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Rückkühler

Verdunstungskühlanlagen werden in erster Linie dort eingesetzt, wo energie- und wassereffiziente, leistungsstarke Kühlung benötigt wird, beispielsweise in Industrieanlagen oder Serverparks. Sie arbeiten wesentlich effizienter als trockene Kühler.

Weil der entstehende Wasserdampf in die Umgebungsluft gelangt, ist eine regelmäßige Instandhaltung und Reinigung notwendig, damit die hygienischen Anforderungen dauerhaft erfüllt werden.

Gelände mit Rückkühlern
Bild: Dr. Hartmann GmbH & Co. KG

Prinzip der Verdunstungskühlung

Die Verdunstungskühlung macht sich das physi­kalische Prinzip zunutze, dass Wasser beim Verdampfen der Umgebung Wärme entzieht: Das warme Prozess- oder Kühlwasser wird über große Oberflächen geleitet oder versprüht, gleichzeitig strömt Luft durch die Anlage. Dadurch verdunstet ein kleiner Teil des Wassers. Dem restlichen Wasser wird durch diesen Phasenübergang Wärme entzogen, sodass es abkühlt.

Das abgekühlte Wasser wird in einer Wanne gesammelt und in den Kreislauf zurückgeführt. Tropfenabscheider tragen dazu bei, den Wasserverbrauch weiter zu verringern. Die niedrigste erreichbare Kühlwasser­temperatur ist durch die Feucht­kugel­temperatur der Luft begrenzt.

Im Vergleich zu trockenen Kühlern sind diese Anlagen deutlich effizienter. Sie ermöglichen hohe Kühl­leistungen auch bei hohen Außentemperaturen, was sie besonders in Industrie und Gebäudetechnik unver­zichtbar macht.

Abbildung einer Verdunstungskühlanlage
Verdunstungskühlanlagen werden beispielsweise in Industrieanlagen oder Serverparks eingesetzt. Bild: Dr. Hartmann GmbH & Co. KG

Reinigung und Desinfektion

Wichtig für den energieeffizienten und hygienischen Betrieb von Verdunstungskühlanlagen sind Instand­haltung, Reinigung und Desinfektion. Durch den Kontakt mit Außenluft und Wasser bilden sich Ablagerungen, Biofilme und Sedimente, die sich negativ auf die Hygiene und die Wärmeübertragung auswirken.

Abbildung verschmutzter Verdunstungskühlanlage
Abbildung gereinigter Verdunstungskühlanlage

Bilder: Schweitzer Chemie GmbH

Voraussetzungen

Chemisch-wasserseitige Reinigungen erfordern fundierte Fachkenntnisse. Daher dürfen sie nur von Fachbetrieben durchgeführt werden, die nach dem Wasser­haus­haltsgesetz (WHG) zugelassen sind. Die Sicherheitsvorschriften müssen konsequent eingehalten werden. Auch das Tragen der persön­lichen Schutzausrüstung (PSA) ist unerlässlich.

Vorgehensweise

Vor den Reinigungsmaßnahmen ist zu klären, wie die Rahmenbedingungen vor Ort aussehen – Zugäng­lichkeit der Anlage, verbaute Materialien, Stärke der Ablagerungen sowie Anfahrts- und Transportwege. Außerdem wird abgesprochen, wann die Maß­nahmen durchgeführt werden können. In manchen Fällen ist für die Auswahl der geeignetsten Reinigungs­chemikalien eine Ablagerungsanalyse erforderlich.

Mann reinigt mit Staubsauger Verdunstungskühlanlage
Bild: Schweitzer Chemie GmbH

Für die Reinigung wird zunächst grober Schmutz abstrahlt und abgesaugt.

Mann reinigt Innenraum von Verdunstungskühlanlage
Bild: Schweitzer Chemie GmbH

Im zweiten Arbeitsschritt werden mineralische und mikrobiologische Ablagerungen chemisch gelöst. Dafür wird die Anlage chemisch im Umwälzverfahren gespült. Die Dosierung der Chemikalien, der pH-Wert und der Reinigungserfolg werden kontinuierlich überwacht und ggf. angepasst.

Abbildung eines Kanisters mit Reinigungsmittel
Bild: Schweitzer Chemie GmbH

Für das Umwälzen der Reinigungslösung kommen oft kundenseitige Kühlturm-Pumpen zum Einsatz, es kann aber auch – wie im Bild zu sehen – mit externen Pumpen und einem Zwischenlagertank gearbeitet werden.

Mann schließt Verdunstungskühlanlage mit einem Schlauch an externe Umwälzpumpe an
Bild: Schweitzer Chemie GmbH

Vorteile

Die regelmäßige Reinigung und Desinfektion bringen folgende Vorteile mit sich:

Hygiene und Gesundheitsschutz

Abbildung eines verschmutzten Luftauslasses
Bild: Schweitzer Chemie GmbH

Biofilme bieten einen Nährboden für Mikroorganismen, z.B. für Legionellen, die über Aerosole in die Luft gelangen können. Wird die belastete Luft eingeatmet, kann sie Erkrankungen verursachen. Eine Desinfektion verringert die mikrobiellen Nährböden und damit das Infektionsrisiko. Erforderlich wird sie vor allem dann, wenn die gesetzlich vorgegebenen Legionellen-Grenzwerte überschritten werden. Um dies zu überwachen und die gesetzlichen Vorgaben einzuhalten, ist zusätzlich zur Wartung die regelmäßige Beprobung der Wasserparameter erforderlich.

Beprobungszyklen

Für Kühltürme und andere Verdunstungskühlanlagen, die nicht in RLT-Anlagen eingebaut sind, geben die 42. BImSchV sowie die VDI 2047-2 „Rückkühlwerke; Sicherstellung des hygienegerechten Betriebs von Verdunstungskühlanlagen (VDI-Kühlturmregeln)“ Beprobungszyklen auf Legionellen, Koloniezahl, pH-Wert und Leitfähigkeit vor.  Für das Einhalten der Grenzwerte ist eine regelmäßige Kontrolle der Wasserwerte und Wasserhygiene ebenso unerlässlich, wie Maßnahmen zur Instandhaltung sowie bei Bedarf die Desinfektion.

Effizienz und Energieverbrauch

Kalkablagerungen, Biofilme und andere Beläge wirken in Verdunstungskühlanlagen wie eine unwillkommene Dämmung: Die Wärme kann schlechter übertragen werden, sodass die Kühlleistung sinkt und der Energiebedarf steigt. Durch regelmäßige Reinigung bleibt die Wärmeübertragung und damit der wirtschaftliche Betrieb der Anlage erhalten.

Betriebssicherheit

Ablagerungen wie Kalk, Schlamm oder Korrosions­produkte können Düsen, Füllkörper und Tropfen­abscheider verstopfen. Wenn solche Ablagerungen die Strömung des Wassers oder der Luft in der Anlage stören, arbeitet diese weniger zuverlässig. Auch die Effizienz verschlechtert sich.

Stark verschmutztes Kühlwasserrohr
Gereinigtes Kühlwasserrohr

Bilder: Schweitzer Chemie GmbH

Lebensdauer der Anlage

Ablagerungen und Biofilme können Materialschäden verursachen, beispielsweise durch Korrosion. Regelmäßige Reinigung wirkt dem entgegen und verlängert daher die Lebensdauer der Anlage.

Reinigungsvorgang Rückkühler
Gereinigter Rückkühler

Bilder: Schweitzer Chemie GmbH

Regelwerke

Die chemisch-wasserseitige Reinigung von Verdunstungskühlanlagen darf nur von Fachbetrieben durchgeführt werden, die nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) zugelassen sind.

Unternehmen

Die hier aufgelisteten Unternehmen sind im Bereich der Reinigung von Verdunstungskühlanlagen tätig. Mit einem Klick auf den entsprechenden Button können Sie die Auswahl auf ein Bundesland beschränken. Informationen zur Zertifizierung von Fachunternehmen der Instandhaltung und Reinigung enthält der Status-Report 13

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