Ein Kühlwassersystem für das Spritzgießen ist ein industrielles geschlossenes Umlaufkühlsystem, das Kühlwasser im Temperaturbereich von 20 °C bis 30 °C als Medium zur Kühlung von Anlagen oder Prozessen nutzt. Sein grundlegendes Betriebsmerkmal ist die Regelung der Temperaturabsenkung. Im Wesentlichen handelt es sich um ein System, bei dem das Kühlwasser die Wärme aus den durchströmten Lastanlagen aufnimmt und diese anschließend über Kühleinheiten abführt.Kühlschränke) bevor es erneut zirkuliert wird.
Bei der Untersuchung der umfassenden Nutzung der thermischen Energie innerhalb des Kühlwassersystems können Hardwarelösungen wie der Einbau von Plattenwärmetauschern und Wärmepumpenanlagen in das Kühlnetzwerk eine Wärmerückgewinnung und -wiederverwendung ermöglichen. Allerdings müssen die tatsächlichen Investitionskosten für die Ausrüstung sowie die wirtschaftliche Rentabilität sorgfältig abgewogen werden.
Im Bereich der Klimatisierung könnte die zurückgewonnene Wärme theoretisch zur Raumheizung genutzt werden. Dies ist insbesondere im Winter realisierbar, wenn ein großer Teil oder sogar die gesamte Wärme potenziell nutzbar wäre. Allerdings bestehen hinsichtlich der Systemgröße zwei wesentliche Voraussetzungen: Erstens muss die installierte Leistung ausreichend groß sein, und zweitens muss die verfügbare Wärmemenge zum Austausch erheblich sein. Bezüglich der Prozesstemperaturanforderungen gilt: Der Wärmeaustausch mit dem Kühlwasser muss den Temperaturbedürfnissen des Spritzgussprozesses entsprechen.
Dennoch besteht ein erheblicher Nachteil: Die Zeit, in der das industrielle Kühlwassersystem seinen höchsten Kühlbedarf aufweist, fällt genau mit der Phase zusammen, in der auch das Klimatisierungssystem seinen maximalen Kühlbedarf hat. Eine vernetzte Nutzung dieser Systeme während dieser Spitzenzeiten würde die erforderliche installierte Leistung sowohl der Kältemaschinen als auch der Kühleinheiten erhöhen. Daher muss der Nutzen einer solchen Integration kritisch bewertet werden.
Zweitens bringt die Nutzung der Wärme zur Klimatisierungskühlung ein neues Problem mit sich: Das industrielle Kühlwassersystem ist ein Konstanttemperatursystem. Sobald seine Temperatur das Regelziel erreicht, muss der Wärmeaustausch mit der Wärmepumpe der Klimaanlage eingestellt werden. In der praktischen Anwendung führt dies häufig dazu, dass keine Wärme mehr zur Rückgewinnung durch die Wärmepumpe vorhanden ist. Folglich kann bei der Auswahl der Klimageräte die elektrische Heizleistung der Zusatzheizfunktion in den Gebläsekonvektoren keinesfalls reduziert werden. Für Systeme, bei denen die insgesamt rückgewonnene Wärme begrenzt ist, ist die Auslastung der zurückgewonnenen Wärme gering, und die wirtschaftliche Rendite fällt entsprechend niedrig aus.
Drittens verringert die Integration der Klimageräte in dieses Wärmerückgewinnungskonzept die Investition in die Kerngeräte nicht. Alle erforderlichen Komponenten – Kältemaschinen für die Kühlung sowie Wärmepumpen für die Heizung – müssen weiterhin installiert werden. Es wird empfohlen, dass Kunden die Notwendigkeit eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlwassersystem und dem Klimatisierungssystem anhand ihrer tatsächlichen betrieblichen Anforderungen und der aktuellen Situation prüfen.
