt |
| Anzahl | 1 | Zahl gleicher Maschinen; sie teilen die Last gleichmäßig, Leistung und Strom sind ein Vielfaches |
| Kaltwasservorlauf | kleinster Stützwert der Kennlinie | Vorlauftemperatur des Kaltwassers; der Platzhalter nennt den Wert, der gilt |
| Hilfsstromanteil | kein Zuschlag | Strom für Pumpen und Ventilatoren der Rückkühlung in Prozent der Verdichterarbeit; ungültige Werte verwirft der Lauf mit Meldung |
| Kühlträger | Stromträger des Projekts | Stromträger des Kältestroms der Anlage |
| eigener Zähler | aus | wirkt nur bei einem Kühlträger, der vom Stromträger des Projekts abweicht; siehe Stromträger und Abrechnung |
Konfiguration in der Simulation. Dieselben Felder öffnet Konfiguration… an der Kachel der Kältemaschine im Bereich Kälte der Simulation Konfiguration; ebenso ein Doppelklick auf die Kältemaschine oder ihre Rückkühlung im Anlagenschema. OK prüft und schreibt, Abbrechen verwirft. Teilen sich mehrere Anlagen dieselbe Projektkopie, sagt ein Hinweis, dass Kaltwasservorlauf und Hilfsstrom für alle gelten.
Rückkühlung und freie Kühlung. Die Abwärme der Kältemaschine geht über ihre Rückkühlart an die Umgebung: luftgekühlt direkt an die Außenluft, wassergekühlt über einen Trocken- oder Nasskühler. Die Kennlinie trägt die Rückkühltemperatur als zweite Achse; die Rückkühlung ist darin enthalten. Freie Kühlung ist ein Betriebsfall der Rückkühlung, kein eigener Erzeuger. Sie ist ein Betriebsfall der Rückkühlung, kein eigener Erzeuger. Bei Trocken- und Nasskühler 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. Bei der luftgekühlten Maschine gibt es keine freie Kühlung.
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 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.
Versorgt
In der Anlage (Bearbeiten… im Dialog Kältemaschinen im Projekt, ebenso Konfiguration… im Bereich Kälte der Simulation Konfiguration) steht nach der Gruppe Betrieb die Gruppe Versorgt. Sie legt fest, welche Senken der Kälteerzeuger beliefert:
- Lieferziele. Eine Mehrfachwahl aus Kühlkreis Gebäude (die Raumkühlung der Gebäude), Kühlkreis Prozess (die zentral gedeckte Prozesskälte) und je Kältespeicher des Projekts einem Eintrag Kältespeicher ….
- Alle (Vorgabe). Ist nichts gewählt, versorgt der Erzeuger beide Kühlkreise und jeden Kältespeicher, der keine eigenen Lader hat; die Gruppe sagt es in einer Zeile.
- Ladepriorität und Ladegrenze. Je gewähltem Kältespeicher steht unter der Wahl eine Zeile mit der Ladepriorität (1 bis 9, leer: Vorgabe) und der Ladegrenze in Prozent (leer: die Regel des Speichers). Ein Kältespeicher, den mindestens ein Erzeuger nennt, lädt nur von diesen Erzeugern, in der Folge der Ladepriorität.
Innerhalb eines Erzeugers gilt eine feste Folge: zuerst der Kühlkreis Prozess, dann der Kühlkreis Gebäude, dann die Ladung der Kältespeicher. Teilen sich mehrere Erzeuger einen Kühlkreis, decken ihn zuerst die Erzeuger, die nur ihn versorgen, danach die übrigen in der Kältefolge.
Die Gruppe prüft die Wahl beim Bearbeiten und nennt, was das Speichern verhindert – etwa einen Kältespeicher, der Wärmequelle einer Wärmepumpe ist, oder ein doppelt gewähltes Ziel; mit einem solchen Fehler schreibt OK nichts, und der Dialog bleibt offen. Hinweise, die das Speichern nicht verhindern, stehen darunter: ein Kühlkreis ohne Bedarf im Projekt und ein Kälteziel der Kopplung, das nicht unter den Lieferzielen steht – für dieses Ziel ruht die Kopplung dann.
An der Kachel der Kältemaschine im Bereich Kälte steht je Lieferziel ein Chip Versorgt: … (ohne Wahl Versorgt: alle (Vorgabe)), beim Kältespeicher mit der Ladepriorität als Kreisziffer; ein Chip Kopplung: … nennt das Kälteziel der Kopplung. An einer Sorptionsanlage (Sorptionskälte) wirkt dazu die Bindung an Kältesenken der Gruppe Sorptionsantrieb:
- Antrieb extern. Die Anlage rechnet in der Kältefolge wie eine Kältemaschine, die Gruppe Versorgt bietet dieselben Lieferziele. Es gilt die Schnittmenge aus Lieferzielen und Bindung: Ein Kühlkreis, den die Bindung ausschließt, bleibt wählbar, trägt den Zusatz (Bindung schließt aus), und ein Hinweis sagt, dass dieses Lieferziel nicht wirkt. Die Ladung eines Kältespeichers begrenzt die Bindung nicht.
- Antrieb gekoppelt. Die Anlage steht vor der Kältefolge und versorgt die Kühlkreise allein über ihre Bindung; die Gruppe nennt sie in einer Zeile Über die Bindung: …. Wählbar sind nur die Kältespeicher, je gewähltem Speicher mit der Ladegrenze (ohne Ladegrenze bis voll); eine Ladepriorität gibt es nicht. Die Anlage lädt genau einen Kältespeicher – sind mehrere gewählt, lädt sie keinen, und die Gruppe mahnt es an. Einen Kältespeicher, der Wärmequelle einer Wärmepumpe ist, lädt keine Anlage.
An der Kachel einer Sorptionsanlage steht ein Chip Über Bindung: … – bei gekoppeltem Antrieb immer und statt Versorgt: alle (Vorgabe), bei externem Antrieb, wenn die Bindung einen Kühlkreis ausschließt. Die Zeile versorgt von … der Kältebedarfsdialoge, die Speicherkarte (Lader (gekoppelte Sorption): …), der Dialog des Pufferspeichers und das Anlagenschema nennen die Sorptionsanlage nach derselben Regel; das Schema zeichnet an einem Kältespeicher, der Wärmequelle einer Wärmepumpe ist, keine Ladekante, sondern die Kante zur Wärmepumpe.
Beispiel. Kältemaschine 1 versorgt Kühlkreis Prozess und Kältespeicher 1 mit Ladepriorität 1, Kältemaschine 2 nur den Kühlkreis Gebäude. Kältespeicher 1 lädt dann allein von Kältemaschine 1; die Raumkühlung deckt allein Kältemaschine 2.
Kälte-Wärme-Kopplung
Eine wassergekühlte Kältemaschine kann ihre Abwärme nutzen: In jeder Stunde, in der ihr Kälteziel Kälte und ihr Wärmeziel Wärme braucht, deckt die Abwärme des Kondensators das Wärmeziel in derselben Stunde. Was die Kopplung deckt, brauchen die übrigen Erzeuger der Wärmeseite nicht mehr zu decken; ihre Kälte zählt wie die übrige Kälte der Maschine. Den Strom bucht die Simulation einmal und teilt ihn für die Kennzahlen nach Nutzenergie auf Kälte und Wärme auf.
In der Anlage (Bearbeiten… im Dialog Kältemaschinen im Projekt, ebenso Konfiguration… im Bereich Kälte der Simulation Konfiguration) steht nach der Gruppe Rückkühlung die Gruppe Kälte-Wärme-Kopplung. Bei einer luftgekühlten Maschine steht statt der Gruppe der Hinweis, dass ihre Abwärme an die Außenluft geht und keine Kopplung möglich ist; die Ausnahme ist eine luftgekühlte Maschine, die über den Kreisprozess R744 rechnet (Wärmerückgewinnung am Gaskühler). Geschrieben wird mit OK; Abbrechen stellt Felder und Ziele wieder her.
- Abwärme nutzen (Kopplung). Schaltet die Kopplung ein. Ausgeschaltet bleiben die gewählten Ziele gespeichert.
- Führung. Schnittmenge (Vorgabe) koppelt nur, soweit in derselben Stunde Kälte und Wärme gebraucht werden; die übrige Kälte rechnet die Maschine mit Rückkühlung, die übrige Wärme decken die anderen Erzeuger. Kältegeführt folgt die Maschine dem Kältebedarf; Abwärme, die das Wärmeziel nicht abnimmt, geht an die Rückkühlung. Wärmegeführt gibt es an der Kältemaschine nicht: Ihr Verdampfer hat keine Quelle für überschüssige Kälte.
- Höchster Kondensator-Vorlauf. Die Einsatzgrenze des Kondensators in °C (20 bis 95). Ein leeres Feld zeigt „Vorgabe: Rand der Kennlinie“.
- Grädigkeit zur Wärmesenke. Der Temperaturabstand des Übertragers zur Wärmesenke in K (0 bis 20). Ein leeres Feld zeigt „Vorgabe: 3 K“.
- Wärmeziel. Heizkreis – Heizung und Warmwasser, Heizkreis – nur Heizung, Heizkreis – nur Warmwasser oder Prozesswärme.
- Kälteziel. Kühlkreis Gebäude oder Kühlkreis Prozess.
Die Rechnung kann auch mehrere Wärme- und Kälteziele gleichzeitig bedienen: Mehrere Wärmeziele koppeln an einem gemeinsamen Vorlauf (dem höchsten der Ziele mit Bedarf in der Stunde) in der Knappheitsreihenfolge; mehrere Kälteziele bedient die Kopplung in fester Folge zuerst im Kühlkreis Prozess, dann im Kühlkreis Gebäude. Ein Ziel, dessen Vorlauf allein die Einsatzgrenze überschreitet oder dem die Temperaturquelle fehlt, bleibt für diese Stunde ohne Kopplung, die übrigen Ziele koppeln weiter.
Trägt die Wärmesenke einen eigenen Pufferspeicher, lädt die Überschusswärme der Kopplung zuerst diesen Puffer; erst was er nicht mehr aufnimmt, geht wie gewohnt an die Rückkühlung (Kältemaschine) bzw. an die Umwelt oder die Wärmequelle (Wärmepumpe). Entsprechend lädt ein Kälteüberschuss einer wärmegeführten Wärmepumpe – mehr gekühlt als die Kälteziele brauchen – zuerst einen gebundenen oder den einzigen Kältespeicher des Projekts, bevor er die Wärmequelle belastet.
Die Kopplung braucht ein Wärmeziel und ein Kälteziel; OK nimmt beide oder keines an. Der Kondensator muss die Vorlauftemperatur des Wärmeziels samt Grädigkeit erreichen; eine Stunde, in der er das nicht schafft oder die Einsatzgrenze überschreiten müsste, koppelt nicht (Hubgrenze). Das Laufprotokoll nennt je Maschine Kälte, genutzte Wärme, Strom, Hilfsstrom, Gesamtleistungszahl und Gerätewert ohne Hilfsstrom, die gekoppelten Stunden und die Stunden an der Hubgrenze.
Gesamtleistungszahl. Sie setzt die genutzte Wärme plus die genutzte Kälte ins Verhältnis zum Strom des Kopplungsanteils plus Hilfsstrom; daneben steht der Gerätewert ohne Hilfsstrom. Der Hilfsstrom ist an der Kältemaschine der Hilfsstromanteil des Kältekreises plus die Rückkühlung der Überschusswärme, an der Wärmepumpe der Hilfsstromanteil des Kühlbetriebs.
Die Gruppe nennt fünf Hinweise:
- Beide Ziele wählen – die Kopplung ist eingeschaltet, aber nicht auf beiden Seiten steht ein Ziel.
- Kopplung aus – die Kopplung ist ausgeschaltet, die gewählten Ziele bleiben gespeichert.
- Vorlauf unter dem Kaltwasservorlauf – der Vorlauf einer gekoppelten Prozesskälte liegt unter dem kleinsten Kaltwasservorlauf der Kältemaschine; die Warnung nennt beide Werte.
- Stufe AK3 – rechnet das Projekt mit der Anlagenkopplung geschlossener Kreis, lehnt die Simulation ein Gebäudeziel (Heizkreis mit Heizung, Kühlkreis Gebäude) ab und rechnet die Maschine ohne Kopplung; zulässig sind dort Prozesswärme oder Warmwasser und der Kühlkreis Prozess.
- Temperaturpaar fehlt – ein Heizkreis-Ziel ist gewählt, an der Anlage fehlt aber das Temperaturpaar Vorlauf/Rücklauf: Ohne Heizkreis des Projekts und für Warmwasser kennt die Simulation dann keine Temperatur der Wärmesenke, und die Maschine koppelt in diesen Stunden nicht.
Beispiel. Kältemaschine 1, 100 kW, wassergekühlt, Kopplung eingeschaltet, Führung Schnittmenge, Wärmeziel Prozesswärme, Kälteziel Kühlkreis Prozess. In einer Stunde braucht die Prozesskälte 60 kWh und die Prozesswärme 50 kWh; die Maschine arbeitet mit einer Leistungszahl von 4. Gekoppelt werden 40 kWh Kälte: Mit 10 kWh Strom ergeben sie 50 kWh Abwärme, die die Prozesswärme ganz decken. Die übrigen 20 kWh Kälte rechnet die Maschine mit Rückkühlung. Kältegeführt koppelt sie alle 60 kWh Kälte; von 75 kWh Abwärme nimmt die Prozesswärme 50 kWh, 25 kWh gehen an die Rückkühlung.
Ergebnisse der Kopplung
Gilt für Kältemaschine und Wärmepumpe; ein gekoppeltes Projekt führt die Gruppe Kälte-Wärme-Kopplung der Kennzahlen nach der Gruppe Kälte, je Geräteart getrennt:
- Abwärme und Kälte – genutzte Abwärme gesamt und je Kanal, genutzte Kälte, Überschusswärme und Überschusskälte.
- Strom und Leistungszahlen – Strom, Hilfsstrom, Gesamtleistungszahl und Gerätewert ohne Hilfsstrom (Gesamtleistungszahl).
- Stunden – Kopplungsstunden und Stunden mit Hubgrenze.
- Kopplungsanteil – genutzte Abwärme geteilt durch genutzte Abwärme plus Überschusswärme.
- Jahresarbeitszahl Kälte – mit und ohne Kopplungsanteil; der Hilfsstrom wird dabei nach Nutzenergie auf Wärme und Kälte verteilt.
Der Bericht führt die Tafel Kälte-Wärme-Kopplung mit einer Spalte je gekoppeltem Gerät und die Kennzahl davon Prozesskälte. Das Kältebild des Berichts zeigt eine Fläche Kälte-Wärme-Kopplung, das Wärmebild ein Segment Wärmepumpe (Kopplung). Das Energieflussbild führt bei Kopplung die Quellwärme der Kopplung (aus der Wärmequelle bzw. der Außenluft) und die Überschusswärme (an Umwelt, Quelle oder Rückkühlung) als eigene Bänder. Die Wärmegestehung der Kopplung steht unter Wirtschaftlichkeit.
Teillast und Takten
Im Katalogdialog der Kältemaschine steuert die Gruppe Teillast und Takten das Teillastverhalten des Geräts. Das Feld Teillastrechnung kennt drei Werte: Der erste rechnet mit der Kennlinie bei Volllast, linear nimmt den Strom proportional zur Last, Kurve rechnet mit einer Teillastkurve. Bei Kurve tragen Sie die Teillastkurve a/b/c, die Grenze Kurve gültig ab Lastgrad (leer heißt: die Mindestteillast des Geräts) und den Taktverlustfaktor C_d ein. Unterhalb der Mindestteillast aus den Kenndaten der Kältemaschine taktet die Maschine. Die Verdichterregelung (Ein/Aus, Stufen, Drehzahl) wählt den Vorschlag der Kurve; Kurve aus Typkennfeld… füllt die Felder aus einem Typkennfeld je Verdichterregelung, Typkennfelder laden… liest die Typkennfelder ein. Der Kennfeldrand bestimmt, was außerhalb der Stützpunkte der Kennlinie gilt: Randwert (Vorgabe) oder Gütegrad (Carnot-Gütegrad, begrenzt auf wenige Kelvin über den Rand hinaus). Teillastpunkte prüfen… beurteilt die Kurve; ein Bild zeigt das EER-Verhältnis über dem Lastgrad. Das Projektgerät trägt dieselben Felder als Kopie. Eine unplausible Kurve weist der Dialog ab und nennt den Grund.
Im Anlagendialog Kältemaschinen im Projekt zeigt die Gruppe Gerät diese Werte nur lesend. Bei mehreren Maschinen steht dort ein Hinweis auf die Folgeschaltung: Es laufen nur so viele Maschinen, wie die Last braucht.
Rechts im Bild stehen die Vorgabekurven, die Kurve ohne eigene Beiwerte je Verdichterregelung nimmt, als Verhältnis des EER bei Teillast zum EER bei Volllast, darunter das Takten mit dem Taktverlustfaktor C_d = 0,9; links der EER bei Volllast über der Rückkühltemperatur, wie ihn der Randweg Gütegrad über den Kennfeldrand fortsetzt.
Die Ergebnisse je Kältemaschine:
- Taktstrom – Mehrstrom des Taktens unter der Mindestteillast.
- Starts – Zahl der Anläufe im Jahr.
- Teillaststunden – Stunden unter Volllast.
- Lastgrad (Mittel) – mittlerer Lastgrad der Betriebsstunden.
- Stunden extrapoliert – Stunden außerhalb der Stützpunkte der Kennlinie.
Im Simulationsergebnis zeigt das Blatt Kälteproduktion des Reiters Ergebnis unter dem Diagramm je Kältemaschine die Kachel Teillast und Takten der Kältemaschinen die Werte Taktstrom, Starts, Teillastanteil, Mittlerer Lastgrad und Jahres-EER ohne Hilfsstrom; der Bericht führt sie in der Tafel Teillast und Takten der Kältemaschinen. Ohne Teillastrechnung entfallen Kachel und Tafel. Der Taktstrom geht wie der übrige Kältestrom in die Energiekosten ein. Das Rechenverfahren erklärt die Seite Grundlagen Kühlung.
Beispiel. Kältemaschine 1, 100 kW, Mindestteillast 20 %, Teillastrechnung Kurve: Bei 60 % Last gilt der Strom der Kurve; fällt die Last unter 20 %, taktet die Maschine, und der Lauf zählt Starts und Taktstrom. Zwei solche Maschinen decken eine Last von 150 kW beide mit 75 %; bei 90 kW läuft nur eine.
Die Kältemaschine ist Kostenkomponente der Wirtschaftlichkeit; der Katalogsatz führt keine Kostenfelder, sondern einen Verweis auf eine Satzvorlage des Kostenkatalogs, und die Kosten pflegt die Kostenverwaltung: Investition aus Nennkälteleistung mal Anzahl, wählbare Standardvorlagen für Investition und Betrieb; ihr Kältestrom geht zum Strompreis des Projekts beziehungsweise des Kühlträgers in die Energiekosten ein.
Sorptionskälte
Eine Kältemaschine der Bauart Sorption (Absorption oder Adsorption) erzeugt Kälte nicht mit einem Verdichter, sondern mit Antriebswärme, die sie gekoppelt von einem Erzeuger des Projekts oder extern bezieht; die Anlagenzeile in der Erzeugertabelle des Reiters Kälteanlage nennt Antrieb, Kälte und Antriebswärme je Quelle. Sie teilt sich Katalog, Anlagendialog, Rückkühlung und Kältefolge mit der elektrischen Kältemaschine und bekommt dazu eine eigene Gruppe am Gerät und an der Anlage.
Katalog. Im Katalogdialog der Kältemaschine trägt die Gruppe Sorption die Bauart (H₂O/LiBr einstufig, H₂O/LiBr zweistufig, NH₃/Wasser mit Sole, Adsorption Silicagel/Wasser, Adsorption Zeolith/Wasser), das Antriebsmedium (Heizwasser oder direkt befeuert; Dampf und Abgas stehen in der Liste, sind aber nicht freigegeben), das Wärmeverhältnis ζ_N am Nennpunkt sowie Temperatur und Spreizung von Antrieb, Kühlwasser und Kaltwasser im Nennpunkt. Dazu die Einsatzgrenzen von Antrieb und Kühlwasser (je min. und max.), Hilfsstrom, Anfahrverlust und Mindestlaufzeit. Mit Sorptionsdaten entfallen Nenn-EER und EER-Kennlinie des Geräts; die Rückkühlung einer Sorptionsmaschine ist wassergekühlt, eine luftgekühlte Rückkühlart ist nicht zulässig.
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 37 °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.
Anlage. An der Anlage der Sorptionskältemaschine (Dialog Kältemaschinen im Projekt, ebenso Konfiguration… im Bereich Kälte der Simulation Konfiguration) steht die Gruppe Sorptionsantrieb mit dem Antriebsweg:
- extern (Träger, z. B. Fernwärme) – die Maschine steht in der Kältefolge wie eine elektrische Kältemaschine und deckt Kälte an ihrem Rang. Die Antriebswärme bucht die Simulation als Verbrauch eines gewählten Trägers der Energieträgerverwaltung, mit Antriebsvorlauf und Anschlussleistung (leer: unbegrenzt); übersteigt der Bedarf die Anschlussleistung, deckt die Maschine nur den Teil innerhalb der Anschlussleistung.
- gekoppelt (Quellen im Projekt) – die Antriebswärme kommt von Erzeugern des Projekts: BHKW, Solarthermie oder Kessel. Diese Quellen tragen in ihrer Senkenliste eine Zeile mit dem Ziel Sorptionsantrieb und dem Verweis auf die Sorptionsanlage; angelegt wird sie hinter allen übrigen Senken der Quelle. Die Führung bestimmt, wie die Quelle die Antriebssenke bedient: kältegeführt darf die Quelle für den Antrieb anlaufen lassen oder länger laufen lassen; wärmegeführt (Mitnahme) nimmt nur Wärme, die die Quelle ohnehin bereitstellt – sie löst keinen Start aus und steht hinter allen Senken der Quelle. Ein Kessel als Quelle ist nur kältegeführt zulässig.
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.
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.
Typkennfelder. Die Verwaltung der Kältemaschinen führt eingebaute Typkennfelder der Bauart Absorption einstufig in mehreren Leistungsklassen; Quelle und Lizenz stehen an jedem Satz, Typkennfelder laden… spielt fehlende Sätze ein. Für Adsorption, für die zweistufige Absorption 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.
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.
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.
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:
- Annäherung Gaskühler – Abstand des Gasaustritts zum Lufteintritt im transkritischen Betrieb [K].
- Grädigkeit Verflüssiger – Abstand der Verflüssigung zum Lufteintritt im unterkritischen Betrieb [K].
- Kleinste Verflüssigung [°C], Unterkühlung [K], Grädigkeit Verdampfer [K] und Überhitzung [K].
- Umschaltgrenze Lufteintritt – ab diesem Lufteintritt arbeitet die Maschine transkritisch [°C].
- Hochdruck max. – der höchste zulässige Hochdruck [bar]; die Suche des günstigsten Hochdrucks endet dort.
- η_is Achsabschnitt und η_is Steigung je Druckverhältnis – der isentrope Wirkungsgrad des Verdichters als Gerade über dem Druckverhältnis.
- Systemvariante (einstufig, Parallelverdichtung, Ejektor, Parallelverdichtung mit Ejektor) wählt den Rechenweg des Kreisprozesses; der Variantenfaktor korrigiert den EER zusätzlich. Die Felder je Variante stehen unter Systemvarianten.
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.
Systemvarianten. Die Gruppe kennt vier Varianten. Einstufig ist der einfache Kreislauf. Parallelverdichtung entspannt das Kältemittel zunächst auf einen Mitteldruck, der Flashgasanteil wird dort von einem zweiten Verdichter angesaugt; der Mitteldruck wird je Stunde im Optimum gesucht oder bleibt fest, wenn Sie ihn im Feld Mitteldruck vorgeben (Mitteldruck max. begrenzt die Suche). Ejektor nutzt die Entspannung des Gaskühleraustritts, um Kältemittel aus dem Verdampfer anzuheben; dafür gibt es das Feld Ejektorwirkungsgrad und den Schalter Ejektor nur in überkritischen Stunden, der den Ejektor im unterkritischen Betrieb überbrückt; in den 3 K unter der Umschaltgrenze setzt er dann allmählich ein, damit der EER an der Grenze nicht springt. Parallelverdichtung mit Ejektor verbindet beide. Der Gütegrad-Deckel gilt für den einstufigen Kreislauf, die Stromersparnis der Variante kommt darauf. Ein leerer Ejektorwirkungsgrad rechnet mit der Vorgabe 0,25; sie ist eine eigene Setzung ohne belegte Quelle und im Dialog als solche gekennzeichnet – ein Datenblattwert ersetzt sie. 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.
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.
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. 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.
- 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).
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). Beispiel: Heizkreis 45/40 °C, Kaltwasser 6 °C, ε_G 3,0, Hochdruckgrenze 86 bar. Bei 10 °C Lufteintritt stellt sich 52,1 bar ein, der EER liegt bei 8,22 und es fällt keine Wärme an; bei 20 °C stehen 86,0 bar (am Deckel), EER 3,16 und 0,56 kWh Wärme je kWh Kälte; bei 30 °C 86,0 bar (am Deckel), EER 2,49 und 0,70 kWh Wärme je kWh Kälte.
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.
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.
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. 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.
Kältespeicher
Ein Pufferspeicher wird zum Kältespeicher, wenn seine Nutzung auf Kälte steht (Dialog Pufferspeicher, Feld Nutzung). In der Simulation Konfiguration steht er im Bereich Kälte, nicht in der Spalte der Pufferspeicher. Kälte steht allein, ohne Heizung, Brauchwasser und Prozesswärme; eine Senke braucht der Speicher nicht. Das Temperaturpaar heißt hier Kaltwasser-Vorlauf und Kaltwasser-Rücklauf (üblich 6 und 12 °C). Die Kapazität folgt aus Volumen und Spreizung: Volumen mal 1,16 Wh/(l·K) mal (Rücklauf minus Vorlauf).
- Laden – ohne Zuordnung laden ihn alle Kälteerzeuger, aber nur an Kühltagen und in der Ladephase: Sie beginnt an der Einschaltschwelle und endet an der Abschaltschwelle, der Lauf beginnt leer. Der Raum hat Vorrang; geladen wird nur, was die Erzeuger über den Raumbedarf hinaus liefern, begrenzt durch die Ladeleistung. Nennt die Gruppe Versorgt eines Kälteerzeugers den Kältespeicher, laden ihn nur die Kälteerzeuger, die ihn nennen – in der Folge ihrer Ladepriorität, danach in der Kältefolge, jeder bis zu seiner Ladegrenze, ohne Ladegrenze bis zur Abschaltschwelle.
- Entladen – in jeder Stunde mit Vorrat, nach der freien Kühlung und vor der Wärmepumpe und der Kältemaschine.
- Verluste – der Bereitschaftsverlust eines Kältespeichers ist Wärmeeintrag von außen und zehrt den Vorrat füllstandsanteilig.
- Warnungen – ein Kältespeicher ohne Kälteerzeuger oder in einem Projekt ohne Kühlung nennt der Lauf.
Das Bild zeigt einen Sommertag mit den Vorgabeschwellen: Der Speicher deckt den Vormittag, bis er die Einschaltschwelle erreicht; in der Ladephase läuft die Kältemaschine mit voller Leistung, deckt zuerst den Raum und lädt mit dem Überschuss, und entladen wird auch dann. Beispiel: Kältemaschine 25 kW, Kältespeicher 60 kWh, ein Bürotag mit 215 kWh Kälte und 26 kW Spitze – der Speicher gibt rund 95 kWh an den Raum ab, und die Kältemaschine lädt ebenso viel nach, den größten Teil am Abend.
Die Speicherkarte der Simulation Konfiguration und die Gruppe Ladereihenfolge im Dialog Pufferspeicher nennen die Lader des Kältespeichers: ohne Zuordnung mit dem Zusatz Vorgabe: alle Kälteerzeuger, mit Zuordnung je Lader mit Ladepriorität und Ladegrenze, eine eigene Ladegrenze mit dem Zusatz (eigene). Im Anlagenschema führt von jedem Lader eine Ladekante zum Kältespeicher. Hat das Projekt Prozesskälte, stehen in der Kältebahn die Abnehmer Kühlkreis Gebäude und Kühlkreis Prozess; ein Kälteerzeuger mit Zuordnung ist mit den Kühlkreisen verbunden, die er versorgt. Sobald ein Kälteerzeuger eine Zuordnung hat, versorgt ein Kältespeicher, an den Prozesskälte gebunden ist, nur den Kühlkreis Prozess; sonst versorgt jeder Kältespeicher beide Kühlkreise.
Im Bericht zeigt die Tafel Kältespeicher je Speicher Kapazität in kWh, Ladung, Entladung und Wärmeeintrag in MWh/a und die Vollzyklen; ohne Kältespeicher bleibt sie leer.
Stromträger und Abrechnung
Ohne eigene Wahl trägt der Kältestrom Tarif und Emissionsfaktor des Stromträgers des Projekts. Wählen Sie für eine Wärmepumpe oder eine Kältemaschine (Feld Kühlträger) einen anderen Stromträger, bestimmt die Abrechnungsart, wie ihr Kältestrom in Kosten und Emissionen eingeht:
- anteilig am Netzbezug (Vorgabe) – ein Netzanschluss: Der Netzbezug jeder Viertelstunde wird nach dem Anteil des Kältestroms am Stromverbrauch geteilt. Dieser Anteil trägt Arbeitspreis und Emissionsfaktor des gewählten Stromträgers, der Rest die des Stromträgers des Projekts. Eigenstrom aus Photovoltaik, BHKW und Stromspeicher bleibt gemeinsam; Grund- und Leistungspreis bleiben beim Stromträger des Projekts.
- eigener Zähler – Der Kältestrom dieser Wärmepumpe oder Kältemaschine wird getrennt gezählt: Er wird nicht aus Photovoltaik, BHKW oder Stromspeicher gedeckt und trägt ganz Arbeitspreis und Emissionsfaktor des gewählten Stromträgers. Dazu kommen der Grundpreis dieses Stromträgers und, wenn er einen führt, sein Leistungspreis – bemessen an der höchsten Leistung des Kältestroms dieses Kälteerzeugers, nach derselben Regel wie beim Netzbezug des Projekts (Staffel, Monats- oder Jahressatz). Jeder Kälteerzeuger mit eigenem Zähler hat seinen eigenen Zähler, auch wenn zwei denselben Stromträger wählen: Jeder trägt einen Grundpreis und seine eigene Spitze.
Fehlt dem gewählten Stromträger der Arbeitspreis, bleiben die Energiekosten aus, und der Grund nennt den Stromträger. Das Laufprotokoll nennt je Wärmepumpe den Stromträger, die Abrechnungsart und die Menge, die er trägt.
Beispiel
Anlage K – Bürogebäude mit Kältemaschine: Kältebedarf aus dem Gebäudemodell, Kühllast 90 kW, Kühldecken 16/19 °C. Kältemaschine 1 mit 100 kW und Trockenkühler, Speicher 2 als Kältespeicher mit 2 000 l, Kältestrom über einen eigenen Zähler. Eine Wärmepumpe heizt und kühlt nicht.
| Dialog | Feld | Wert | Warum |
|---|---|---|---|
| Katalogdialog der Kältemaschine | Rückkühlart | wassergekühlt mit Trockenkühler | ermöglicht freie Kühlung in kühlen Stunden |
| Kältemaschinen im Projekt, Gruppe Betrieb | Name der Anlage | Kältemaschine 1 | Bezeichnung in Protokoll, Ergebnis und Bericht |
| Anzahl | 1 | eine Maschine deckt die Kühllast | |
| Kaltwasservorlauf | 16 °C | passt zu den Kühldecken; ein wärmerer Vorlauf verbessert den EER | |
| Kühlträger | ein zweiter Stromträger des Projekts | eigener Tarif für den Kältestrom | |
| eigener Zähler | an | der Kältestrom wird getrennt gezählt | |
| Pufferspeicher | Nutzung | Kälte | der Speicher wird Kältespeicher |
| Volumen, Kaltwasser-Vorlauf und -Rücklauf | 2 000 l, 6 und 12 °C | Kapazität 2 000 l · 1,16 Wh/(l·K) · 6 K ≈ 14 kWh | |
| Simulation Konfiguration | Kühlung rechnen | an | projektweiter Schalter |
Was zu erwarten ist. In kühlen Stunden der Übergangszeit deckt der Trockenkühler die Kälte frei, der Verdichter steht; an heißen Tagen läuft die Maschine mit dem EER ihrer Kennlinie. Der Kältespeicher lädt an Kühltagen, was die Maschine über den Raumbedarf hinaus liefert, und gibt es in späteren Stunden wieder ab. Der Kältestrom trägt den Tarif des Kühlträgers samt Grund- und Leistungspreis des eigenen Zählers; Photovoltaik deckt ihn nicht mit. Nachzusehen in der Übersicht des Simulationsergebnisses, Karte Energiebilanz, Block Kälte, im Reiter Kälteanlage und im Bericht in den Tafeln Kälteerzeuger und Kältespeicher (Ergebnisse).
Fallstricke
- Kühlleistung ist keine Kühlkennlinie. Ohne Kühlkennlinie im Projekt ist Maschine auch zum Kühlen benutzen gesperrt („Zu diesem Gerät liegen keine Kühlkenndaten vor"); eine Kühlleistung allein genügt nicht. Abhilfe: ein Gerät mit Kühlkennlinie wählen.
- Wärmepumpe ohne Kaskadenplatz. Eine Wärmepumpe im Kühlbetrieb kühlt nur, wenn sie in der Kaskade der Simulation Konfiguration steht.
- Kältemaschine ohne Anlage. Ein Gerät im Projektkatalog ohne Anlage im Dialog Kältemaschinen im Projekt rechnet nicht, ebenso ein Gerät ohne Kennlinienpunkte; der Lauf nennt beides.
- Übergangszeit. Die Wärmepumpe kühlt nur an Kühltagen; Kälte an einem Heiztag deckt sie nicht; eine Kältemaschine ist weder an die Kühltage noch an die Sperrzeit einer Wärmepumpe gebunden und deckt Kälte auch an einem Heiztag; nur das Laden eines Kältespeichers wartet auf einen Kühltag. Die Sperrzeit des Energieversorgers sperrt auch das Kühlen der Wärmepumpe.
- Kühl-Vorlauf. Zur Wahl stehen die Stützstellen der Kühlkennlinie, leer die kälteste. Ein Kühl-Vorlauf zwischen zwei Stützstellen rechnet Kälteleistung und Leistungszahl linear zwischen beiden, ein Wert außerhalb mit der nächsten Stützstelle; das Laufprotokoll nennt das je Gerät. Kälter als die Vorlaufgrenze mischt das Gebäude hoch, der Kälteerzeuger rechnet aber mit der Leistungszahl seines Vorlaufs.
- Rand der Kennlinie. Auf der Achse der Außen- bzw. Quellentemperatur wird über der obersten Stützstelle mit Extrapolation der WP-Kennlinie erlauben verlängert, sonst gilt ihr Wert, unter der untersten deren Wert; das Laufprotokoll zählt die Stunden. Den Kühl-Vorlauf betrifft der Schalter nicht. Ein Kühlblock in Heizlage oder mit vertauschten Achsen steht unter Kühl-Vorlauf gesperrt.
- Luftgekühlte Kältemaschine. Sie kennt keine freie Kühlung; dafür braucht es einen Trocken- oder Nasskühler.
- Kältespeicher ohne Erzeuger. Ein Kältespeicher lädt nur aus Kälteerzeugern und nur an Kühltagen; ohne Kälteerzeuger oder ohne Kühlung im Projekt nennt der Lauf ihn.
- Regeneration der Sonde. Kühlt eine Wärmepumpe mit Erdwärmesonde, geht ihre Kühlwärme in das Sondenfeld zurück und hebt die Soletemperatur (Wärmequelle Erdreich).
Ergebnisse
- Simulationsergebnis, Übersicht – in der Karte Energiebilanz neben Wärme und Strom der Block Kälte mit Kältebedarf, Deckungsgrad und Restkältebedarf; kühlt ein Kälteerzeuger, steht darunter der Kältestrom mit dem EER-Jahreswert. Rechts stehen der Ring Kältebedarfsdeckung mit seiner Legende – Kältemaschinen, Wärmepumpe im Kühlbetrieb, freie Kühlung, Kältespeicher, Kopplung, dezentral und ungedeckt – und der Balken Kältebedarf und Deckung. Der Block steht nur, wenn das Projekt Kälte rechnet.
- Simulationsergebnis, Reiter Kälteanlage – die Tabelle der Kälteerzeuger mit Art und Kühl-Vorlauf, Nennkälteleistung, Kälte, freier Kühlung, Kältestrom und EER; bei einer Kälte-Wärme-Kopplung nennt die Art-Zelle des Kopplungsgeräts Kälteziel und Wärmeziel. Ohne Kopplung und ohne Senkenzuordnung versorgen alle Kälteerzeuger gemeinsam Raumkühlung und Prozesskälte; eine Zeile unter der Tabelle sagt es, wenn beides vorkommt. Sind den Kälteerzeugern Senken zugeordnet, nennt die Spalte Versorgt je Erzeuger seine Senken, und der Block Kältelieferung zeigt je Quelle und Senke die gelieferte Kälte und die Stunden mit Lieferung. Der Block Teillast und Takten führt jede Kältemaschine mit Starts und Taktstunden; Teillaststunden, Teillastanteil, Lastgrad und Jahres-EER ohne Hilfsstrom nur mit Teillastweg (Teillast und Takten). Weitere Blöcke, nur mit Daten: Dezentrale Kältedeckung, Kühlbetrieb (kühlende Wärmepumpen), Rückkühlung und Kältespeicher mit der Ladung je Lader. Die Kältedeckung je Erzeuger der Energiebilanz führt jeden Kälteerzeuger der Kältefolge mit seinem Namen. Die Ladung eines Kältespeichers zählt in der Kältedeckung nicht beim Erzeuger, der ihn geladen hat; der Speicher deckt mit seiner Entladung, und unter dem Posten aus Kältespeicher nennt je Lader eine Zeile geladen von … die Ladung.
- Simulationsergebnis, Reiter Ergebnis, Blatt Kälteproduktion – das Diagramm Kälteproduktion Jahresganglinie: je Kälteerzeuger die gedeckte Kälte der Stunde als Säule, die ungedeckte Kälte grau, der Kältebedarf als Linie; mit sortiert als Dauerlinie. Das Blatt steht nur in Projekten, die Kälte rechnen.
- Bericht – im Abschnitt Kältebedarf und -deckung der Projektbeschreibung: Deckungsgrad, Kälteerzeugung, Kältestrom, Jahresarbeitszahl Kälte sowie Netzbezug, Kosten und CO₂ des Kältestroms, die Tabelle Kälteerzeuger, bei einem Kältespeicher die Tafel Kältespeicher, bei Teillastrechnung die Tafel Teillast und Takten der Kältemaschinen, bei einer Maschine mit Kreisprozess R744 die Tafel R744-Kreisprozess (R744: Ergebnisse), je Kältemaschine mit Rückkühlwerk die Zeile Rückkühlwerk an … unter der Tabelle Kälteerzeuger (Rückkühlwerk) und der Satz, dass Kältemittelverluste nicht enthalten sind. Kühlt eine Wärmepumpe frei über ihre Wärmequelle, stehen bei ihr die Kälte und die Stunden der freien Kühlung. Im Variantenvergleich stehen die Zahlen der Wärmepumpen im Kühlbetrieb in der Gruppe Kälte. Das Bild der Kälteproduktion steht als Platzhalter
{{stand.bild.kaelte_produktion}}in den Berichtsvorlagen. - Wirtschaftlichkeit – der Kältestrom ist Teil der Energiekosten und der Emissionen. Trägt ein Kälteerzeuger einen eigenen Stromträger, steht sein Kältestrom in den Energiekosten je Anlage als eigene Zeile Kältestrom …; bei eigenem Zähler stehen darunter Grundpreis Kältestromzähler … und Leistungspreis Kältestromzähler …. Den Leistungspreis rechnet EPOS-Plan aus einem frischen Lauf, wie beim Netzbezug des Projekts.
Die Zahlen des Kältebedarfs – Kältelast, Stunden mit Kühlbedarf, Überhitzungsstunden – beschreibt Kühlung: Ergebnisse.
Zulässigkeit des Kältemittels
Mit einem gesetzten Inbetriebnahmejahr (oben im Dialog Kältemaschinen im Projekt) prüft EPOS-Plan, ob das Kältemittel einer Kältemaschine oder Wärmepumpe zu dem Jahr noch zu den Stichtagen der Verordnung (EU) 2024/573 über fluorierte Treibhausgase (Anhang IV, Verbote des Inverkehrbringens) passt. Ohne Jahr entfällt die Prüfung.
- Was geprüft wird: Kältemittel von Kühlern, in sich geschlossenen Geräten und Split-Geräten, je nach Leistungsband und Stichtag. Die Angaben des Kältemittels (GWP, F-Gas-Kennzeichen, Stoffklasse) kommen aus der Kältemittelliste (Kältemittel).
- Nur ein Hinweis: Anhang IV verbietet das Inverkehrbringen, nicht den Betrieb. EPOS-Plan warnt deshalb nur und sperrt nichts; Ausnahmen des Anhangs kennt die Prüfung nicht.
- Nicht prüfbar: Fehlt eine Angabe – Kältemittel, GWP, F-Gas-Kennzeichen, Stoffklasse, Nennleistung oder Geräteklasse –, steht nicht prüfbar mit der fehlenden Größe. Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen gelten als nicht prüfbar.
- Wo der Hinweis steht: als Meldung im Simulationslauf, am Knoten der Kältebahn, im Bericht – dort trägt die Spalte Kältemittel einen Stern mit Fußnote – und als Zeile auf der Kachel Kühlung und Kälteanlagen. Die Lesezeile Zulässigkeit im Anlagendialog nennt Ergebnis und Jahr.
Die Prüfung ist eine Orientierung und ersetzt keine Rechtsberatung.
Grenzen
- Keine Kältemittelemissionen: Die Emissionen des Kältestroms sind betriebsbedingt über den Strom gerechnet; die Wirkung eines Kältemittelverlusts auf das Klima rechnet EPOS-Plan nicht.
- Kälteerzeuger: Kälte decken die Wärmepumpe im Kühlbetrieb und die Kältemaschine; freie Kühlung gibt es an der Kältemaschine mit Trocken- oder Nasskühler und an einer Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe über ihre Wärmequelle.
- Rückwirkung nur an der Sonde: Die Kühlwärme einer Wärmepumpe mit Erdwärmesonde regeneriert das Sondenfeld (Wärmequelle Erdreich); bei Erdkollektor, Konstant, Profil und CSV verändert sie die Quellentemperatur nicht. Kältemaschinen kühlen gegen die Umgebung und speisen nicht ins Erdreich.
- Wärmerückgewinnung am Gaskühler: für die Maschine mit Kreisprozess R744, einstufig oder mit Systemvariante, kältegeführt oder als Schnittmenge; die R744-Wärmepumpe koppelt nicht.
- Verluste eines Kältenetzes werden nicht gerechnet.
Berechnung
Kältefolge, Rückkühlung und freie Kühlung, Teillast und Takten der Kältemaschine, der Kühlbetrieb der Wärmepumpe und die Kälteschranke stehen mit Formeln unter Berechnung: Kühlung.
Siehe auch
- Programm Dokumentation/Kühlung – Kältebedarf, Kühlung am Gebäude, Kühlübergabe und Kühlkurve
- Grundlagen/Kühlung – Kälteerzeugung, EER, freie Kühlung, Teillast und Takten fachlich
- Berechnung: Kühlung – der Rechenweg mit Formeln
- Programm Dokumentation/Wärmepumpe – der Heizbetrieb derselben Maschine
- Gerätekataloge: Kältemittel – die Kältemittelliste
- Gerätekataloge – Verwaltung und Import der Kältemaschinen
- Programm Dokumentation/Pufferspeicher – Speicherdialog, Schwellen und Ladeleistung