Die Reduzierung des Energieverbrauchs ist ein entscheidender Bestandteil unserer weltweiten Bemühungen zur Reduzierung der CO2-Emissionen. Je effizienter wir unsere Prozesse gestalten können, desto geringer ist unser CO2-Ausstoß und desto nachhaltiger werden wir.
In der Industrie gibt es keine goldene Regel zur Verbrauchsreduzierung, sondern eine Kombination mehrerer kleiner Erfolge, die zusammen ein System ergeben, das wesentlich wirtschaftlicher und umweltfreundlicher ist.
Jede Branche, die einen Kühlprozess benötigt, kann von einer nachhaltigeren Kühlung wie der freien Kühlung profitieren.
Was ist freie Kühlung?
Die freie Kühlung nutzt niedrige Außenlufttemperaturen, um das Kühlwasser für industrielle Temperaturregelungsanwendungen oder in HVAC-Systemen zu unterstützen.
Wie funktioniert freie Kühlung?
Der Einsatz der freien Kühlung in einer industriellen Temperaturregelungsanwendung unterscheidet sich von einer Umgebungskühlungslösung, da frische Umgebungsluft nicht direkt in den Kühlkreislauf gesaugt werden kann.
Um die Vorteile der niedrigen Umgebungstemperaturen nutzen zu können, muss daher eine Freikühlschlange in den Kreislauf integriert werden.
Wenn die Umgebungslufttemperatur nur 1 Grad unter die Rücklauftemperatur der Prozessflüssigkeit fällt, leitet ein 3-Wegeventil die zurückkommende Prozessflüssigkeit durch die Freikühlschlange, in der die kühlere Umgebungsluft Prozesswärme abführt und die zurückkommende Flüssigkeit (teilweise) abkühlt Freikühlung) strömt es dann durch den Verdampfer des Kühlers, wo die erforderlichen Solltemperaturen erreicht werden – was die Anforderungen an die Komponenten Ihres Kühlers verringert und deren Betriebslebensdauer verlängert.
Wenn die Umgebungslufttemperatur weiter sinkt, nimmt die Menge an Prozesswärme zu, die der Prozessflüssigkeit von der Luft entzogen wird, wodurch die Belastung des Kühlers zunehmend verringert wird. Bei einer Temperatur von 5 Grad unter der Temperatur der Prozessversorgungsflüssigkeit wird die gesamte Prozesswärme durch die Umgebungsluft im Freikühler abgeführt – eine vollständige freie Kühlung ist gewährleistet.
Art der freien Kühlung
Bei einem eigenständigen Freikühlsystem arbeitet eine unabhängige Freikühleinheit mit einem elektromechanischen Kühler zusammen.
Da das System aus mindestens zwei Einheiten besteht, benötigt es angesichts der Stellfläche der Geräte und der damit verbundenen Notwendigkeit, die Luftzirkulation um die Einheiten herum zu ermöglichen, mehr Platz. Die vergrößerte Stellfläche bedeutet jedoch eine größere Oberfläche, wodurch eine bessere Teilebeladung erreicht werden kann – was einer Einsparung von 80 % der Betriebskosten pro Jahr entspricht.
Darüber hinaus sind eigenständige Freikühlsysteme in der Lage, 100 % Freikühlung bei einer höheren Umgebungslufttemperatur bereitzustellen als integrierte Freikühlkühler. Aus Cap-Ex-Sicht kann ein eigenständiges Freikühlsystem neben einer vorhandenen Kältemaschine arbeiten.
Daher können die Anlaufkosten geringer sein, da die ursprüngliche Kältemaschine in Betrieb bleiben kann.
Integrierte Freikühlgeräte sind eine praktikable Option für Standorte, die möglicherweise nicht über die verfügbare Grundfläche für die Unterbringung eigenständiger Geräte verfügen.
Es ist ideal für Systeme mit hoher Kapazität und begrenzter verfügbarer Stellfläche, da ein eigenständiges System dieser Größenordnung eine erhebliche Stellfläche für die Unterbringung der erforderlichen Geräte erfordern würde.
Damit ein integriertes System jedoch 100 % freie Kühlung erreichen kann, muss die Umgebungslufttemperatur niedriger sein; normalerweise im Bereich von 2 Grad, verglichen mit 5 Grad bei Einzelsystemen.
Benötige ich einen neuen Kühler, damit die freie Kühlung funktioniert?
Die freie Kühlung funktioniert entweder mit einem Kühler mit eingebauter Freikühlschlange oder einem Freikühler, der in Reihe mit einem Kühler arbeitet. Letzteres ist aufgrund der größeren Oberfläche des Luftkühlers effizienter und wir können beide Optionen anbieten.
Ein externer Freikühler dient lediglich der Bereitstellung freier Kühlung und verfügt über ein eigenes, speziell entwickeltes Steuersystem, ein 3-Wegeventil und ein Bypass-System. Daher ist es eine einfache und zuverlässige Möglichkeit, maximale Einsparungen und eine schnelle Amortisation zu erzielen.
Da das System vollständig verpackt ist und über integrierte Steuerungen, 3-Wegeventile und Stellantriebe sowie Bypass-Rohrleitungen verfügt, können sie problemlos sowohl in bestehende Systeme als auch in Neubauten eingebaut werden.
Es ist keine Kommunikation zwischen Freikühler und Chiller notwendig. In typischen Prozesskühlsystemen können Kältemaschinen bis zu 90 % des Jahres entlastet werden.