Eine Technologie setzt sich durch

Die Scroll-Verdichtungstechnologie gibt es schon seit langer Zeit. Sie wurde 1905 erstmals patentiert, aber erst Anfang der 70er Jahre ermöglichten Fertigungsprozesse den industriellen Einsatz der Scrolltechnologie in Bereichen wie Klima- und Kältetechnik. Seitdem ist sie wegen ihrer Effizienz, Laufruhe und Zuverlässigkeit sehr beliebt. Die Scroll-Verdichtungstechnologie erlebte im Laufe der Zeit kontinuierliche Verbesserungen und macht jetzt mit der transkritischen CO₂-Anwendung für die Kältetechnik ihren nächsten großen Sprung.

Modernste Hardware für hohen Druck und hohe Sicherheit

Die neue Copeland CO₂-Technologie ermöglicht es, Scrollverdichter im transkritischen Modus (bis 120 bar) sehr zuverlässig und kostengünstig zu betreiben. Dies bietet eine beispiellose Alternative zur vorherrschenden Kolbentechnologie, die bisher für 10−40 kW Verdichter für die Normalkühlung verwendet wird. Um die Hochdruckherausforderungen zu meistern, haben unsere Ingenieure innovative Lösungen entwickelt, darunter viele patentierte Technologien, die zu einem sehr kompakten Design führen, insbesondere im Vergleich zur Kolbentechnologie bei gleicher Kapazität. Scrollverdichter laufen doppelt so schnell wie Kolbenkompressoren und bieten mehr Kühlleistung pro Fördervolumen. Darüber hinaus haben die Fertigungsingenieure des Unternehmens alle Prozessherausforderungen im Zusammenhang mit CO₂-Hochdruck gelöst, beispielsweise durch den Einsatz von stärkeren Wandungen am Verdichtergehäuse und an den Testständen für die Durchführung von Hochdrucktests.

Das nennen wir echte Intelligenz

Ebenso innovativ beim Copeland CO2-Scroll-Design ist die Verwendung von Dynamic Vapor Injection (DVI). Dies ermöglicht eine sehr kostengünstige Verdichtung von CO2 -Flash-Gas, indem das Flash-Gas in die Zwischenstufe des kontinuierlichen Verdichtungsprozesses des Scroll eingespritzt wird. Auf diese Weise ist kein zusätzlicher Parallelverdichter für die Behandlung von Flash-Gas erforderlich, während der Wirkungsgrad unverändert bleibt. Um zu verhindern, dass das injizierte Gas in den Flash-Tank zurückfließt, entwickelten unsere Ingenieure eine Lösung mit einem zusätzlichen Rückschlagventil. Dank dieser einfachen Systemarchitektur ermöglicht die Copeland CO2-Scrolltechnologie eine hohe Effizienz in allen Klimazonen mit einem einzigen Booster-Design. Weniger ist mehr!

Darüber hinaus haben unsere Ingenieure für elektronische Lösungen eine spezielle Systemsteuerungssoftware entwickelt. Dadurch kann die optimale Systemeffizienz erreicht werden, indem sichergestellt wird, dass die verschiedenen Parameter optimiert werden und der Booster stets sicher und zuverlässig arbeitet.

Variable Drehzahl für variable Bedingungen

Kälteanlagen laufen unter Standardbedingungen nur wenige Stunden im Jahr mit höchster Leistung. Im Winter müssen die Anlagen nicht auf Hochleistung laufen wie im Sommer und nachts müssen sie nicht so viel kühlen wie tagsüber, wenn die Nutzer Kühlung möchten. Daher ist es sinnvoll, ein Kältesystem zu konzipieren, das sich an den sich ändernden Kältebedarf anpassen kann.

Copelands Antwort auf diese Lastschwankungen war die Entwicklung spezieller drehzahlvariabler Kompressoren mit speziellen hocheffizienten, bürstenlosen  Permanentmagnetmotoren (BPM). Der große Drehzahlbereich ermöglicht die Abdeckung einer großen Kapazitätsvariation, und der BPM-Motor sorgt für eine hohe Effizienz selbst bei niedriger Last, dem Modus, in dem das System die meiste Zeit läuft. Durch die Anwendung dieser technischen Lösungen gelang es dem Entwicklungsteam, die jahreszeitlich bedingte Effizienz des Systems erfolgreich zu optimieren.

Kompaktheit für eine einfache Installation

Bei der Installation neuer oder der Sanierung bestehender Kälteanlagen sind Platz- und Gewichtsbeschränkungen oft eine Herausforderung. Aus diesem Grund hat Copeland hart daran gearbeitet, den Platzbedarf und das Gewicht seiner Kompressoren kontinuierlich zu reduzieren. Die neue Generation von Scrollverdichtern ist kompakter und leichter als die meisten anderen Scrolltechnologien mit vergleichbarer Leistung auf dem Markt. Dies erleichtert Installationen bei beengten Platzverhältnissen und ermöglicht Sanierungen auch in beengten und anspruchsvollen Umgebungen wie städtischen Einzelhandelsstandorten in bestehenden Strukturen.

Aufgrund ihres kontinuierlichen Verdichtungsprozesses laufen Copeland CO₂ -Scrollverdichter auch viel ruhiger und leiser als Kolbenkompressoren, was zu weniger Vibrationen (sicherer für Hochdrucksysteme) und einem leiseren Betrieb führt. Beides sind wichtige Vorteile für Installationen in Umgebungen, in denen geringe Geräuschemissionen erforderlich sind – sowie auch in allen anderen Umgebungen, unabhängig vom verfügbaren Platz.