d - Bundesamt für Energie BFE

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3003 Bern, Juni 1992
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RAVEL Materialien zu RAVEL
Materialien zu RAVEL
Kühlschränke für
Hotelzimmer
und Studios
Marcel A. Beer
Peter Krebs
RAVEL - Materialien zu RAVEL
Impulsprogramm RAVEL
Kühlschränke für Hotelzimmer und Studios
31. März 1992, Seite 2
Seite
Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung
Résumé
3
5
1
Zielsetzung des Untersuchungsprojektes
7
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
Einführung
Bedürfnis oder Qualitätssymbol
24-Stunden Getränke-Service
Der individuelle Zimmerkühlschrank
Gesamtsparpotential und Alternativen
7
7
8
9
9
3.
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.2
3.3
Marktübersicht
Grundlagenerhebung
Kühlschrankhersteller
Fachverband Elektroapparate für Haushalt und Gewerbe
Minibar (Schweiz) AG
Technologie- und Produktevergleich
Auswahlkriterien
10
10
10
10
10
11
12
4.
4.1
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.2
4.2.1
4.2.2
2.3
Geräuschproblematik/Energieverbrauch
Geräuschproblematik
Grundlagen
Geräuschmessungen
Möglichkeiten zur Lärmsenkung bei Kompressorkühlschränken
Energieverbrauch
Normenergieverbrauch
Energieeinsparungen durch Geräteverbesserung
Sparpotential bei der Verwendung von Kompressorkühlgeräten
13
13
13
14
15
15
15
18
18
5.
5.1
5.2
5.3
5.4
Erfahrungen/Austauschbereitschaft
Erfahrungen mit Hotelzimmerkühlschränken
Ausfallstatistiken
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Austauschbereitschaft
20
20
20
21
22
6.
Anregungen
23
Literaturverzeichnis
Anhänge
Zusammenfassung
Die weitgehende Verwendung von Absorber-Kühlgeräten als Minibars in Hotelzimmern, ist vermutlich
auf den geräuschlosen Betrieb und den günstigen Anschaffungspreis zurückzuführen. Im Untersuchungsprojekt wird abgeklärt, ob der fast dreimal so hohe Energieverbrauch dieser Geräte gegenüber
den Kompressorgeräten nötig ist, oder ob Möglichkeiten bestehen, die Gästebedürfnisse kostengünstig
und energiesparend zu befriedigen.
Aufgrund der Verkaufszahlen von Kleinkühlgeräten bis ca. 110 l (siehe 3.1.2) und der Erhebungen über
Hotel-Kühlschränke (siehe 2.3) kann man ersehen, dass solche Geräte nicht nur als Minibar in
Hotelzimmern, sondern in grosser Zahl auch in Studios, Büros, Haushaltungen, Labors, Camping usw.
verwendet werden.
Bei vielen der genannten Anwendungen ist die Geräuschentwicklung des Kompressors überhaupt kein
Problem. Trotzdem gibt es kaum Kompressorkühlschränke unter 100 l Nutzinhalt. Der Grund kann
praktisch nur beim höheren Anschaffungspreis gesucht werden, der bei Kleingeräten stärker ins Gewicht
fällt.
Der merkbar günstigere Energieverbrauch des Kompressors, der eine Amortisation der Mehrkosten
nach kurzer Zeit erlaubt, stellt kaum eine Pönalisierung des Absorbers dar.
Anderseits dürfte die höhere Lebensdauer der Absorptions-Kühlgeräte im Hotelgewerbe nicht ins Gewicht fallen, weil eine Lebensdauer von mehr als 10 - 15 Jahren nicht relevant ist. Die Befürchtung von
Geräuschbelästigungen des Gastes ist zweifellos bedeutungsvoller. Einsparungen von 1 o/oo des
Umsatzes stellen keinen Anreiz dar für Experimente. Wenn in Bezug auf den energetisch gün- stigeren
Kompressor, ein Erfolg eintreten soll, muss man eher versuchen die Idee eines ökologischen Hotels
ohne Komforteinbusse konsequent zu lancieren und zu propagieren.
Es existieren heute schon Häuser der Luxusklasse, die den Gast höflich zum Energiesparen auffordern. Es werden Massnahmen empfohlen bezüglich Einstellung der Klimaanlage, Löschen von Licht
und Abschalten des Fernsehgerätes, sparsamer Verwendung von Warmwasser und Toilettenwäsche
usw.. Man könnte dieses Hotelimage durchaus noch weitertreiben mit Verwendung von Energiesparlampen anstelle von Spotleuchten, Einbau von Bewegungssensoren für die Lichtsteuerung,
sparsamer Verwendung von Toilettenartikeln (wie z.B. Seife), Verwendung von Offenprodukten beim
Frühstücksbuffet usw.. Dann hätte auch eine Lösung ohne Minibar oder mit einem Kompressorgerät
das nachts nicht einschaltet, ihre Berechtigung.
Die Tourismusbranche ist heute an einem Punkt angelangt, wo ein Umdenken in Umweltfragen schon
weit fortgeschritten ist, so dass die konsequente Propagierung solcher Modelle sowohl beim Hotelier
wie auch bei den Gästen eine Chance haben dürften.
Ein Umfrage des Schweizer Hotelier-Vereins (SHV) hat bemerkenswerte Resultate ergeben. Etwa 1/3
der ca. 3’000 Mitglieder hat mitgemacht:
- 97 % der Antwortenden erachten ein umweltgerechtes Verhalten längerfristig als lebenswichtig
- 75 % sind bereit, Mehrkosten in Kauf zu nehmen für Urmweltschutzmassnahmen
- viele Hoteliers schätzen ein umweltgerechtes Verhalten als Chance ein, beklagen aber einen
Mangel an branchenspezifischem Wissen.
Grosse Fortschritte beim Umweltschutz und beim Energiesparen erfordern unpopuläre Zwangsmassnahmen. Um solche zu vermeiden müssen breitgestreute Lösungen entwickelt und propagiert werden,
die ohne, Komforteinbusse einen messbaren Beitrag leisten. Für Branchenverbände bestehen hier
zweifellos neue Aufgaben, weil sie beim Gewerbe die geeignetsten Träger solcher Initiativen sind.
Résumé
C’est probablement grâce à leur prix d’achat avantageux et à leur mode de fonctionnement silencieux,
que les réfrigérateurs à absorption se répandent de plus en plus comme minibars dans les chambres
d’hôtel. Notre projet de recherche a pour but de déterminer s’il ne serait pas possible de satisfaire les
hôtes avec des appareils moins énergivores, si l’on pense que les réfrigérateurs à absorption consomment trois fois plus d’énergie que ceux à compresseur.
A partir de l’enquête sur les réfrigérateurs des hôtels et vu le nombre élevé de petits réfrigérateurs (moins
de 110 l) vendus (voir 3.1.2), on constate qu’ils sont également utilisés en grand nombre dans les studios,
les bureaux, les ménages, les laboratoires, le camping, etc.
Le bruit des compresseurs ne poseraient pourtant aucun problème pour beaucoup d’utilisateurs. Cependant, il est très difficile de trouver des réfrigérateurs à compresseur d’une capacité de moins de 100
l. Seul le prix d’achat plus élevé peut en être rendu responsable, vu que le prix est déterminant pour le
choix de petits appareils.
Les réfrigérateurs à compresseur ont une faible consommation qui permet d’amortir la plus-value en
peu de temps. Malgré cela, ils ne parviennent pas à supplanter les réfrigérateurs à absorption.
D’autre part, la durée de vie plus longue des réfrigérateurs à absorption ne devrait pas influencer le
choix de l’industrie hôtelière, vu qu’une durée de vie supérieure à 10-15 ans n’est plus significative.
C’est certainement, la crainte que le bruit dérange les hôtes qui a une influence prépondérante. Une
économie de 1 0/00 sur le chiffre d’affaire ne représente certainement pas une incitation à faire des
expériences. Si l’on veut réussir à introduire le réfrigérateur à compresseur, plutôt que de parler de sa
faible consommation, il vaudrait mieux lancer et p ropager l’idée d’un hôtel écologique, mais sans
diminution du confort.
Aujourd’hui déjà, il existe des hôtels de luxe qui prient aimablement leurs hôtes d’économiser l’énergie. Ils leur recommandent d’enclencher parcimonieusement la climatisation, d’éteindre la lumière et la
télévision, d’utiliser l’eau chaude et les linges de toilette avec modération, etc... On pourrait encor e
pousser plus loin l’image de marque de ces hôtels avec l’installation d’ampoules électriques à basse
consommation à la place des spots, l’installation de détecteurs de présence pour l’enclenchement des
lumières, l’utilisation économe des articles de toilette (comme par exemple le savon), l’utilisation de
produits en vrac pour le buffet du petit déjeuner, etc... Il serait alors justifié de proposer aussi une solution
sans minibar ou avec un compresseur qui ne s’enclenche pas la nuit.
La réflexion au sujet des problèmes de l’environnement a déjà fait de tels progrès dans l’industrie du
tourisme, que la diffusion de tels modèles devrait avoir une chance de succès aussi bien auprès des
hôteliers que des hôtes.
Un enquête de la Société Suisse des Hôteliers a donné des résultats remarquables. Environ 1/3 des
3’000 membres ont répondu:
-
97% des réponses jugent qu’un comportement respectueux de l’environnement est vital à
long terme
-
75% sont prêt à supporter des prix d’achat plus élevés dans le. but de protéger l’environnement
-
beaucoup d’hôteliers estiment que la protection de l’environnement est une chante, mais se
plaignent d’un manque de connaissances spécifiques à leur branche.
De gros progrès pour la protection de l’environnement et les économies d’énergies vont exiger la prise
de mesures impopulaires. Pour les éviter, il
faudra développer et répandre à large échelle des solutions qui apportent un résultat mesurable, sans
diminution de confort. Il s’agit sans aucun doute d’une nouvelle tâche pour les associations professionnelles, car elles sont le vecteur approprié de telles initiatives auprès de leurs membres.
1.
Zielsetzung des Untersuchungsprojektes
In Hotelzimmern und Studios werden mehrheitlich Absorberkühlschränke verwendet, weil diese geräuschlos arbeiten. Sie brauchen rund dreimal soviel Strom wie Kompressorkühlschränke. Indem
Untersuchungsprojekt soll abgeklärt werden, warum Absorberkühlschränke eingesetzt werden, ob
Alternativen vorhanden sind und ob das Austauschen wirtschaftlich und energetisch sinvoll wäre. Es
sollen folgende Punkte geklärt werden:
- Gibt es bereits geräuscharme Kompressorkühlschränke, die sich für Hotelzimmer und Studios
eignen, oder welche Alternativen bestehen.
- Wie gross ist die Bereitschaft zum Austausch bei den betroffenen Investoren und wie kann die
Bereitschaft erhöht werden.
- Lohnt sich ein vorzeitiger Austausch, auch unter Berücksichtigung der Entsorgung.
Die gewünschten Resultate sollen durch gezielte Umfragen, Messungen und deren Auswertung gewonnen werden. Ansprechpartner sind Kühlschrankhersteller, Hoteliers, Hotelfachverband.
2.
Einführung
2.1
Bedürfnis oder Qualitätssymbol
Aus einer wahllosen Auswahl von, 40 Hotelprospekten, die alle Regionen der Schweiz repräsentieren,
wurden folgende Zahlen ermittelt.
Die Auswahl umfasste 9 Häuser der 4- resp. 5-Stern Klasse und 31 Hotels mit maximal 3-Sternen. 1 /4
d. h. 10 Hotels wurden als Stadthotels eingestuft, von denen 4 der Luxusklasse (4- und 5-Stern) angehören.
Es wurde bei der Auswertung der Prospekte davon ausgegangen, dass Minibars bei der Zimmerausrüstung erwähnt werden. Zwei Prospekte, die keine Einzelheiten über den Zimmerkomfort enthielten, wurden nicht berücksichtigt.
Obwohl die Untersuchung keinen Anspruch auf Wissenschaftlichkeit erhebt, scheint auffällig, dass bei
den Stadthotels der Anteil mit Minibars deutlich dominiert. Aus diesen Zahlen lässt sich aber noch nicht
ableiten, ob die Minibar einem echten Bedürfnis entspricht, oder ob sie wegen den Klassierungsrichtlinien installiert werden. In diesem Zusammenhang ist noch erwähnenswert, dass nach
Angaben des Hotelier Vereins die Zimmerbelegung mit ca. 70 % bei Stadthotels deutlich überdurchschnittlich ist.
2.2
Der 24-Stunden Getränkeservice
Nach den Richtlinien des ”Schweizerischen Hoteliervereins” für die Hotelklassierung sind in der Luxusklasse (4- und 5-Stern)in 100% der Zimmer Minibars vorgeschrieben, die bei einem gewissen Anteil
der Zimmer in der 4-Stern Klasse durch einen 24 Stunden Zimmerservice ersetzt werden können.
Selbst in der 3-Stern Klasse müssen noch 80 % der Zimmer über diesen Komfort oder einen 16-Stunden
Zimmerservice verfügen, bei den 2-Stern Häusern ist der Anteil 50 %.
Ob die Richtlinien des Hoteliervereins aus einem echten Bedürfnis heraus entstanden sind, konnte nicht
festgestellt werden. Lanciert wurde die Dienstleistung der Minibar von einer privaten Firma, die mit
350’000 vermieteten Geraten weltweit in der Schweiz Marktleader ist. Nach ihren unverbindlichen
Angaben wird ein Umsatz von Fr. 3.- pro belegte Nacht erwirtschaftet, resp. unter Berücksichtigung der
durchschnittlichen Zimmerauslastung von ca. Fr. 1.50 pro Tag.
Lässt man die Wirkung der Minibar auf die Image-Werbung ausser Betracht, könnten die Gästebedürfnisse nach einem 24-Stunden-Getränke-Service auch auf anderen Wegen befriedigt werden.
Nach Betriebsschluss eines Restaurants oder einer Bar müsste ein Zimmerservice, z.B. durch den
Nachtportier sichergestellt werden. Als einfachste Lösung könnte auch die Installation von Automaten
in den Korridoren, oder an einer zentralen Stelle, die Bedürfnisse befriedigen. Es ist allerdings fraglich,
ob alkoholische Getränke auf diese Art angeboten werden dürften (Jugendschutz).
Ob diese Lösungen kostengünstiger wären für den Hotelbetrieb, wurde hier nicht untersucht. Aus Sicht
des Energieverbrauchs würden sie zweifellos Einsparungen bringen.
2.3
Der individuelle Zimmerkühlschrank
Noch Angaben des ”Schweiz. Hoteliervereins” verfügt unser Land über 146’900 Hotelzimmer.
Die Firma Minibar AG vermietet ca. 50’000 Geräte und hat ca. 15’000 verkauft. Diese 65’000 Geräte
entsprechen 44 % der Zahl Hotelzimmer. Dieser Prozentsatz stimmt gut mit den Schätzungen des
Hoteliervereins überein - genaue Zahlen fehlen leider und auch mit der eigenen Auswertung von
Prospektmaterial.
Eine 1980 vom Hotelierverein durchgeführte Erhebung ergab einen Gesamtenergieverbrauch (Heizmaterial und Elektrizität) von 1 00 kWh pro Logiernacht, mit einer Streuung von 80 kWh bei den 3-Stern
Hotels und 120 kWh bei den 5-Stern Häusern.
Wiederum nach Angaben des Hoteliervereins ergeben sich daraus folgende Kostenanteile am Gesamtumsatz:
5-Stern
4-Stern,
3-Stern
1 - und 2-Stern
3,0 %
3,4 %
3,4 %
3,3 %
Nimmt man den Tagesverbrauch einer 60 l Minibar Absorber-Gerät) mit 2,5 kWh an (siehe 4.2.1) so
entspricht dies bei einer Auslastung der Hotelkapazitäten in der Schweiz von ca. 50 % einem Verbrauch
von maximal 5 kWh pro Logiernacht oder 5 % des gesamten Energieverbrauches des Hotels. Auf den
Umsatz bezogen sind dies 1,6 %o.
2.4
Gesamtsparpotential und Alternativen
Obwohl die vorstehenden Zahlen nur als Grössenordnung anzusehen sind, kann man sich vorstellen,
dass der Anreiz für den einzelnen Hotelier zu Einsparungen nicht sehr gross ist. Es soll daher in den
weiteren Ausführungen untersucht werden, welches die gesamtschweizerische Bedeutung des Sparpotentials ist, und welche Möglichkeiten bestehen.
Da Energieverbrauch und Komfortzunahme parallel verlaufen, sind spektakuläre Einsparungen praktisch nur mit Zwangsmassnahmen zu realisieren. Will man solche vermeiden, müssen intelligente Lösungen propagandistisch lanciert werden, um durch ”flächendeckende” kleine Einsparungen trotzdem
einen messbaren Erfolg zu erreichen.
3.
Marktübersicht
3.1
Grundlagenerhebung
31. März 1992, Seite 10
3.1.1 Kühlschrankhersteller
Zur Grundlagenerhebung für die Bearbeitung der vorliegenden Studie wurden 19 Kühlschrankhersteller
und Vertreiber gemäss Adressliste (Anhang A) angeschrieben. Dabei wurde um Produktedokumentationen und allgemeine Informationen über das Kühlschrankgewerbe gebeten. Ein Grossteil der Firmen
reagierte auf das Schreiben und stellte die gewünschten Unterlagen zur Verfügung.
3.1.2 Fachverband Elektroapparate für Haushalt und Gewerbe
Der Fachverband Elektroapparate für Haushalt und Gewerbe Schweiz (FEA) wurde für Auskünfte über
Verkaufszahlen von Kühlgeräten kontaktiert. Es konnten nachstehende Daten erhoben werden:
Verkaufszahlen von Kühlgeräten bis 110 l:
1989
1990
eingebaut
freistellend
2’603
12’345
14’948 Stk.
eingebaut
freistehend
2’277
11’500
13’777 Stk.
Da bei dieser Grösse von Kühlschränken mit einer Lebensdauer von ca. 10 Jahren gerechnet werden
kann, sind in der Schweiz zum heutigen Zeitpunkt rund 150’000 Aggregate mit einem Nutzinhalt bis 110
l im Einsatz. Geräte in diesem Nutzinhaltbereich sind überwiegend Absorptionskühlschränke.
Durch den Fachverband Elektroapparate für Haushalt und Gewerbe Schweiz (FEA) konnte die Konzeptstudie über die ”Entsorgung von Kühl- und Gefriergeräten in der Schweiz” [3] bezogen werden.
Eine Funktionsbeschreibung der Kompressor- und Absorber-Geräte findet sich im Anhang C.
3.1.3 Minibar (Schweiz) AG
Die Firma Minibar (Schweiz) AG betreibt für die Hotelbranche einen erheblichen, Marktanteil des miniBar-Geschäftes. Vorwiegend werden dabei die Kühlschränke vermietet, zusätzlich wird ein sehr geringer
Anteil direkt den Hoteliers verkauft.
31. März 1992, Seite 11
im Mietpreis inbegriffen sind die Lieferung, die Vollservice-Garantie, die Personalschulung, die Produkteauswahlberatung sowie die Drucksachen. Durch eine ständige Verkaufsstatistikauswertung kann sehr
schnell auf Veränderungen im Konsumverhalten der Gäste reagiert werden.
Die Gerate, welche von der Minibar AG eingesetzt werden, sind Electrolux-Produkte und werden nach
rund 10 Jahren ausgewechselt. Zur Zeit sind gut 50’000 Geräte unter Mietvertrag, weitere 15’000 wurden
bis anhin verkauft.
Seit Firmen bestehen (20 Jahre) werden ausschliesslich Absorptionskühlschränke eingesetzt, Kompressorkühlaggregate kamen nie zum Einsatz.
3.2
Technologie- und Produktevergleich
Anhand der von den verschiedenen Kühlschrankherstellerfirmen (Adressliste siehe Anhang A) erhaltenen Produktedokumentationen wurden die Kühlschränke bis zu einem Nutzvolumen von ca. 180 l ausgeschieden. Die technischen Angaben wurden nach den folgenden Sparten gegliedert:
-
Firmenname
Modellbezeichnung
Art des Kältesystems
Nutzinhalt noch DIN [1]
Nutzinhalt des Kühlteils [l]
Nutzinhalt des Tiefkühlteils [l]
Anschlussleistung [Watt]
Norm-Energieverbrauch nach DIN 8950/8953/EN 153 pro 24 h [kWh]
Verbrauch pro 1 00 1 Nutzinhalt [kWh]
Preis [Fr.]
allgemeine Bemerkungen
Alle Detailangaben über die verschiedenen Firmen und Modelle können im Anhang B nachgeschlagen
werden.
Wie aus den Datentabellen zu entnehmen ist, werden von jeder Firma Kompressorkühlschränke vertrieben. Bei den Absorberprodukten beschränkt sich dies auf die Firmen Electrolux, Fors, Bauknecht
und Sibir AG. Als eigentlicher Marktleader für kleine Absorberkühlschränke kann die Firma Electrolux
betrachtet werden, welche über ein sehr breites Angebot an verschiedenen Ausführungsvarianten
verfügt. Beider Firma Fors beschränkt sich das Angebot auf lediglich zwei Typen mit 28 bzw. 55 1 Nutzinhalt. Beim Angebot der Firma Bauknecht handelt es sich um den einzigen Absorptionskühlschrank
der Firma Philips welcher von Bauknecht in der Schweiz vertrieben wird. Die Firma Sibir AG ist dagegen
auf dem Absorptionskühlschrankmarkt nebst Hotelzimmermodellen vor allem auch mit Haushaltsgeräten mit Nutzvolumen bis zu 212 l vertreten.
3.3
31. März 1992, Seite 12
Auswahlkriterien
Für den späteren Betreiber eines Hotelzimmerkühlschrankes gibt es verschiedene Kriterien die zur Wahl
eines bestimmten Kühlaggregates führen. An erster Stelle steht klar das Anliegen, dass sich der Gast
in keiner Art und Weise vom Kühlschrank gestört fühlen darf. Das bedeutet, dass ein lautloser Betrieb
gewährleistet werden muss. Diese Forderung führte in den vergangenen Jahren dazu, dass überwiegend Absorptionskühlschränke eingesetzt wurden. Des weiteren muss das eingesetzte Gerät eine hohe
Beteiebssicherheit sowie einen geringen. Wartungsaufwand aufweisen. Zudem muss sich der Kühlschrank gut in die Inneneinrichtung des Hotelzimmers einfügen lassen.
Auf den Aspekt des Energieverbrauches wird leider zu wenig geachtet, in der Meinung, dass dieser im
Verhältnis zum übrigen Stromverbrauch eines Hotelbetriebes (Lüftungs- und Klimaanlagen Küchen- einrichtungen, Waschanlagen, Beleuchtungen, Aufzugsanlagen usw.) gering ist und somit kaum ins Gewicht fällt. Es wird an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen, dass die Hoteliers bei der Anschaffung
auf den Aspekt des Energieverbrauches aufmerksam gemacht werden.
4.
4.1
31. März 1992, Seite 13
Geräuschproblematik/Energieverbrauch
Geräuschproblematik
4.1.1 Grundlagen
Die Grundlagen zur Beurteilung von Lärmemmissionen bildet die SIA-Norm 181 [4], welche sich mit dem
Schallschutz im Hochbau auseinandersetzt. Die in der Norm gestellten Anforderungen bezwecken einen Schallschutz, bei dem sich die überwiegende Mehrheit der Betroffenen behaglich fühlt. Zudem
dient sie dazu, Schallimmissionen zu beurteilen.
Hotelzimmer fallen unter die Kategorie ”mittlere Lärmempfindlichkeit”. Um die Geräusche von Kühlschränken zu beurteilen, ist das Kapitel ”Geräusche von haustechnischen Anlagen” massgebend. In
diesem Abschnitt muss zuerst die Einteilung der Geräusche getroffen werden bei Kühlanlagen handelt
es sich um sogenannte Dauergeräusche. Mit den beiden Parametern kann aus der Tabelle 4.1 die resultierende Mindestanforderung bestimmt werden. Dabei ist nebst der mittleren Lärmempfindlichkeit
ein Dauergeräusch in der Nacht zwischen 22.00 - 06.00 Uhr massgebend, woraus ein Wert von 30 dB
gemäss dem Beurteilungspegel Lr,H resultiert. In einem Hotelzimmer darf somit ein Kühl- aggregat in
der Nacht nicht mehr als 30 dB Lärm verursachen, ansonsten wird das Geräusch als störend empfunden.
Tabelle 4.1
Mindestanforderungen gemäss SIA 18 1, Tabelle 3 23 3, gemäss Beurteilungspegel Lr,H
31. März 1992, Seite 14
Einteilung der Geräusche von haustechnischen Anlagen:
Einzelgeräusch
a) Funktionsgeräusche: F
Waschtisch, Spülbecken, Badewanne füllen und auslaufen lassen, Duschen, WC
spülen, Aufzugsgeräusche, automatisch betätigte Garagentore und Storenanlagen, Schaltrelais von elektrischen Anlagen usw.
b) Benutzergeräusche: B
Duschen in der Badewanne, Rutschen in der Badewanne, Klosettsitz fallen lassen, Abstellen von Pfannen und Geschirr, Flaschenauszug, Betätigen von
Schrankauszügen und -türen, Cheminée-Benützung, manuell betätigte Garagentore und Storen USW.
Dauergeräusch
Lüftungs- und Klimaanlagen, Geschirrspüler, Waschmaschine, Tumbler, Kühlanlage, Ventilator, Heizung, Kompressor usw.
Häufig werden Geräuschemmissionen im Beurteilungspegel L(A) angegeben. Um von diesen Angaben auf den massgebenden Beurteilungspegel Lr,H für haustechnische Anlagen zu schliessen, sind mit
nachstehender Umrechnungsformel die Werte zu korrigieren:
Lr,H
= LA + K1 dB(A)
LA
Maximaler Wert des ”A”-bewerteten Schallpegels
K1
Pegelkorrektur zur Berücksichtigung der Schallabsorption im Raum
(möblierte Räume K1 = 0, unmöblierte Räume K1
3 dB)
4.1.2 Geräuschmessungen
Heute werden zum Teil von den verschiedenen Kühlschrankherstellern Geräuschmessungen durchgeführt. Gemäss Angaben der Firma Electrolux bewegen sich die Lärmemmissionen bei ihren Kompressorkühlaggregaten in einem Bereich von 37 - 42 dB(A) Schalleistung. Die SIA-Norm 181 gibt jedoch
Auskunft über den Schalldruck und nicht über die Schalleistung. Damit die beiden Werte verglichen
werden können, ist der Wert der Schalleistung um 3 - 5 dB zu reduzieren.
31. März 1992, Seite 15
Gemäss diesen Angaben ergeben sich schlussendlich für ein durchschnittliches Kompressoraggregat
folgende Geräuschwerte:
Schalleistung -> Schalldruck
40 dB(A) - 4 dB = 36 dB(A) Schalldruck
Schallpegel dB(A) Beurteilungspegel Lr,H
(möblierte Räume: K1 = 0)
Lr,H = LA + K1 dB(A) = 36 + 0 = 36 dB
Wie aus dem Abschnitt 4.1.1 hervorgeht, wird als Grenzgeräusch in Hotelzimmern ein Wert von 30 dB
angegeben. Die Messung an einem Kompressorkühlschrank weist jedoch ein Wert von 36 dB auf. Es
kann somit festgestellt werden, dass ein Kompressorkühlaggregat in einem Hotelzimmer als störend
empfunden wird.
4.1.3 Möglichkeiten zur Lärmsenkung bei Kompressorkühlschränken
Nach Herstellerangaben könnten die Kompressorkühlschränke hinsichtlich Lärmemmissionen verbessert werden. Neben Verfeinerungen am Kompressoraggregat würden vor allem eine sehr sorgfältig gestaltete Aufhängung des Aggregates, vibrationsfreie Inneneinrichtungen und ein geräuschisolierter
Einbau im Zimmer für Abhilfe sorgen. Es sind hochklassige Hotels bekannt, die klaglos Kompressorkühlschränke verwenden.
Weitere Möglichkeiten zur Lösung des Lärmproblems sind in Abschnitt 6. aufgeführt.
4.2
Energieverbrauch
4.2.1
Normenergieverbrauch
Die Grundlagendaten für den Vergleich des Elektrizitätsverbrauches von Kompressor und Absorptionskühlschränken sind aus den Tabellenwerten im Anhang B zu entnehmen. Die Verbrauchswerte
stammen von genormten Laborversuchen, welche entsprechend der DIN-Norm 8950/8953/EN 153
durchgeführt wurden. Diese Laborwerte können mit dem täglichen Verbrauch eines im Einsatz stehenden Kühlschrankes verglichen werden.
Der kleinste Absorberkühlschrank weist einen Nutzinhalt von 23 l auf, bei den Kompressorkühlschränken hat das kleinste Gerät ein Volumen von 92 l. Wird nun der Elektrizitätsverbrauch dieser beiden
Geräte miteinander verglichen, zeigt sich folgendes Bild:
Absorber
[23 l]
Kompressor
[92 l]
Norm-Energieverbrauch
0.96 kWh
0.60 kwh
auf 100 Liter bezogen
4.1 7 kWh
0.65 kWh
31. März 1992, Seite 16
Als Gegenstück soll der Energieverbrauch bei Kühlgeräten mit einem grösseren Nutzinhalt aufgezeigt
werden, weiche für die Anwendung im Haushalt gedacht sind.
Absorber
[212 l]
Kompressor
[219 l]
Norm-Energieverbrauch
1.90 kWh
1.00 kWh
auf 1 00 Liter bezogen
0.90 kWh
0.,46 kWh
Aus diesen Zahlen wird klar, dass insbesondere bei Kleingeräten wie Hotelzimmeraggregaten, die
Absorber einen deutlich höheren Energieverbrauch aufweisen. Im aufgezeigten Beispiel ergibt sich ein
Mehrverbrauch um den Faktor 6,4! Dieses Missverhältnis wird bei grösseren Haushaltgeräten deutlich
verbessert wie obenstehende Zahlen belegen. Bei einem Nutzinhalt von ca. 2001 beträgt der Mehrenergieverbrauch eines Absorptionskühlschrankes gegenüber einem Kompressormodell noch rund das
Doppelte.
Der spezifische Elektrizitätsverbrauch pro 100 l (in 24 h) über einen Nutzinhaltbereich von 20 bis 260
Liter ist in Figur 4.1 dargestellt.
Figur 4.1
Spezifischer Elektrizitätsverbrauch pro 100 l Nutzinhalt
in 24 Stunden von Absorptions- und Kompressorkühlschränken
RAVEL Untersuchungsprojekt 23.53
Aus diesem Diagramm können folgende Erkenntnisse gezogen werden:
1. Der spezifische Energieverbrauch der Kompressorkühlschränke nimmt mit ansteigendem Nutzinhalt
leicht ab. Der spezifische Energieverbrauch bewegt sich von ca. 0.7 kwh/2,4 h bei einem Nutzinhalt
von 1 00 1 bis hinunter auf ca. 0.4 kWh/2,4 h bei 250 l. Mit anderen Worten reduziert sich der spezifische Verbrauch um knapp die Hälfte. Der kleinste Kompressorkühlschrank, welcher bei der Markterhebung gefunden wurde, weist einen Nutzinhalt von 92 1 auf. Sollte es kleinere Kühlschränke geben, dürfte der spezifische Verbrauch etwas stärker ansteigen.
2. Der spezifische Energieverbrauch bei den Absorberkühlschränken verringert sich markant mit
zunehmendem Nutzinhalt. Der Verbrauch reduziert sich von ca. 4.5 kWh/24 h bei 30 l Nutzinhalt auf
0.9 kWh/24 h bei 210 l. Der Energiebedarf wird demzufolge auf einen Fünftel gesenkt.
3. Die Aborberkühlschränke mit hohem Verbrauch sind Kleinaggregate wie sie in Hotelzimmern verwendet werden.
4. Das Verhältnis zwischen dem spezifischen Energieverbrauch von Absorber- zu Kompressorkühlschränken nimmt mit ansteigendem Nutzinhalt ab. Bei einer Aggregatsgrösse von 100 l benötigt ein
Absorberkühlschrank rund das Dreifache an Elektrizität als ein Kompressorgerät. Dies mindert sich
auf den doppelten Energieverbrauch bei 200 l Nutzinhalt ab.
An dieser Stelle sind jene Kühlgeräte aus der Marktübersicht mit einem Nutzinhalt <= 250 l erwähnt,
weiche den geringsten bzw. den grössten spezifischen Energieverbrauch über 24 Stunden aufweisen:
Maximaler spezifischer Energiebedarf:
Absorber
Fors Modell C-30 EBP
28 l
4.82 kWh/ 100 l
Kompressor
Querop AG Modell FE 142 1
26 l
0.95 kWh/ 100 l
Minimaler spezifischer Energiebedarf:
Absorber
Sibir AG Modell F 225
212 l 0.90 kWh/ 100 l
Kompressor
AEG AG Modell 1705 TK 162 l 0. 34 kWh/ 100 l
31. März 1 992, Seite 18
4.2.2 Energieeinsparungen durch Geräteverbesserung
Im NEFF-Forschungsprojekt 397 [2] sind die technischen Möglichkeiten und das realistische Potential
zur Reduktion des Energieverbrauches von Kühlgeräten eingehend untersucht. Die Abklärungen betrafen die Verbesserung der Isolation und die Optimierung des Kühlaggregates. Sowohl beim Kälteerzeuger wie auch bei der Isolation besteht ein Energiesparpotential, bei der Isolation ein recht erhebliches.
Im erwähnten NEFF-Bericht sind dazu eingehende Untersuchungen erwähnt. Bis heute sind kaum Geräte mit fortschrittlicher, FCKW-freier Isoliertechnologie im Handel.
Wenn durch die Entwicklung von Ersatzgasen für die FCKW eine merkbare Erhöhung des Anschaffungspreises eintritt, bestehen für fortschrittliche Isoliertechnologien (Vacuumisolation) bessere Chancen.
Es scheint, dass ohne weiteres auch Kleingeräte (50 - 60 l Nutzinhalt) gebaut werden könnten, die ohne
Verschlechterung des Verhältnisses zwischen Nutzvolumen und Platzbedarf mit einem spezifischen
Verbrauch von 0,5 : 0,6 kWh/2,4 h auskommen bei einem um 25 - 40 % höheren Anschaffungspreis
(Auskunft WEMO AG, Hr. Monhard).
Auf Grund dieser Informationen wird im Abschnitt 5.3 die Wirtschaftlichkeit eines Hotelkühlgerätes
mit 601 Nutzinhalt, 0,36 kWh/24 h Energieverbrauch und Fr. 950. Anschaffungspreis untersucht.
4.2.3 Sparpotential bei der Verwendung von Kompressorkühlgeräten
Geht man davon aus, dass alle Kleinkühlgeräte der Schweiz Absorbergeräte sind (150’000 Stk.) und
durch den kleinsten Kompressorkühlschrank ersetzt würden, ergäbe sich folgendes Sparpotential:
Absorberkühlschrank:
(Electrolux RH 260 LD, 60 l Nutzinhalt)
Verbrauch pro Tag
Verbrauch pro Jahr
Verbrauch 150’000 Stk.
1.36 kWh
497
kWh
74’550 MWh/Jahr
Kompressorkühlschrank (Fors KB 1001. 92 1 Nutzinhalt)
Verbrauch pro Tag
Verbrauch pro Jahr
Verbrauch 150’000 Stk.
0.60 kWh
219
kWh
32’850 MWh/Jahr
Einsparungen pro Jahr
41’700 MWh
31. März 1992, Seite 19
56 % des Energieverbrauchs von
Absorptionskühlschränken
Elektrizitätsverbrauch
Schweiz 1990
46’578
46’578’000
GWh/Jahr [l]
MWh/Jahr
Bezogen auf den Energieverbrauch an Elektrizität in der Schweiz ergäbe sich ein Sparpotential von ca.
1 %o. Die Einsparungen erscheinen als gering. Setzt man diese jedoch in Relation zu der Elektrizitätsproduktion des Kernkraftwerkes Leibstadt, zeigt sich folgendes Resultat:
installierte Leistung KKW Leibstadt
Sparpotential Hotel Minibars
erforderliche Produktionsstunden KKL
41’700 MWh/942 MW
942
41 ‘700
MW
MWh
44,3 h
Mit anderen Worten ausgedrückt, produziert das Kraftwerk knapp zwei Tage pro Jahr Elektrizität, um
den Mehrverbrauch zwischen Absorber- und Kompressorkühlschränken in Hotelzimmern zu decken!
5.
5.1
31. März 1992, Seite 20
Erfahrungen/Austauschbereitschaft
Erfahrungen mit Hotelzimmerkühlschränken
Zum Abklären dieses Punktes wurden verschiedene Hoteliers telefonisch kontaktiert und auf ihre Erfahrungen mit den Minibars befragt.
Kompressorkühlschränke:
Es konnten zwei Hotels eruiert werden, weiche Kompressorkühlaggregate einsetzen oder einstmals
eingesetzt hatten. Im Kapitel 3 (Istzustand) wurden bereits erste Erfahrungen der Betreiber erwähnt.
Im ”Möwenpick-Hotel” in Regensdorf, wo die Kühlschränke direkt im Zimmer aufgestellt waren, beklagten sich viele Gäste über eine zu grosse Lärmbelastung. Von der Funktionstüchtigkeit der Minibars war eine Auswechslung jedoch nicht angezeigt, traten doch eher selten Schäden auf. Das Konzept ”Schlosshotel” in Merlischachen, wo sich der Kühlschrank in einem Vorzimmer befindet, hat sich
bis heute bewährt. Es sind keine Klagen bezüglich Geräuschproblemen aufgetreten, auch die Funktionstüchtigkeit der Aggregate wird als sehr zuverlässig geschildert.
Absorptionskühlschränke:
Bezüglich der. Geräuschproblematik sind bei den Absorbergeräten keine Probleme aufgetreten, arbeiten die Minibars doch absolut geräuschlos. Als Beurteilungspunkt kann daher nur die Funktionstüchtigkeit aufgeführt werden. Hier zeigt sich grundsätzlich dasselbe Bild wie bei den Kompressorkühlschränken, die Geräte arbeiten äusserst zuverlässig mit wenigen Schäden. Der Hauptausfallgrund liegt
bei defekten Heizpatronen für den Kocher. Bei gewissen Hotels sind trotz automatischer Abtauvorrichtung Vereisungsprobleme aufgetreten, insbesondere dort, wo ein reger Gebrauch der Kleinkühlschränke
vorherrscht. Dies ist vor allem in Kurbetrieben der Fall, wo sich die Gäste über eine längere Periode
aufhalten und somit auch häufiger in ihren Zimmern die Zeit verbringen. Ob sich diese Vereisungs- probleme auch bei Kompressorgeräten manifestieren, konnte wegen Mangels an Hotels mit dieser Art
Kühlschränken nicht ermittelt werden. Neuere Minibar-Geräte sind nun mit einer Abtauautomatik versehen, welche die Bildung von Eisansatz verhindert.
5.2
Ausfallstatistiken
Von der Firma Electrolux wurden für diese Studie Zahlen über die Ausfallhäufigkeit zur Verfügung gestellt. Da diese Ausfallstatistik lediglich in der Garantiezeit geführt wird, ist sie demzufolge nicht repräsentativ für eine umfassende Beurteilung der Zuverlässigeit von Kompressor- und Absoptionskühlschränken. In der Garantiezeit ist bei Kompressorgeräten ein Schadenfall bei 1 - 2 % der verkauften
Aggregate aufgetreten, bei Absoberkühlschränken beträgt die Schadenfallhäufigkeit 0,5 %. Es sei jedoch noch
31. März 1992, Seite 21
einmal darauf hingewiesen, dass diese Aussagen keine Rückschlüsse über die volle Lebensdauer eines
Kühlschrankes zulassen.
Über die Lebensdauer der beiden Kühlschranktypen können eher Angaben gemacht werden. Die
durchschnittliche Lebensdauer eines Kompressorkühlschrankes liegt zwischen 12 und 15 Jahren,
während Absorbergeräte ein Alter von 20 bis 25 Jahren erreichen können.
Die grössere Lebensdauer eines Absorberaggregates kann insofern vernachlässigt werden, da sich,
wie die Erfahrung bei den Hoteliers zeigt, eine Auswechslung der Minibars zwischen 10 und 15 Jahren
bewegt. Die Auswechslung geschieht meistens aus Gründen von Inneneinrichtungswechseln der Hotelzimmer oder wenn das Minibarmöbel, also nicht der eigentliche Kühlschrank, äussere Beschädigungen
aufweist.
5.3
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Als Grundlage für einen wirtschaftlichen Vergleich wurde ein durchschnittlicher Absoptionskühl- schrank
(Typ Electrolux RH 250 LD) zum einen sowie das kleinste Kompressorkühlgerät (Typ Fors KB 100 l)
zum anderen für die Berechnung herangezogen.
Im weiteren wurde ein Modellgerät gerechnet aufgrund von Angaben eines Herstellers von Kleingeräten. Danach ist ein spezifischer 100 l Nutzvolumen mit geringem konstruktiven Energieverbrauch von
0,6 kWh/d pro Aufwand, der in den Berechnungen durch einen deutlich höheren Anschaffungspreis
berücksichtigt wurde, realistisch (WEMO AG, Hr. Monhart).
Bei einer Amortisationsdauer von 10 Jahren, einem Elektrizitätspreis von 19,5 Rp/ kWh (Mischtarif Stadt
Zürich/EWZ) und einem Kapitalzins von 6,5 % ergeben sich für die 3 Gerätevarianten die folgenden
jährlichen Betriebskosten (Berechnungen siehe Anhang D).
- Absorberkühlschrank Electrolux 60 l
- Kompressorkühlschrank Fors 92 l
- Kompressorgerät ”Modell WEMO” 601
- Vorzeitiger Ersatz eines Absorberkühlschrankes durch ein ”Modell WEMO”
nach 5 Jahren
nach 7 Jahren
197.— Fr./a
149.— Fr./a
163.— Fr./a
213.— Fr./a
193.— Fr./a
Bei jährlichen Einsparungen von Fr. 34.— pro Kühlschrank für den Betreiber würde die ausschliessliche Verwendung fortschrittlicher Kleinkompressorkühlgeräte in Hotels Stromeinsparungen von 54’600
MWh oder 1,2 %. des schweizerischen Stromverbrauches erbringen. Die höheren Einsparungen gegenüber Ziffer 4.2.3 begründen sich im kleineren Volumen des Kompressorgerätes.
Auch wenn der Modellkühlschrank ”WEMO” nicht im Handel erhältlich ist, und der Preis auch nicht auf
exakten Kalkulationen basiert, bestehen kaum Zweifel, dass der spezifische Verbrauch von 0,6 kWh/100l
ohne übertriebenen Aufwand erreichbarb ist.
Ob ein vorzeitiger Austausch auch aus energetischer Sicht sinnvoll ist, wenn man die für die Herstellung aufgewendete Energie einrechnet, wurde nicht untersucht.
5.4
Austauschbereitschaft
Bei der Abklärung der Austauschbereitschaft von Absoptions- durch Kompressorkühlschränken wurde
nach kurzer Zeit stets die Frage gestellt, ob diese Kompressoraggregate auch geräuschlos arbeiten.
Da diese Frage nicht mit ”Ja” beantwortet werden konnte, war eine generelle Ablehnung der Verwendung
von Kompressorgeräten von Seiten der Betreiber zu verzeichnen. Auch nachdem die Hoteliers auf den
deutlichen Mehrenergieverbrauch und die bessere Wirtschaftlichkeit aufmerksam gemacht wurden, war
keinerlei Interesse vorhanden. Zu gross scheint das Risiko von verärgerten Hotelgästen zu sein, als
dass sich die Hoteliers zu einem Wechsel entschliessen könnten.
Von der Firma Minibar (Schweiz) AG war zu vernehmen, dass, sollte es wirklich einen praktisch geräuschlosen Kompressorkühlschrank auf dem Markt geben, durchaus eine Prüfung dieses Aggregates
ins Auge gefasst werden könnte. Dies scheint auch der erfolgversprechendste Weg zu sein, ein neues
Produkt möglichst breit auf den Markt zu bringen.
Im folgenden Abschnitt werden Möglichkeiten zur Lösung des Lärmproblems aufgezeigt, in Ergänzung
zu den schon aufgeführten Massnahmen.
Ob dann die Marktchancen von in der Anschaffung teureren Energiespargeräten wirklich besser sind,
müsste sich erst zeigen.
31. März 1992, Seite 23
6. Anregungen
An dieser Stelle sollen erste Ideen für neue alternative Lösungen aufgezeigt werden. Diese Ideen
konnten im Rahmen dieser Studie bezüglich ihrer Durchführbarkeit sowie dem energetischen als auch
wirtschaftlichen Nutzen nicht eingehender geprüft und beurteilt werden.
Zentrale Kälteerzeugung
Ein erster Lösungsansatz ist die zentrale Kälteerzeugung und Verteilung der Kälte über ein Kältenetz
im ganzen Hotel zu jedem Zimmer. Diese Variante ist höchstens bei Neubauten oder Totalrenovationen
zu verwirklichen, ansonsten Übersteigt die Erstellung eines zusätzlichen Kältenetzes den Nutzen der
zentralen Aufbereitung.
Kühlschrankeinbau im Vorraum
In sehr vielen Hotelzimmern hat man einen schmalen Zugang, in dem sich die Garderobe und häufig
ein Schrank befindet. Von diesem Vorraum aus führt eine Türe seitlich ins Bad/WC, bevor sich der Raum
dann auf die volle Breite des Zimmers weitet. Wenn man die Badezimmertüre so konstruiert, dass sie
auch den Vorraum gegenüber dem Zimmer abschliessen kann, dann kann man den Kompressorkühlschrank ohne Lärmbelästigung im Vorraum installieren. Diese Konstruktion hat den weiteren Vorteil,
dass in der Nacht ein doppelter Abschluss gegen den Korridor besteht, und somit eine bessere Lärmabschirmung, ohne dass Platz für eine zusätzliche Türe verloren geht.
Latentkühlelemente
Als weitere mögliche Variante ist die Ausrüstung der einzelnen Hotelzimmer mit Zimmerkühlfächern,
welche mit Latentkühlelementen versorgt würden. Diese Kühlelemente werden zentral in einer Tiefkühltruhe aufbereitet und täglich beim Reinigen der einzelnen Zimmer ausgewechselt. Dieses Auswechseln kann parallel mit dem Auffüllen der Kühltruhe mit neuen Getränken erfolgen. Für den Transport
der Kühlelemente von der Tiefkühltruhe zu den einzelnen Zimmern müsste ein gut isolierter Behälter
zur Verfügung stehen, damit der Energieverlust möglichst klein gehalten werden kann. Dieser Lösungmöglichkeit wird von Seiten der Kühlschrankhersteller eine reelle Chance eingeräumt. Als einziges
Problem wird die Akzeptanz bei den Hoteliers angesehen, da doch ein weiterer Arbeitsgang für den
Betrieb erforderlich wird. Seitens der Herstellung solcher Zimmerkühlschränke sollten keine Schwierigkeiten auftreten, da auf bereits bestehende Techniken zurückgegriffen werden kann. Die Kühlschrankhersteller glauben jedoch weniger, dass sie diese Geräte produzieren würden, eher scheint die
Herstellung bei einem Hotelzimmerausrüster als sinnvoll.
31. März 1992, Seite 24
Nachtabschaltung
Vor allem zur Vermeidung von Kompressorgeräuschen könnte eine Abschaltung der Stromzufuhr in der
Nacht durch eingebaute Schaltuhren, oder durch zentrale Steuerung erfolgen.
Diese Lösung wäre noch verbesserungsfähig durch Verwendung von Speicherkühlgeräten (Solespeicher), die die Getränke auch über die Nachtabschaltung gekühlt halten. Durch die Verlängerung der
Zykluszeiten bei diesem Gerätetyp, würde sich eine weitere Energieeinsparung ergeben (siehe [2])- Es
müsste nur dafür gesorgt werden, dass rechtzeitig vor der Sperrzeit noch einmal gekühlt wird.
Einschaltung im Bedarfsfall
Der Energieaufwand für die permanente Kühlung der Getränke ist unverhältnismässig gross. Eine
Abschaltung der Kühlung bei unbenütztem Zimmer oder wenn der Gast keinen Bedarf anmeldet, könnte
erhebliche Einsparungen ergeben. Technisch wäre dies durch Steuerung von der Reception aus zu
machen, oder durch einen vom Gast zu betätigenden Schalter. Es wurde allerdings nicht untersucht,
ob die Getränke durch die häufigen Temperaturwechsel Schaden nehmen.
31. März 1992, Seite 25
Literaturverzeichnis
[1]
Energieverbrauch der Schweiz im Jahre 1990
Offizielle Energiestatistik des Bundesamt für Energiewirtschaft
[2]
”Energiesparkühlschrank”, NEFF-Forschungsprojekt 397, 30 April 1990
[3]
”Entsorgung von Kühl- und Gefriergeräten in der Schweiz”, Konzeptstudie
des FEA (Fachverband Elektroapparate für Haushalt und Gewerbe Schweiz),
30. März 1990
[4]
SIA-Norm 181, ”Schallschutz im Hochbau”, Ausgabe 1988
[5]
”Die moderne Küche”, 5/89, Seite 48 ff.
FCKW - was ist das eigentlich? Ein Umweltthema, das alle betrifft.
31. März 1992, Anhang A/1
Herstelleradressen
Hebor SA
rte Denges
1027 Lonay
021/803 07 51
V-Zug AG
Industriestr. 66
6300 Zug
042/33 99 33
Fors AG
Schaftenholzweg 1 0
2557 Studen
032/53 47 54
Electrolux AG
Badenerstr. 587
80,48 Zürich
01/492 40 40
Bauknecht AG
Industriestr. 36
5600 Lenzburg
064/50 31 31
Sibir AG
Münchwiesen 5
8952 Schlieren
01/730 70 70
Miele AG
Limmatstr. 4
8957 Spreitenbach
056170 21 11
AEG AG
Hölzliwisen str. 12
8603 Spreitenbach
011947 78 78
Rotel AG
Oltenstr. 93
4663 Aarburg
062/43 81 11
Siemens- Albis
Fahrweid
8953 Dietikon
01/749 11 11
Liebherr-Export AG
General-Guisanstr. 14
5415 Nussbaumen
056/80 11 11
Bosch AG
Postfach
8021 Zürich
01/247 62 11
Querop AG
Werkstr. 15
6037 Root
041/91 01 55
Therma AG
Flurstr. 50
8048 Zürich
01/491 75 50
Hoover AG
Bösch 21
6331 Hünenberg
042/36 60 00
Kenwood AG
Lättichstr. 1
6340 Baar
042/33 17 27
Forster AG
Romanshornerstr. 4
9320 Arbon
071/,46 91 91
Indesit, J. Ni ple
Blauäcker 16
8051 Zürich
01/322 10 36
Wemo AG
Kältetechnik
8251 Schlatt
053/37 38 21
Minibar AG
Seestr. 89 a
8942 Oberrieden
01 /721 10 00 (Division Minifridge)
01 /721 14 14 (Division Unifride)
31. März 1992, Anhang B/1
31. März 1 992, Anhang C/1
Funktionsprinzipien von Kühlgeräten
1.
Übersicht
In der Leistungsklasse der Haushalts- und Hotelzimmerkühlschränke kommen zwei Kühlsysteme zum
Einsatz, die Kompressor- und die Absoptionsmaschine. Beide Arten gehören in die Gruppe der Kaltdampfprozesse wie aus Figur 1.1 hervorgeht.
Figur 1.1 Einteilung der verschiedenen thermodynamischen Kühlsystemprozesse
2.
Kompressor-Kühlschrank
Die Funktionsweise eines Kompressor-Kühlschrankes soll anhand der nachfolgenden Figur 1.2 erklärt
werden. Das Medium, welches den ganzen Kreisprozess durchläuft und zum Wärmetransport verwendet wird, heisst Kältemittel. Das Kältemittel muss die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweisen:
- Verdampfen des Kältemittels bei, respektive unter der Raumtemperatur und bei Normalluftdruck
- hohe Verdampfungswärme
- ungiftig und geruchlos
Diese Anforderungen erfüllen Kältemittel wie zum Beispiel das weitverbreitete Freon R12, welches ein
Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffprodukt (FCKW) ist.
Da diese Fluorchlorkohlenwasserstoffe zur
Schwächung der Ozonschicht beitragen, wird heute nach Ersatzstoffen geforscht.
31. März 1992, Anhang C/2
Figur 1.2 Schematische Funktionsweise eines Kompressor-Kühlschrankes
Das Kältemittel, weiches unter Druck steht, wird in den Verdampfer eingespritzt. Der Verdampfer befindet sich innerhalb des Kühlraumes des Kühlschrankes. Bei niedriger Temperatur verdampft dieses
in den Rohrschlangen des Verdampfers und nimmt demzufolge Wärme auf. Diese Wärme wird der Luft
im Kühlraum entzogen, wodurch diese abgekühlt wird und somit ”Kälte” entsteht. Damit ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet werden kann, wird der Kältemitteldampf vom Kompressor dauernd abgesaugt. Damit der Kältemitteldampf wieder kondensieren kann, muss der Kompressor diesen auf einen
höheren Druck komprimieren, wobei gleichzeitig auch die Temperatur ansteigt. In den Haushaltskühlschränken werden sogenannte Hermetik-Kompressoren verwendet, weiche durch einen EinphasenAsynchronmotor mit Hilfswicklung angetrieben sind. Der komprimierte Kältemitteldampf gelangt nun
zum Kondensator, wo die bei der Verdampfung aufgenommene Wärme an die Umgebung abgegeben
wird und das Kältemittel wieder in den flüssigen Aggregatszustand übergeht. Der Kondensator befindet
sich ausserhalb des Kühlschrankes, häufig an dessen Rückseite. Da nach dem Austritt aus dem Kondensator immer noch der hohe Kondensationsdruck vorherrscht, muss dieser reduziert werden, bevor
das flüssige Kältemittel wieder in den Verdampfer eingespritzt wird. Diese Druckreduktion wird mit einem Drosselorgan erzielt. In den Haushaltsgeräten ist dies meistens ein Kapillarrohr. Das Kältemittel
ist nun wieder in dem Zustand, in welchem es Wärme durch Verdampfung aufnehmen kann, womit der
Kreislauf geschlossen ist. Der ganze Kompressorkreislauf wird mittels eines Thermostates aus- und
eingeschaltet.
3.
Absorptions-Kühlschrank
Der Absorptions-Kühlschrank ohne Motor und Kompressor funktioniert auf Grund der zwei folgenden
wesentlichen Tatsachen:
Wasser hat die Eigenschaft, im kalten Zustand und bei niedrigem Druck grosse Mengen von gasförmigem Ammoniak in sich aufzunehmen (ZU absorbieren), das Ammoniak wird dann bei höherer Temperatur und hohem Druck wieder ausgetrieben
Die Möglichkeit, Ammoniakdämpfe in einem geschlossenen System bei Raumtemperatur und hohem
Druck zu verflüssigen, um sie dann bei demselben Gesamtdruck, jedoch in Anwesenheit eines Hilfsgases (Wasserstoff, Helium), bei tiefer Temperatur unter Aufnahme einer grossen Wärmemenge wieder
verdampfen zu lassen
In einem Absorber-Aggregat sind grundsätzlich drei Kreisläufe vorhanden, die verschiedene Medien
beinhalten. In Figur 1.3 sind diese drei Kreisläufe schematisch dargestellt.
Figur 1.3 Kreisläufe eines Absorber-Aggregates
1)
Kreislauf des Ammoniaks durch Kocher, Kondensator, Verdampfer und Absorber
2)
Kreislauf des Wassers zwischen Kocher und Absorber
3)
Kreislauf des Hilfsgases (Wasserstoff, Helium) zwischen Absorber und Verdampfer
Anhand der Figur 1.,4 soll nun die genaue Funktionsweise eines Absorptions-Kühlschrankes erklärt
werden.
Figur 1.4 Schematische Darstellung eines Absorptions-Kühlschrankes
in den Verdampfer gelangt flüssiges Ammoniak zusammen mit einem Hilfsgas (Wasserstoff, Helium),
welches die Funktion hat, den Druck des flüssigen Ammoniaks zu reduzieren und somit im Verdampfer
einen niedrigen Dampfdruck herrschen zu lassen. Das Ammoniak kann nun durch Wärmeaufnahme
aus dem Kühlraum verdampfen und somit ”Kälte” erzeugen. Das Gasgemisch gelangt nun zum Absorber, in welchem Wasser vorhanden ist. Hier wird zunächst der Ammoniakdampf vom Wasser absorbiert,
das leichtere Hilfsgas trennt sich und steigt in den Verdampfer zurück. Die Wasser-Ammoniaklösung,
auch reiche Lösung genannt (65 % Wasser mit 35 % Ammoniak), wird dem Kocher durch eine Thermosyphonpumpe, welche ohne bewegliche Teile arbeitet, zugeführt. Diese Lösung, ist im Volksmund auch
unter dem Namen Salmiakgeist bekannt. Im Kocher wird diese Lösung nun mittels einer elektrischen
Heizpatrone oder einer Gasflamme erhitzt und das Ammoniak ausgetrieben. Gleichzeitig entsteht ein
Überdruck, durch welchen das Ammoniak zum Kondensator befördert wird. Das praktisch reine Wasser
(arme Lösung, 90 % Wasser mit 10 % Ammoniak) fliesst zurück zum Absorber. Das Ammoniak kann
nun im Kondensator seine aufgenommene Wärme an die Umgebung abgeben und gleichzeitig
kondensieren. Die Doppelfunktion des Kompressors (Absaugen und Komprimieren) bei den Kompressorkühlschränken wird bei den Absorber-Aggregaten durch den Absorber sowie den Kocher übernommen. Das flüssige Ammoniak kann nun erneut zum Verdampfer gelangen, wo gemeinsam mit dem
Hilfsgas der Prozess von neuem beginnt. Der Vorgang wiederholt sich, solange die Energiequelle eingeschaltet bleibt. Diese wird durch einen Thermostaten gesteuert.
Kostenberechnungen
31. März 1992, Anhang D/1
4.
Zusammenstellung der jährlichen Betriebskosten:
1. Absorberkühlschrank Electrolux 60 1
197.— Fr./a
2. Kompressorkühlschrank Fors 92 1
149.— Fr./a
3. Kompressorgerät ”Modell WEMO” 601
163.— Fr./a
4. Ersatz von 1 nach 5 Jahren durch 3
213.— Fr./a
5. Ersatz von 1 nach 7 Jahren durch 3
193.— Fr./a

d - Bundesamt für Energie BFE

Transcription

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