Konstante Kühlkette, hohe Anforderungen durch R744

Die sachgerechte Lagerung vieler Lebensmittel erfordert eine konstante Kühlung, um schnelle Alterungsprozesse wie Verderb und Bakterienwachstum zu verhindern und Lebensmittel wie Obst, Gemüse und Fleisch frisch zu halten. Gerade im gewerblichen Bereich sind diese Faktoren entscheidend für das einwandfreie und wirtschaftliche Funktionieren des gesamten Betriebes. Die Kälte- und Rohrleitungssysteme müssen daher langfristig und zuverlässig funktionieren.

Auch ökologische Gesichtspunkte spielen eine Rolle. Eine ganze Reihe von Kältemitteln ist bereits durch die F-Gas-Verordnung verboten worden und weitere (z.B. PFAS) dürften in Zukunft ebenfalls von einem Verbot betroffen sein. Der Grund dafür ist wohlbekannt: Hohes Erderwärmungspotenzial bei Leckagen, Wartung oder Stilllegung. Viele Betreiber setzen daher seit Jahren verstärkt auf CO2, das mit einem BIP-Wert von 1 relativ klimafreundlich ist. Da die Kühlung mit CO2 im transkritischen Bereich bei hohen Betriebsdrücken stattfindet, muss das Rohrleitungssystem geeignet und entsprechend ausgelegt sein.

Kältetechnik für Frischfleisch, Obst und Gemüse

Kältetechniker geraten fast in Verzückung, wenn sie einen Blick in das Technologiezentrum in Bargteheide werfen. Verantwortlich für die Planung und Umsetzung der Kältetechnik war der renommierte Kältespezialist HEIFO, der bereits mehrere Zentrallager für verschiedene Discounter ausgestattet hat und somit über viel Erfahrung verfügt. "Die Rahmenbedingungen sind aufgrund der Räumlichkeiten und der Nutzung der Kälteanlagen oft sehr spezifisch", erklärt Novak Mrdovic, Projektleiter bei HEIFO. "Deshalb legen wir großen Wert auf eine umfassende Beratung, damit wir genau die richtige Lösung für die Anforderungen des Kunden finden können."

HEIFO wurde beauftragt, eine intelligent geregelte und energieoptimierte CO2-Kälteanlage sowie eine Versorgung mit kaltem und heißem Glykolwasser zu realisieren. Für die Erweiterung (ca. 12.300 m² Kühlfläche) mussten alle Arbeiten bei laufendem Betrieb durchgeführt werden - keine leichte Aufgabe, denn es galt, die Logistik zu berücksichtigen.

Ein Raum ist für die Lagerung von Frischfleisch vorgesehen. Zwei kombinierte Anlagen mit dem Kältemittel R744/CO2 mit jeweils zwei Verdichtern liefern für diesen Raum eine Kälteleistung von 90 kW bei -34°C in der Gefrierphase. Hinzu kommen fünf Kompressoren und drei hocheffiziente Parallelkompressoren mit einer Gesamtkühlleistung von 610 kW in der Normalkühlphase (-8°C).

Für den Kühlraum für Obst und Gemüse wurde ein System zur Erzeugung von heißem Glykolwasser zum Abtauen der Verdampfer und zur Beheizung dieses Raums über die Kältemaschinen implementiert. Der Gefrierraum wird durch Direktverdampfung auf -24 °C gekühlt, andere Kühlräume werden auf 0-4 °C gekühlt und ein Obst- und Gemüsekühlraum wird auf +12 °C gekühlt (Glykolwasserkreislauf).

Hochdruck-Lötfittings für R744, Edelstahl für Glykolwasser

Für Kühlkreisläufe mit R744 wählten die Verantwortlichen bei Heifo unsere RefHP®-Hochdrucklötfittings. Sie sind speziell für den Einsatz in Kühl- und Gefrierkreisläufen mit Betriebsdrücken bis zu 130 bar konzipiert. Sie bestehen aus einer sehr festen Kupfer-Eisen-Legierung. "Wir haben schon sehr früh damit begonnen, ein Rohrleitungssystem zu entwickeln, das den extremen Anforderungen transkritischer Systeme gerecht wird", sagt Sven Kalbitzer, Teamleiter Marketing bei SANHA®. "RefHP® wird auch in zahlreichen kommerziellen und industriellen Anwendungen in anderen europäischen Ländern eingesetzt und bietet ein Höchstmaß an Sicherheit."

Die Fittings sind aus Kupfer-Eisen (CuFe2P, CW107C) gefertigt und erfüllen alle Anforderungen des VdTÜV-Werkstoffblattes 567 und des AD 2000-Merkblattes W 6/2. Sie können an alle auf dem Markt befindlichen Kupferrohre angeschlossen werden. Es sind Größen von 3/8" bis 2 5/8" erhältlich. Die Betriebstemperaturen reichen von -196 bis 150 °C. "Damit lassen sich auch große Anlagen sehr flexibel und vor allem sicher realisieren", erklärt Projektleiter Mrdovic.

Das NiroTherm®-Rohrleitungssystem eignet sich auch für Kühl- und Gefrierkreisläufe und wird für die Verteilung von heißem Glykolwasser im Obst- und Gemüsesektor eingesetzt. Es besteht aus Edelstahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 und ist mit EPDM und in einer Industrieversion mit FKM-Dichtring erhältlich, so dass unterschiedliche Betriebstemperaturbereiche abgedeckt werden können. Je nach Dimensionierung kann das Pressensystem bis zu 40 bar (bei 22 mm) eingesetzt werden. Neben diesen Vorteilen ist der erweiterte Bereich bis 168,3 mm ein weiterer Pluspunkt. NiroTherm® ist zudem schnell und einfach zu montieren. Das liegt vor allem an der Kompatibilität mit dem Werkzeug (COMBIPRESS®). So können Armaturen bis 54 mm mit den Originalkonturen SA, V und M verpresst werden - ein klarer Vorteil in puncto Kosteneffizienz und Anwenderfreundlichkeit. Das Material zeichnet sich zudem durch seine hohe Korrosionsbeständigkeit aus, was die Lebensdauer des gesamten Kühlsystems weiter verlängert.

Um das CO2-System bei einem möglichen Ausfall und einer daraus resultierenden kritischen Drucksituation zu schützen, ist das System mit CO2-Sicherheitsventilen für alle Druckbereiche (Hochdruckseite: 120 bar, Ölsammler: 60 bar, Mitteldruck: 52 bar, Niederdruck-Saugleitung: 45 bar und Kaltdruck-Saugleitung: 30 bar) ausgestattet. Im Maschinenraum und in den Kühlräumen sind Sensoren installiert, die sicherstellen, dass bei CO2-Austritt keine Personen gefährdet werden. Diese Sensoren lösen im Falle eines Vorfalls einen Alarm aus.

Schlussfolgerung

Mit SANHA®-Rohrleitungssystemen und der professionellen Planung und Umsetzung durch die HEIFO-Experten profitiert der Supermarkt von einer zuverlässigen und nachhaltigen Lösung für seine Kälteanlagen, die sowohl die Lebensmittelqualität als auch die Energieeffizienz erhöht.