Im Gegensatz zu einer Heizungsanlage, die einem Gebäude bzw. Räumen Wärme zuführt, wird mit einer Kaltwasseranlage dem Gebäude bzw. Räumen über einer Kühlflüssigkeit Wärme entzogen. Dabei kann bei entsprechenden Kaltwassertemperaturen während des Betriebes durch die Entfeuchtung der Luft auf den Oberflächen der Wärmetauscher Kondensat entstehen, das zusätzlich abgeführt werden muss.
Kaltwasseranlagen werden mit kleinen Temperaturspreizungen (4 - 6 K) ausgelegt. Das ergibt einen 3- bis 6fachen Wasservolumenstrom gegenüber Heizungsanlagen (10 - 20 K) bei gleicher Wärmeübertragung. Bei der Planung von Anlagen (Kühlanlagen) mit Sole (Wasser-Glykol-Gemisch [Ethylen-Glykol oder Propylen-Glykol]) muss beachtet werden, dass sich die Druckverluste, Volumenströme und die Kälteleistung verändern.
Die Anlagen werden zur Klimatisierung  (Lüftungsanlage, Kühlflächen) und in der Prozesstechnik (z. B. Kühlung von Maschinen, Apparate, EDV-Anlagen) eingesetzt.
Ein Kaltwassererzeuger (Kaltwassersatz, Flüssigkeitskühler, Wärmepumpe) entzieht aus einem System Wärme, die entweder in die Umgebung (Außenluft) oder an weitere Verbraucher (TW-Speicher, Pufferspeicher, Heizflächen) zu Heizzwecken abgegeben  wird.

Kaltwasseranlagen in HLK-Anlagen

Eine effiziente Kühlanlage weist die folgenden Eigenschaften auf:
• Ein effizientes Konstruktionskonzept:
Die Auswahl eines geeigneten Konstruktionskonzepts, das auf sich ändernde Betriebsbedingungen reagiert, ist für eine hohe Effizienz entscheidend. Pumpenanlagen mit variablem Durchfluss für große Anwendungen und die Auswahl der Anzahl, des Typs und der Konfiguration von Kühlern in Abhängigkeit des erwarteten Lastprofils sind weitere Faktoren, die sich auf eine effiziente Konstruktion auswirken.
• Effiziente Komponenten:
Bei der Auswahl der Kühler, Pumpen, Lüfter und Motoren sollte nicht nur die Effizienz der einzelnen Komponenten, sondern die der ganzen Anlage eine Rolle spielen. Berücksichtigen Sie auch Energiesparmotoren, Pumpen mit hohem Wirkungsgrad bei den ausgelegten Betriebsbedingungen und Kühler, die sowohl bei Voll- als auch bei Teillasten effizient arbeiten.
• Ordnungsgemäße Installation, Inbetriebnahme und Betrieb:
Eine Kühlanlage, die die oben genannten Kriterien erfüllt, kann immer noch viel Energie verschwenden und im Gebäude nur einen schlechten Komfort bieten, wenn sie nicht richtig installiert oder betrieben wird.
Jens Nørgaard, Grundfos, Dänemark

Eine zentrale Kaltwasseranlage besteht in der Regel aus den folgenden Teilsystemen, die einzelne Wärmeübertragungskreise mit zirkulierendem Wasser darstellen:
• Der Wärmeabfuhrkreis besteht aus Kühltürmen, Kondensatpumpen und Wasseraufbereitungsanlagen. Dieser Kreis wird verwendet, um die Wärme vom heißen Kältemittel an die Luft abzuführen. Dies kann entweder über Kühlkörper (bei luftgekühlten Anlagen) oder über Kühltürme erfolgen, bei denen Wasser die Wärme aus der Verflüssigerschlange aufnimmt und an die Umgebung abgibt.
• Im Primärkreis kümmert sich die Primärpumpe hauptsächlich um die Zirkulation des Kaltwassers innerhalb des Produktionskreises.
• Der Sekundärkreis besteht aus Umwälzpumpen, die das Kaltwasser vom Kühler zu den verschiedenen Verteileranlagen wie Gebläsekonvektoren, Deckenkühlern, Klimageräten oder Strahlungskühlern transportieren.
• Der Mischkreis dient hauptsächlich dazu, Durchfluss- und Rücklaufwasser zu vermischen, um die erforderliche Temperatur zu erreichen. Dies ist besonders wichtig, wenn die Anlage Deckenstrahlsysteme/Fußbodenheizungen, Kühlbalken usw. umfasst, bei denen Kondensation ein Problem darstellt.
• Der Regelkreis verknüpft das gesamte System, um sicherzustellen, dass es wie vorgesehen funktioniert. Alle Teilsysteme, einschließlich Kühler, Pumpen, Kühltürmen, Gebläsekonvektoren, Kühlturmlüfter und Wasseraufbereitungsanlagen, sind in ein einziges System integriert, wodurch eine einfache Überwachung und Regelung möglich ist.

In den üblichen Kaltwasseranlagen wird Kaltwasser von einer einfachen, direkten Primärpumpenanlage geliefert. Das Kaltwasser wird dabei mit einem konstanten Durchfluss gefördert, der unabhängig von der Kühllast ist. Bei Teillastbedingungen, die die meiste Zeit auftreten, werden Dreiwege-Regelventile an Kühlschlangen eingesetzt, um das Kaltwasser umzuleiten und zurück in die Rücklaufleitung zu speisen. Das Kaltwasser vermischt sich mit dem Rücklaufwasser der Kühlschlangen, was zu einer niedrigeren Rücklauftemperatur des Kaltwassers in der Anlage führt. Diese niedrigere Rücklauftemperatur reduziert die Temperaturdifferenz (Δ_T) zwischen den Kühlern.
Dieses Verfahren zur Kaltwasserförderung führt zu einer erheblichen Energieverschwendung und zu einemLeistungsverlust der Hauptkühlanlage, der durch die niedrige Δ_T verursacht wird.
Kühler regeln nur die Auslasstemperatur der Verdampferschlangen . Die Leistung der Kühlschlange beeinflusst dagegen die Temperatur des Kaltwassers, das in den Technikraum zurückkehrt. Dies wirkt sich wiederum erheblich auf die Δ_T der Anlage aus.
Eine niedrige Δ_T hat die Auswirkungen, dass z. B. die Leistung von 1,5 MW einer Kaltwasseranlage bei einer Auslegungs-Δ_T von 6 K beträgt. Wenn in der Anlage eine niedrige Δ_T auftritt, wird die Kälteleistung drastisch verringert. Liegt die tatsächliche Δ_T bei lediglich 2 K, wird die Kälteleistung der Anlage um zwei Drittel reduziert. Die Leistung beträgt dann nur 0,5 MW.
Jens Nørgaard, Grundfos, Dänemark

HLK in Gewerbegebäuden - Effiziente Kaltwasseranlagen entwerfen
- Jens Nørgaard, Grundfos, Dänemark
Containerisierte Kaltwasseranlage (CCWP) - KTI - Plersch Kältetechnik GmbH
Kaltwassersatz: Funktion, Schema, Hersteller & Kosten - Lindenfield GmbH
Fachwissen der Kälte-, Klima- und Lüftungstechnik online - www.vde-verlag.de/kkb
Hydraulik-Handbuch - Kaltwasserwärmeerzeuger und Wärmepumpen
- FläktGroup Deutschland GmbH
Kaltwasserwärmeerzeuger und Wärmepumpen von FläktGroup
Kaltwassersatz: Funktion, Typen und Hersteller
- Marktplatz Mittelstand GmbH & Co. KG

VDI 6044 - Vermeidung von Schäden in Kaltwasser- und Kühlkreisläufen
Die neue VDI-Richtlinie 6044 - "Vermeidung von Schäden in Kaltwasser- und Kühlkreisläufen" ist im Bereich der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA) innerhalb von Gebäuden und auf Grundstücken einschließlich für industrielle Anwendungsfälle für Kalt- und Kühlwasserkreisläufe mit einer Umlaufwassertemperatur von unter 40 °C anzuwenden.
Für korrosionstechnisch geschlossene Kalt- bzw. Kühlwasserkreisläufe, die temporär oder ständig in direkter hydraulischer Verbindung mit Warmwasser-Heizungsanlagen betrieben werden, sind zu beachtende Besonderheiten beschrieben. Erhöhte Anforderungen, wie an die Energieeffizienz und Kosten von Anlagen zur Kühlung von Gebäuden und Prozessen, haben in den letzten Jahren zu immer komplexeren Anlagenkonfigurationen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Werkstoffe in den Anlagen geführt. Durch z. B. mikrobiologische Prozesse, ungeeignete Mischinstallationen und Verunreinigungen aus Produktion, Lagerung und Montage, kann es zu Betriebsstörungen (z. B. Korrosionsschaden, Luft bzw. Gase in der Anlage), Effizienzverlusten und aufwendigen Instandsetzungsarbeiten kommen.
Die Ursachen für erhöhte Korrosionswahrscheinlichkeit und Ablagerungen liegen häufig in einer unzureichenden Aufbereitung und Behandlung des Füll- bzw. Ergänzungs- und Umlaufwassers. Während des Betriebs kann es zur Veränderung der Wasserbeschaffenheit kommen. Deshalb ist eine Überwachung und Dokumentation der Wasserbeschaffenheit notwendig.
Themen für Neuanlagen:
• die Planung unter wassertechnischen Gesichtspunkten;
• die Festlegung von Wasserparametern des Füll- bzw. Ergänzungs- sowie des Umlaufwassers in Abstimmung mit den verwendeten wasserberührten Werkstoffen der Komponenten;
• das Spülen nach erfolgter Installation im Rahmen der Inbetriebnahme;
• den Zeitpunkt und Umfang der erstmaligen und wiederkehrenden Wasseruntersuchungen als Teil der Instandhaltungsplanung.
Themen für Bestandsanlagen:
• die Problemerkennung und Ableitung von Maßnahmen zur Beseitigung von Korrosionsursachen;
• die Problemerkennung und Ableitung von Maßnahmen zur Beseitigung von Ablagerungsursachen;
• die Planung und Ausführung von Reinigungsmaßnahmen.
----------------------------------
Die neue VDI-Richtlinie 6044 - 2023-04, die auf der BTGA-Regel 3.003 basiert, gibt konkrete Richtwerte für Füll-, Ergänzungs- und Umlaufwasser vor. Da viele Kalt- und Kühlwasserkreisläufe im Gegensatz zu Heizungsanlagen faktisch korrosionstechnisch offen ausgeführt werden, kann je nach Anlagenart zum Umlaufwasser mehr oder weniger Luftsauerstoff und Stickstoff aufgenommen werden. Durch diesen kontinuierlichen Sauerstoff- und Stickstoffeintrag kann es in diesen Anlagen zu korrosionsbedingten Schäden und Betriebsstörungen kommen. Deshalb sind in solche Anlagen höhere Anforderungen an die Wasserqualität erforderlich.
Die Richtlinie gilt für:
• geschlossene Kalt- und Kühlwasserkreisläufe
• mit einer maximalen Umlaufwassertemperatur von < 40 °C
• einem Gesamtvolumen > 1.000 Liter (ohne Pufferspeicher)
VDI 6044-relevante Anlagen:
• Kü¨hl- und Kälteanlagen fu¨r industrielle Anwendungen (z. B. Rückkü¨hlsysteme oder Kaltwassersätze)
• Oberflächennahe Geothermie und kalte Nahwärmenetze
• Lebensmittelnahe Bereiche (z. B. Tiefkü¨hlketten, Molkereien oder Brauereien)
• Heizsysteme mit Fußbodenheizungen oder Betonkernaktivierungen

Im Vergleich zur VDI-Richtlinie 2035 wurden in die VDI-Richtlinie 6044 neue Werte (Chlorid, Sulfat und Nitrat sowie auch TOC, Eisen, Zink, Kupfer, Alu und Ammonium) aufgenommen. Die generelle Gesamthärtevorgabe von < 8,4 °dH ist aufgrund der in größeren Anlagen vorherrschenden geringeren Betriebstemperatur weiter gefasst als in der VDI-Richtlinie 2035. Diese Vorgaben sind künftig in der Planung, im Bau und im Betrieb zu berücksichtigen, um Betriebsstörungen oder Schäden im System zu verhindern.
Für Kalt- und Kühlwasserkreisläufe bestanden bisher keine vergleichbaren Regeln für Planung, Installation sowie den sicheren Betrieb unter wassertechnischen Aspekten. Dadurch kam es in der Vergangenheit in Kältesystemen zu Funktionsstörungen durch Korrosion und/oder zu mikrobiologischer Aktivität, und das sogar häufiger als in Heizsystemen. Es wurde übersehen, dass sowohl Kalk- wie auch Korrosionsbeläge den Wärmeübergang gravierend verschlechtern und so Energiekosten steigern. 1 mm Kalkbelag vermindert im Wärmetauscher den Wärmeübergang schon um 20 %. Noch negativer wirken sich Biofilme nicht nur als Wärmelsolationsschicht im Wärmetauscher aus, sie fördern auch die Korrosion.
Interessant wird es beim Betrieb von kombinierten Heiz- und Kühlanlagen mit einem Gesamtvolumen > 1.000 Liter (ohne Pufferspeicher), also so genannten Change-over-Systeme, unter die der Großteil der aktuell verbauten Wärmepumpen-Anlagen fällt. Hierbei gilt es sowohl die neue VDI-Richtlinie 6044 als auch die VDI-Richtlinie 2035 zu beachten. Denn diese Anlagen können beides und wechseln zwischen Heizen und Kühlen.

VDI/BTGA 6044 - VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V.
Die VDI-Richtlinie 6044: Was es bei der Kühlwasseraufbereitung zu beachten gibt
perma-trade Wassertechnik GmbH
Korrosion in Heiz- und Kühlsystemen - Seminarinhalte
Prof. Oliver Opel, Fachhochschule Westküste FHW, Heide
Kühlwasseraufbereitung: Wie Sie Ablagerungen, Legionellen und Korrosion vermeiden?
aqua-Technik Beratungs GmbH

Change-over-System

Change-Over-Systeme sind kombinierte Heiz-/Kühlsysteme mit denen ein einfacher Wechsel zwischen dem Heiz- und Kühlmodus möglich ist. Bei dieser Installationsart ist eine gute hydraulische Einregulierung (hydraulischer Abgleich) schwierig zu realisieren. Deswegen muss das bei der Planung von diesen Anlagen besonders berücksichtigt werden. Außerdem muss auf die Druckhaltung besonders geachtet werden, um die Folgen des Mediumwechsels, ausgelöst durch das Umschalten von Heiz- auf Kühlbetrieb, zu vermeiden.
Bei einer zentralen Umschaltung erfolgt die Umstellung für die gesamte Anlage direkt hinter dem Wärme- bzw. Kälteerzeuger. Dieses Umschalten wird i.d.R. durch den Einsatz von 3-Wege-Ventilen erreicht.
Mit dem Change-Over-Systeme wird ein Umschaltung einzelner Zonen ermöglicht. So kann ein Teil des Gebäudes beheizt und ein anderer Teil gekühlt werden. Die Verteilung erfolgt hierbei über ein System mit jeweils zwei Rohrleitungen für Kaltwasser und zwei Rohrleitungen für Heizwasser. Wie beim zentralen Umschalten kommt an den Endgeräten nur ein Ventil für den Abgleich und die Regelung der Durchflussmenge zum Einsatz.
Eine andere Mögllichkeit ist das individuelle Umschalten einzelner Endgeräte. Diese Konstellation wird heute häufig verwendet, da es dem Benutzer den Vorteil eines individuellen Wechsels zwischen Heiz- und Kühlbetrieb verschafft. Dabei wird in Fan Coil-Units nur ein einzelnes Register für den Heiz- und Kühlbetrieb verwendet. Die Verteilung erfolgt über ein 3- oder 4-Leiter-System, wobei das Umschalten zwischen Heiz- und Kühlbetrieb in der Regel über ein 6-Wege-Ventil erfolgt.
In Change-Over-Systemen muss ein besonderes Augenmerk auf die Druckhaltung gelenkt werden. Mit dem individuellen Wechseln zwischen Heiz- und Kühlbetrieb wird die Wassermenge der Kühldeckenplatten oder Fan Coils im Heizbetrieb z. B. auf 40 °C erwärmt bzw. im Kühlbetrieb z. B. auf 16 °C gekühlt. Jede Temperaturänderung verursacht eine Ausdehnung oder Kontraktion der jeweiligen Flüssigkeit. Durch die Kontraktion im Kühlbetrieb wird der Druckhaltung des Kühlsystems Wasser entnommen. Durch die Umschaltung in den Heizbetrieb wird bei anschließender Aufheizung das Expansionsvolumen in die Heizungs-Druckhaltung überführt. Deswegen ist es in solchen Change-Over-Systemen zwingend erforderlich, einen korrekten Ausgleich zwischen den beiden Druckhaltesystemen sicherzustellen.
Gibt es nur eine einzige Druckhaltung verwendet, die über eine gemeinsame Ausdehnungsleitung sowohl an den Heiz- als auch an den Kältekreislauf angebunden ist, sind die Flüssigkeiten der beiden Kreisläufe permanent ohne Kontrolle des ausgetauschten Volumens verbunden. Bei dem Einsatz eines 6-Wege-Ventil, das evrtl. nicht korrekt umschaltet, kommt es durch die gemeinsame Ausdehnungsleitung zu einer Fehlzirkulation zwischen den beiden Kreisläufen. Die Installation von zwei Druckhaltesystemen, die durch eine Ausgleichsleitung verbunden und mit einem motorisierten Ventil ausgestattet sind, können das Problem lösen. Dieses Ventil ermöglicht den Ausgleich zwischen den Ausdehnungsvolumen auf der Wärme- und Kälteseite.

Herausforderung Change-Over-System
Teil 1: Besonderheiten bei der Planung beachten
Teil 2: Lösungen für die Regelung
Meinolf Rath, IMI Hydronic Engineering Deutschland

Mobile Kälte
Viele industrielle Produktionen und deren Verarbeitung, sowie der Bereich der technischen Infrastruktur von Wohn- und Geschäftsgebäuden sind neben einer Wärmezufuhr besonders von einer zuverlässigen und konstanten Kälte- und Luftversorgung abhängig. Schon ein kurzzeitiger Ausfall von Kälteanlagen kann erhebliche Kosten verursachen. Hier ist es sinnvoll, wenn man die Adresse eines Spezialist im Bereich Vermietung und Wartung mobiler Kaltwassersätze, Klimaanlagen und Lüftungsgeräte, die rund um die Uhr, an 365 Tagen im Jahr, erreichbar ist, zur Hand hat.
So bietet z. B. die Firma Delta-Temp mobile Kaltwassersätze, wassergeführte Split-Klimageräte und Klimazentralen zur Vermietung und Wartung an.
Dazu sind zahlreiche mobile Kälteanlagen/Leihkühler im Leistungsbereich von 25 kW bis 1.500 kW vorhanden. Diese mobilen Chiller arbeiten in einem Temperaturbereich von -14 °C bis +35 °C. Die mobile Klimaanlage (Split-Klimagerät AC 6.7) wird steckerfertig geliefert und isteinfach zu installieren. Das Spot-Klimagerät AC 7.2 wird meist als Spotcooler in der Industrie oder als mobiles Klimagerät in Serverräumen eingesetzt. Die wassergeführten Split-Klimageräte vom Typ AC 6.7 mit vorgefüllten Schlauchpaketen und Schnellverschlüssen kommen immer dann zum Einsatz, wenn die Wärmeenergie nicht über einen Luftschlauch abgeführt werden kann. Die Klimazentralen RFT 50 und RFT 100 sind durch Kühl- und Heizbetrieb ideal für größere Klimatisierungen in Übergangszeiten (warme Tage/kühle Nächte) geeignet.

Hallenbelüftung mit einem mobilen Lüftungsgerät und luftgekühlter Kaltwassersatz
Quelle: Delta-Temp GmbH

Mobile Wärme
Nicht nur bei einem Heizungsausfall, sondern auch bei der Reparatur, Sanierung oder Erneuerung der Heizungsanlage, bietet sich die "Mobile Wärme" an. Spezialfirmen vermieten mobile Heizzentralen mit Warmwasser-, Öl-, Gas-, Elektro-Antrieb und helfen zusätzlich bei der An- und Ablieferung, Installation und Inbetriebnahme der Geräte. Das Produktangebot umfasst u. a. Übergangsheizungen, Notfallheizungen bei Heizungsausfall, Trocknungshilfe (z. B. zum Estrich und Bautrocknung), eigenständige Einrichtungen bei Events in Zelten (Zeltheizung mieten) oder Lagerhallen und Bereitstellung von Prozesswärme.

>>>> hier ausführlicher