Wärmerückgewinnung mit der Ganzkörperkältesauna
-115 °C mit Luft als Kältemittel
Als eine erste Tieftemperaturanwendung mit Kaltlufttechnik wurde in Karlsruhe eine Kältesauna eröffnet, die nur mit Luft gekühlt wird. Das Grundprinzip der Technik wurde bereits in KKA 1/2020 vorgestellt („Kaltlufttechnik für Temperaturen bis zu -160 °C“). Nun wurde eine zusätzliche Wärmerückgewinnung installiert, die das Anlagenkonzept noch einmal aufwertet.
Das COOLINN in Karlsruhe-Durlach ist die erste mit Kaltluftkältemaschinen betriebene Ganzkörperkältesauna, die außerdem ihre Abluft zum Heizen des Ambientes verwendet und dabei auch eine zusätzliche neuartige Trocken-Funktion für ihre Kunden entwickelt hat.
Ganzkörperkältesaunen sind Räume mit einer Raumlufttemperatur von -80 °C bis zu -160 °C, in die Personen wenige Minuten hineingehen, um durch den extremen physikalischen Reiz und die dadurch ausgelöste Körperreaktionen Abhilfe bei folgenden Bereichen zu erhalten:
Linderung von chronischen Schmerzen wie Rheuma oder Arthrose,
Positiver Einfluss auf die Psyche als Unterstützung bei Stress, Schlafstörungen und Depressionen
Schnellere Regeneration und Genesung von Verletzungen
Das COOLINN ist die erste Ganzkörperkältesauna, die nur mit Luft als Kältemittel bei -115 °C betrieben wird. Für den Kunden stehen das Erlebnis sowie der resultierende Effekt im Vordergrund. Dies wird unter anderem durch ein gleichmäßiges Temperaturprofil, trockene Luft und ein angenehmes Raumgefühl erreicht. Für den Betreiber ist besonders ein ausfallsicherer und effizienter Betrieb wichtig. Ermöglicht wird dies durch die speziell wärmegedämmte Kammer und die effiziente Kältetechnik. Hierbei handelt es sich um eine Kaltluftkältemaschine „Mirai Cold 15 O/A“ von Mirai Intex (https://mirai-intex.com/de), die ölfrei nur mit Luft als Kältemittel die Temperaturen stabil erzeugen kann.
In Deutschland wird die Maschine über die Firma Secon vertrieben (https://secon-gmbh.com/).
Mechanische Abtauung
Die Hauptkomponenten der Kaltluftkälteanlage von Mirai Intex sind eine Turboverdichter-Expander-Einheit (siehe Bild), ein Rekuperator und ein Gaskühler. Für die extrem trockene Luft in der Kammer ist das Entfeuchtungssystem (siehe Bild) unerlässlich. Dieses einzigartige Entfeuchtungssystem entfernt die Raumluftfeuchtigkeit mechanisch. Bei klassischen Kälteanlagen sammelt sich die Feuchtigkeit in Form von Eis am Verdampfer. Dieses Eis muss in regelmäßigen Abständen durch Abtauen entfernt werden, wodurch das Kühlen in dem Zeitraum unterbrochen und kurzzeitig geheizt wird. Diese Abwärme gelangt zum Großteil in den Kühlraum. Bei den offenen Kälteanlagen von Mirai Intex ist die Raumluft gleichzeitig das Kältemittel, folglich wird die erwärmte Raumluft von der Kälteanlage angesaugt, abgekühlt und wieder in den Raum geleitet. Somit hat die Raumluft den Taupunkt der niedrigsten erreichten Temperatur, welche üblicherweise etwa 10 bis 20 K unter der Raumtemperatur liegt. Bei der Ansaugung der Raumluft wird diese durch eine der zwei Filterkerzen geleitet. Die Filterkerzen bestehen aus einem hydrophoben feinmaschigen Netz, an welchem die Eiskristalle agglomerieren. Ab einem bestimmten Vereisungsgrad wird durch einen Druckstoß entgegen der Ansaugrichtung der Filter gereinigt. Das Eis fällt auf ein Transportband und wird daraufhin rein mechanisch aus der Kammer befördert. Außerhalb der Kammer wird es durch die Abwärme des Motors aufgetaut und kann ablaufen. Dieses Entfeuchtungssystem ermöglicht eine Raumluft mit geringer Feuchtigkeit, wodurch sich die Kaltluftkältemaschinen optimal für Kältesaunen und Lagerräume eignen.
Wärmerückgewinnung
Pünktlich zum Winter hat die Refolution Industriekälte GmbH (www.refolution.de) eine Wärmerückgewinnung installiert. Die „Mirai Cold 15 O/A“ ist eine luftgekühlte Maschine. Hierbei wird die Umgebungsluft angesaugt und kühlt über einen Wärmetauscher das Kältemittel. Die dadurch auf etwa 70 °C erwärmte Luft wird anschließend wieder an die Umgebung abgegeben. Bei dem Coolinn in Karlsruhe befindet sich in einem Nebenraum der Ganzkörperkältesauna ein Aufenthaltsraum. Durch eine technische Erweiterung der Anlage wird der Aufenthaltsraum durch die warme Abluft geheizt. Dort befindet sich ein Raumthermostat, über welchen die gewünschte Temperatur eingestellt werden kann. Im Maschinenraum der Kälteanlage ist eine 3-Wege-Klappe verbaut, über welche die Luft entweder in die Umgebung oder in den Aufenthaltsraum gelenkt werden kann. Die Position der Klappe wird anhand des Soll- und Ist-Wertes über den Raumthermostaten eingestellt.
Personen trocknen
Zusätzlich zu der Wärmerückgewinnung wird die warme Abluft zum Anblasen von Personen verwendet. Die Nutzer einer Kältesauna sollten möglichst trocken sein, bevor sie die Ganzkörperkältesauna betreten. Dies ist gerade bei Sportlern aufgrund von Schweiß oder an regnerischen Tagen häufig nicht gegeben. Durch das Anblasen mit der warmen Luft werden die Personen vor ihrem Saunagang getrocknet. Für diese Funktion befindet sich ein Schalter im Aufenthaltsraum, der für einige Sekunden schlagartig den Abluftstrom vollständig in den Raum und somit auf den Kunden lenkt, ohne dabei für einen Überdruck im Raum zu sorgen.
