Eisspeichersysteme: Effiziente thermische Energiespeicherung für den Kühlungsbedarf

Einleitung: Warum die Eisspeicherung für das Energiemanagement wichtig ist

Bei der industriellen und gewerblichen Kühlung ist die Fähigkeit, Energie effizient zu speichern, von entscheidender Bedeutung. Eisspeicher-Silosysteme bieten eine kosteneffiziente und nachhaltige Lösung, indem sie nachts Eis produzieren (wenn die Stromtarife niedriger sind) und es während der Nachfragespitzen am Tag nutzen. Dieser Ansatz der Wärmespeicherung kann die Energiekosten um bis zu 40 % senken und ist damit ein strategisches Instrument im modernen Energiemanagement.

Was ist ein Eisspeicher? Aufbau, Betrieb und Energieprinzip

Ein Eisspeicher-Silo ist ein vertikaler, zylindrischer Edelstahltank mit eingebauten Verdampferplatten. Während der Füllphase bildet sich auf den vertikalen Platten mit Hilfe von Kältemitteln wie Ammoniak, Freon oder Glykol Eis. Eine dünne Eisschicht sorgt für einen minimalen Wärmewiderstand. Nach einer kontrollierten Heißgasabtauung oder Glykolführung ist der Verdampfer bereit für den nächsten Kühlzyklus.

Die gespeicherte latente Wärme wird beim Schmelzen des Eises freigesetzt, so dass die Kühlleistung genau dann zur Verfügung steht, wenn sie benötigt wird - in Spitzenlastzeiten. Darüber hinaus kann das System als Direktkühler eingesetzt werden, der das Rücklaufwasser direkt auf 0,5 °C abkühlt, was die Effizienz erhöht und den Stromverbrauch senkt.

Hauptnutzen und technische Vorteile

• Hohe Spitzenlastkapazität bei relativ kleinen Kältemaschinen

• Direkte Kühlfunktion verbessert den COP erheblich

• Bis zu 80× mehr Energiespeicher im Vergleich zu Kaltwasser

• Geringe Kältemittelmengen erforderlich

• Minimaler Platzbedarf

• Hygienischer Edelstahl, korrosionsbeständig, langlebig

• Automatischer Betrieb über PLC mit Temperaturregelung

Aufbau und Varianten

Der Verdampfer ist nicht eingetaucht, so dass Inspektion und Wartung jederzeit möglich sind. Das System verwendet einen dünnen Eisfilm, der periodisch durch kurze Heißgasimpulse freigesetzt wird. Kundenspezifische Geometrien und Nachrüstungen an bestehenden Tanks sind möglich. Das System ist modular aufgebaut, was den Transport und die Installation vereinfacht.

Materialien, Herstellung und Kontrolle

• Gehäuse aus rostfreiem Stahl, vollverschweißt und optional isoliert

• Konzipiert für den Innen- und Außeneinsatz

• Steuerungssystem: PLC-basiert, mit Rücklauftemperatur- und Bedarfsdaten

• Kältemittel: NH₃, Freon, Glykol optional

Anwendungen und Anwendungsfälle

• Molkereien und Milchverarbeitung

• Brauereien und Softdrinkanlagen

• Lebensmittelverarbeitung mit Eiswasserkühlung

• Fernkältesysteme

• Energiespeicherung zur Netzentlastung

• Nachttarifoptimierung in HVAC-Systemen

Technische Zusammenfassung