Eisbildung an Kaltwassersätzen bei Nachtabsenkung im Spätherbst

Hallo Leute, ich habe hier gerade ein nerviges Problem mit unserer Kaltwasseranlage für die Prozesskühlung in der Werkstatt. Seit es nachts auf unter 5 Grad abkühlt, schaltet die Steuerung die Anlage in eine Art Ruhemodus, um Energie zu sparen. Dabei ist mir aufgefallen, dass der Verdampfer am Kaltwassersatz morgens oft leicht bereift ist, obwohl die Anlage eigentlich gar nicht unter Volllast laufen sollte. Ich vermute, dass das Wasser im internen Kreislauf aufgrund der niedrigen Außentemperaturen zu stark abkühlt, bevor der Kompressor überhaupt richtig anspringt. Die Viskosität des Öls scheint bei diesen Temperaturen auch nicht optimal zu sein, was mir Sorgen bezüglich der Schmierung macht. Muss ich hier die Hysterese der Frostschutzüberwachung nachjustieren oder ist das ein klassisches Anzeichen dafür, dass der Wärmetauscher durch die einströmende feuchte Herbstluft bei Stillstand kondensiert und dann festfriert? Hat jemand einen Tipp, wie man das System in der Übergangszeit stabiler fährt, ohne gleich die ganze Nacht durchzuheizen?

Hallo Timo, das klingt nach einem klassischen Problem bei Kaltwassersätzen, die für den Ganzjahresbetrieb nicht ausreichend modifiziert sind. Wenn die Anlage in den Stillstand geht, kühlt der Wärmetauscher durch die kalte Umgebungsluft massiv aus. Wenn die Steuerung dann im Ruhemodus die Pumpe nicht zyklisch anlaufen lässt, kommt es zur lokalen Eisbildung durch Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft. Ich empfehle Ihnen dringend, eine Frostschutz-Begleitheizung am Wärmetauscher zu prüfen oder die Steuerung so zu konfigurieren, dass die Umwälzpumpe bei Außentemperaturen unter 5 Grad in festen Intervallen läuft. Achten Sie bei Eingriffen in den Kältekreislauf unbedingt auf die ChemKlimaschutzV und lassen Sie das nur durch zertifiziertes Fachpersonal durchführen. Ein hydraulischer Abgleich des Systems ist zudem essenziell, damit bei Teilast keine stagnierenden Bereiche entstehen.

Danke Markus für die schnelle Rückmeldung. Die Pumpe läuft aktuell tatsächlich nicht, wenn der Kompressor aus ist. Das Intervall-Schalten klingt nach einer vernünftigen und kostengünstigen Lösung, um die Wassertemperatur im Puffer zumindest über dem Gefrierpunkt zu halten. Wie sieht es aus mit der Viskosität des Öls? Sollte ich bei der Gelegenheit direkt die Kurbelwannenheizung prüfen lassen, ob die bei niedrigen Temperaturen überhaupt anspringt? Ich möchte ungern einen Kompressorschaden durch mangelnde Schmierung beim morgendlichen Anlauf riskieren. Der Verschleiß ist bei diesen Kaltstarts aktuell meine größte Sorge.

Timo, als erfahrener Kälteanlagenbauer sage ich dir: Die Kurbelwannenheizung ist bei diesen Außentemperaturen absolut kritisch. Die sollte bei einem Kaltwassersatz in der Übergangszeit immer aktiv sein, bevor der Kompressor überhaupt eine Freigabe bekommt. Ohne die Heizung hast du eine Ölwanderung, die dir den Verdichter über kurz oder lang zerschießt. Prüfe bitte mal, ob dein Kaltwassersatz ein Thermostat für die Kurbelwannenheizung hat, das eventuell falsch eingestellt ist. Wenn die Ölsumpftemperatur zu niedrig ist, löst ein Sicherheitsbauteil den Start erst gar nicht aus, was für die Lebensdauer der Anlage zwar gut ist, aber morgens den Betrieb verzögert. Mein Rat: Installiere ein modulierendes Ventil oder nutze den internen Zeitplan der Steuerung klüger.

Ich plane aktuell ein ähnliches Projekt für ein Bürogebäude und wir haben uns aufgrund dieser Problematik für eine Glykol-Beimischung entschieden, um den Gefrierpunkt im gesamten System sicher abzusenken. Das spart uns die Sorgen bei nächtlichen Absenkungen und minimiert das Risiko von Frostschäden an den Wärmetauschern erheblich. Beachtet dabei bitte die Anforderungen an die Hydraulik. Eine höhere Viskosität durch das Frostschutzmittel beeinflusst den Durchfluss, daher muss die Pumpe entsprechend ausgelegt sein. Gemäß VDI 4645 sollte man hier frühzeitig die Materialverträglichkeit mit den Dichtungen prüfen. Die BEG-Förderung für effiziente Kältetechnik kann bei solchen Modernisierungen eventuell greifen, falls ihr den Kaltwassersatz ohnehin austauschen müsstet. Vielleicht ist das eine Option für dich?

Vielen Dank für die wertvollen Tipps. Die Idee mit dem Glykol ist technisch sauber, aber bei unserer Bestandsanlage mit den zahlreichen Prozesskühl-Anschlüssen in der Werkstatt sehr aufwendig. Ich werde mich jetzt erst einmal auf die Kurbelwannenheizung und das zyklische Pumpen konzentrieren, so wie Jürgen es vorgeschlagen hat. Sollte das nicht reichen, werde ich im Frühjahr einen Fachbetrieb für eine professionelle Anpassung gemäß den aktuellen Normen beauftragen. Das mit der VDI 4645 werde ich mir für die Wartungsunterlagen auf jeden Fall notieren, damit wir bei zukünftigen Erweiterungen auf der sicheren Seite sind. Danke an alle für den tollen Austausch!