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R22-Tausch zur Erweiterung der Kälteleistung

Replace-Technologie

Neue City Multi R22 Replace Außeneinheiten

Der Hauptsitz des Deutschen Zahnärztlichen Rechenzentrums (DZR) in der Stuttgarter Innenstadt wird in Teilbereichen mit einer VRF-Klimaanlage klimatisiert, die noch bis vor kurzem mit dem alten nicht umweltverträglichem Kältemittel R22 betrieben wurde. Zeit für eine Modernisierung und einen Austausch der Klimaaußengeräte auf dem Dach des fünfstöckigen Gebäudes. 

 

Bei der Bestandsaufnahme und sorgfältigen Prüfung ergab sich, dass hier noch Altgeräte eines Herstellers im Betrieb waren, in denen das mittlerweile nicht mehr zulässige Kältemittel R22 eingesetzt wurde. Seit dem 1. Januar 2010 darf aber nur noch recyceltes R22 verwendet werden. Ab 2020 ist dieses Kältemittel in der Europäischen Union dann ganz verboten. Schon jetzt ist die Nutzung von recyceltem R22 seit dem 1. Januar 2015 nicht mehr erlaubt. Hintergrund ist die EU-Verordnung 2037/2000 über Stoffe, die zum Abbau der Ozonschicht führen und hier insbesondere der Zeitplan für die stufenweise Einstellung der Produktion und Verwendung teilhalogenierter Kohlenwasserstoffe (H-FCKW), zu denen auch das Kältemittel R22 gehört. 

Gleichzeitige Erweiterung

der Klimaanlage

Seit kurzem versorgen nun vier VRF Replace Außeneinheiten der VRF City Multi Baureihe aus der Y-Serie in unterschiedlichen Leistungsgrößen die neuen, ausgewechselten Innengeräte, mit denen die Büros und Flurbereiche jahreszeitlich bedingt gekühlt oder beheizt werden. Über den Gerätetausch der alten R22 Anlage hinaus, wurde die Klimaanlage im Zuge der Erneuerung außerdem um einige Komponenten erweitert. Waren vorher 56 kW Kälteleistung installiert, kann mit den neuen Geräten insgesamt eine Kälteleistung von 106 kW abgedeckt werden. 


Eine bloße Erhöhung der Leistung über die vorhandene Gerätetechnik war jedoch nur schwer umsetzbar. Naheliegender war es, die alte R22-basierte Gerätetechnik komplett durch neue Außen- und Innengeräte auszutauschen und um einige neue Geräte zu erweitern. Sehr zum Vorteil des Betreibers, denn so lassen sich auch die wesentlich höhere Energieeffizienz, langfristige Betriebssicherheit und wesentlich bessere Umweltverträglichkeit nutzen. „Dies fällt umso mehr ins Gewicht, da der Betreiber, die DZR zunehmend die VRF-Klimageräte auch für die Raumwärme, also zum Heizen nutzt. Hintergrund sind immer wieder auftretende Funktionalitätsprobleme mit dem vorhandenen Fernwärmeanschluss und die Tatsache, dass sich das Heizen mit der modernen VRF-Technologie mittlerweile wirtschaftlicher gestalten lässt“, erklärt Gordon Gonsior, Kälteanlagenbauermeister und Geschäftsführer der Zephir Kälte Klima GmbH, dem ausführenden Fachhandwerksbetrieb bei diesem Projekt.

28 neue Innengeräte

für 
optimale Luftverteilung

Insgesamt wurden in dem mehrgeschossigen Gebäude in der Fußgängerzone der Stuttgarter Innenstadt 28 neue Innengeräte installiert. Zum Teil ersetzen sie alte Innengeräte, zum Teil wurden auch neue platziert, um das Raumklima auf einzelnen Etagen und Räumen zu verbessern. Die neuen Innengeräte wurden komplett als 4-Wege-Deckenkassetten installiert, weil diese einen besonders hohen Komfort bieten und geringere Leistungsaufnahme zu verzeichnen haben. Gegenüber den vorhandenen Wandgeräten weisen sie eine optimale Luftverteilung im Raum und das beste Leistungsverhältnis unter allen Klimageräten auf. Eine Frage stand dabei jedoch im Raum. Wie soll mit den alten im ganzen Gebäude verteilten Leitungen umgegangen werden? Während die Klimageräte leicht zugänglich auf dem Dach oder in den Räumen zu demontieren waren, verläuft das Rohrleitungsnetz – insbesondere die Hauptleitung – quer durch sämtliche Etagen und Zwischendecken des Gebäudes. 

Die Kälte- und Klimatechnik befindet sich in einem stetigen Wandel. Aktuelle technische und rechtliche Vorgaben verändern sich fortlaufend. Besonders gilt dies für die verwendeten Kältemittel. Nach und nach werden ältere Kältemittel wie beispielsweise R22 vom Markt genommen und dürfen nicht mehr eingesetzt werden. Statt veraltete Klimaanlagen im Extremfall stillzulegen, können sie auch modernisiert werden. Doch welches System eignet sich am besten dafür, einen norm- und fachgerechten sowie energiesparenden Anlagenbetrieb zu gewährleisten, ohne den laufenden Betrieb zu stören? Ein Beispiel aus Stuttgart zeigt, wie einfach und schnell es gehen kann. 

Alt gegen neu -

ganz ohne Rohrleitungswechsel

Ein Tausch des vorhandenen Rohrsystems verursacht in der Regel Aufwand und Kosten, die sich im normalen Arbeitsalltag eines Unternehmens oft nicht realisieren lassen. Der Austausch des alten R22 Außengerätes gegen neue energieeffizientere R410A Geräte stellte dabei den geringsten Aufwand dar. „Wäre der Austausch des alten Rohrnetzes hinzugekommen, hätte dies nicht nur zu einem deutlichen Mehr an Investitionskosten geführt. Auch der Betrieb hätte für einige Tage unterbrochen werden müssen“, so Gonsior. Zum Beispiel können sich in VRF Anlagen mit einer Vielzahl von angeschlossenen Innengeräten und verzweigtem Rohrnetz bei einem Tausch des alten Kältemittels R22 Ölnester bilden, die sich nur schwer entfernen lassen.  Die Replace Technologie von Mitsubishi Electric bietet für diese Aufgabe praktikable und effiziente Lösungen. Bisher musste bei einem Systemtausch immer auch das Rohrnetz erneuert werden, da Ölrückstände zu Kompressorschäden in den neuen Geräten führen könnten. 

Geringer Aufwand dank

des
R22 Replace Verfahrens

Bei dem patentierten R22 Replace Verfahren brauchen nur die Altgeräte ausgewechselt werden und das alte Rohrsystem kann im Gebäude verbleiben. Mit der Replace City Multi Serie steht eine Baureihe zur Verfügung, bei der das neue Kältemittel R410A über eine automatische Spülfunktion in zweiphasigem Zustand durch die Anlage gefördert wird. Dabei nimmt es die Mineralölreste vollständig auf, die dann im Außengerät durch einen Spülfilter wieder vom Kältemittel getrennt werden. Auf diese Weise können auch aufwändige Bauarbeiten entfallen. Zusätzlich wurden bei dieser Baureihe die Rohrleitungsdimensionen so angepasst, dass sie den üblichen Durchmessern von R22-Systemen der jeweiligen Leistung entsprechen. Die optimale Lösung für Gebäude also, in denen ein bereits vorhandenes Rohrnetz nur schwer demontierbar ist und deshalb weiter genutzt werden soll. Parallel zu den wenigen erforderlichen Umbauarbeiten reduzierten sich auch der Montageaufwand sowie die dafür benötigte Zeit. Das Stilllegen und Abtrennen der Alt-Geräte variierte je nach Anzahl und Einbauort der Einheiten zwischen wenigen Stunden und einem Tag. 

Anlagentausch

in 
wenigen Schritten

In der DZR-Niederlassung sind die neuen 4-Wege-Kanaleinbaugeräte in den abgehängten Decken platziert. Die Alt-Geräte sind zum größten Teil Wandgeräte, die zunächst evakuiert und vom Rohrleitungsnetz abgetrennt wurden. Sie können jederzeit nachträglich bequem und sauber demontiert werden, während die neuen Geräte schon im Betrieb sind. „Bei einem Tausch der Rohrleitungen hätten wir die halbe Decke runterreißen und die einzelnen Büros und Flure für einige Tage absperren müssen“, so Gonsior. „Für den reibungslosen Geschäftsbetrieb wie auch für andere Mieter in dem Geschäftshaus wäre das mit unangenehmen Einschränkungen verbunden gewesen, die so vermieden werden konnten.“ 

 

Die Montage vollzog sich im Grunde genommen in fünf aufeinander folgenden Schritten. Als erstes werden die vorhandenen R22 Rohrleitungen geortet, um das gesamte R22 Kältemittel ausfindig zu machen und eine geordnete Beseitigung sicherstellen zu können. In einem zweiten Schritt wird das alte Kältemittel R22 dann mit dem alten Außengerät abgesaugt. Dort verbleibt es bis zur endgültigen fach- und umweltgerechten Entsorgung im Gerät. Eventuelle R22-Rückstände in den Rohrleitungen werden mit einer Absaugstation entfernt. Als drittes werden die alten R22 Innengeräte durch neue, effiziente R410A Innengeräte ersetzt. Nach der Montage werden die neuen Geräte zum Teil mit kurzen Zuleitungen an die vorhandenen Kältemittelleitungen angebunden und die elektrotechnischen Anschlüsse aufgelegt. 


Der Austausch der Außengeräte – alt gegen neu – erfolgte innerhalb von zweieinhalb Stunden mit dem Lastenkran. Dank der guten Planung ist immer ein neues Außengerät auf das Dach transportiert und ein Alt-Gerät im Wechsel entfernt worden. Zeitgleich sind die neuen Einheiten auf den vorbereiteten Untergestellen fixiert und festmontiert worden. Das Anschließen an die Kälteverrohrung geschieht ebenfalls zeitnah. Abschließend erfolgt die Spülfunktion durch das gesamte Rohrleitungsnetz und die neu installierten Einheiten sowie den Mineralöltransfer und die Abscheidung vollautomatisch durch die Außengeräte. Die Dauer des Spülprozesses variiert je nach Anlagengröße und beträgt maximal zwei Stunden. Als fünfter und letzter Installationsschritt erfolgt die Befüllung der Anlage mit dem neuen Kältemittel R410A. Danach geht die Anlage in den Normalbetrieb über. 

Fazit

Zunehmende Reparaturen und der Wunsch, weitere Gebäudebereiche zu klimatisieren, waren der Anlass, sich mit der vorhandenen Klimaanlage zu beschäftigen. Die aktuelle Gesetzgebung hat es dem DZR leichtgemacht, sich für eine neue Geräte-Generation zu entscheiden. Damit beim Austausch der alten gegen die neuen Geräte keine Rohrleitungen gewechselt werden brauchen, hat der Kältefachbetrieb Zephir seinem langjährigen Kunden die Replace Technologie von Mitsubishi Electric empfohlen, mit der ein einfacher Ersatz von R22 VRF Systemen ohne kostenintensiven Austausch des Rohrnetzes möglich ist. Ein weiterer Vorteil der neuen Klimageräte ist ihre wesentlich höhere Energieeffizienz, die zu einer deutlichen Reduzierung des Energieverbrauchs und damit der Betriebskosten führt. Mittlerweile sind die neu installierten Inneneinheiten im Betrieb und arbeiten erheblich leiser sowie energiesparender als die alte R22-Anlage.