Bei hohen Außentemperaturen haben Kältemaschinen oft einen schweren Stand und können nicht die erforderliche Kühlleistung erbringen. Durch die Installation eines Vorkühlers vor der Kältemaschine kann dieses Problem gelöst werden und die Maschinen können auch bei höheren Temperaturen weiterarbeiten. Diese Art der Vorkühlung gibt es in diversen Formen für alle Arten und Größen von Kältemaschinen. Um industrielle luftgekühlte Kältemaschinen effizienter laufen zu lassen, kann eine adiabate Vorkühlung eingesetzt werden. Die adiabate Vorkühlung sorgt dafür, dass die Luft durch Wasserverdunstung abgekühlt wird, bevor sie in die Kältemaschine eintritt. Aber auch innerhalb der Technologie der adiabaten Vorkühlung gibt es verschiedene Varianten. In diesem Blog werden wir die Vor- und Nachteile von zwei dieser Varianten erläutern: adiabate Vorkühlung mit einem Kontaktbefeuchter versus adiabate Vorkühlung mit einem Vernebler.
Kontaktbefeuchter und Vernebler – was genau ist der Unterschied?
Bevor wir auf die Vor- und Nachteile der adiabaten Vorkühlung mit einem Kontaktbefeuchter oder einem Vernebler eingehen, ist es wichtig, den genauen Unterschied zwischen den beiden zu verstehen.
Die adiabate Vorkühlung mit einem Kontaktbefeuchter verwendet ein direktes Verdunstungsmedium - ein Kühlpad. Das heißt, wenn warme Außenluft durch das Verdunstungsmedium strömt, verdunstet das Wasser und die Luft wird gekühlt.
Die adiabate Vorkühlung mit einem Vernebler funktioniert etwas anders. Unter hohem Druck wird Wasser in die warme Zuluft vernebelt, wodurch diese abkühlt.
Hygiene und Legionellen bei adiabater Vorkühlung
Weil bei der adiabaten (Vor-)Kühlung Wasser im Kühlprozess verwendet wird, machen Menschen sich oft Sorgen um die Hygiene und vor allem um die Verbreitung von Legionellen. Obwohl Systeme mit einem Kontaktbefeuchter oder einem Vernebler beide (meistens) mit einem UV-Wassersterilisator installiert werden können, birgt die adiabate Kühlung mit einem Vernebler durchaus ein Legionellenrisiko. Die UV-Behandlung minimiert dieses Risiko während des Betriebs, aber wenn kleine Mengen stehenden Wassers in den Leitungen, Rohren oder Pumpen in einer warmen Umgebung zurückbleiben, wenn das System AUS ist, können sich schnell Legionellen in Form von Aerosolen entwickeln, die in die Luft gelangen, sobald das System wieder aktiviert wird. Menschen können sich mit der Legionärskrankheit oder dem Pontiac-Fieber anstecken, wenn sie kleine Wassertröpfchen in der Luft (Aerosole) einatmen, die die Legionella-Bakterien enthalten. Hersteller von Vorkühlern mit Vernebelungssystemen empfehlen daher, diese Systeme nicht in unmittelbarer Nähe von Luftbehandlungsanlagen zu platzieren.
Die adiabate Vorkühlung mit einem Kontaktbefeuchter schließt dagegen die Gefahr der Legionellenausbreitung vollständig aus. Da das Wasser in Kontaktbefeuchtern nicht vernebelt, sondern verdampft wird, werden keine (kontaminierten) Aerosole an die Luft abgegeben. Daher können Systeme mit einem Kontaktbefeuchter ohne zusätzliche Maßnahmen auch in unmittelbarer Nähe von Luftbehandlungsanlagen sicher platziert werden.
Adiabate Vorkühlung bei jedem Wetter
Die Leistung eines Vorkühlers mit Vernebelung wird durch Wind beeinflusst. Schon bei relativ geringen Windstärken kann der Nebel mitgerissen werden, wodurch die Effizienz des Vorkühlers eingeschränkt wird. Die angegebene theoretische Leistungsfähigkeit des Systems wird dann stark reduziert. Wenn der Vernebler gegen die Windrichtung sprüht, kleben die Aerosole zusammen, bilden größere Tropfen und fallen dann als Regen herab. Natürlich führt der Wind auch Staub mit sich. Dieser Staub verstopft die Filter, die in Vernebelungssystemen verwendet werden, was die Wahrscheinlichkeit von Druckverlusten erhöht und die Effizienz verringert. Eine regelmäßige Reinigung dieses Filtermaterials während der Saison ist daher auch eine Voraussetzung und außerdem müssen meist Wartungsverträge abgeschlossen werden.
Im Gegensatz dazu wird die Leistung der adiabaten Vorkühlung mit einem Kontaktbefeuchter nicht durch Wind beeinflusst, da Wind keinen Einfluss auf die Verdunstungsmedien hat. Und obwohl der Wind natürlich immer noch Staub mit sich bringt, der sich auf den befeuchteten Medien ansammelt, ist das Risiko von Ablagerungen und Verstopfungen gleich null. Der Staub auf dem Verdunstungspad wird kontinuierlich vom System abgespült und beseitigt, wenn das Wasser ausgetauscht wird. Darüber hinaus bieten die wasserbenetzten Oberflächen des Verdunstungskörpers auch Schutz vor Staub. Im Grunde funktioniert das Verdunstungsmedium wie ein Luftfilter.
Gesamtleistung der adiabaten Vorkühlung
Sowohl Vorkühler mit Kontaktbefeuchter als auch solche mit Vernebler bieten einen Wirkungsgrad von etwa 90 %. Es gibt jedoch, wie bereits erläutert, Punkte, bei denen der Vorkühler mit einem Kontaktbefeuchter besser abschneidet als ein Vernebelungssystem.
Wie bereits oben erwähnt, hat die äußere Umgebung - Wind und Staub - keinen Einfluss auf Systeme mit einem Kontaktbefeuchter. Auch besteht kein Risiko, dass Trockenstellen entstehen (wodurch die Luft teilweise ungekühlt bleibt), da die gesamte Oberfläche des Pads befeuchtet wird. Darüber hinaus besteht bei einem Kontaktbefeuchter keine Gefahr der Über- oder Untersättigung durch Windeinfluss.
Adiabate Vorkühlung von Oxycom - PreCooll
Neben der zweistufigen adiabaten Kühlung zur Kühlung von Industriegebäuden liefert Oxycom auch eine adiabate Vorkühlung für Kältemaschinen mit einem Kontaktbefeuchter - das PreCooll-System. Neben den oben genannten Punkten hat die PreCooll-Technologie noch weitere Vorteile.
Die PreCooll-Einheit wird um die (Kondensatoren der) Kältemaschine herum gebaut und sorgt so dafür, dass kein direktes Sonnenlicht auf die Komponenten scheint und die Kältemaschine komplett beschattet wird. Das PreCooll-System schafft also auch ein kühles Mikroklima um die Kältemaschine herum, was die Hitzebelastung der Komponenten drastisch reduziert. Darüber hinaus wird das PreCooll-System von einer energiesparenden Software gesteuert, die z. B. die lokalen Wetterdaten und die lokale Wasserqualität berücksichtigt. Auf diese Weise werden automatisch Anpassungen vorgenommen, damit die Kältemaschine so effizient wie möglich und mit den geringstmöglichen Energiekosten läuft. Aber das vielleicht Wichtigste ist: Mit dem PreCooll-System haben Sie immer die Gewissheit, dass die Kältemaschine optimal funktioniert!
Der Erfolg der PreCooll
Als die Stadt Amsterdam während des Baus der neuen Rechenzentren von Equinix Beschränkungen für den Stromverbrauch auferlegt, sucht das Unternehmen nach einer Lösung, um seine anspruchsvollen Kühlmaschinen effizienter zu betreiben.
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