Ist Ihr Kühlsystem bereit für den Winter?

Im heutigen wettbewerbsintensiven Geschäft ist es wichtig, die Betriebskosten zu minimieren und Risiken zu minimieren und sich gleichzeitig auf die Energieeffizienz und die Temperaturregelung zu konzentrieren, die ein Unternehmen benötigt, um am Laufen zu bleiben und erfolgreich zu sein.

Erfahrene Anlagen- und Facility-Manager wissen, dass es eine schlechte Praxis ist, die regelmäßige Wartung der Kältemaschine aufzuschieben, um kurzfristig Geld zu sparen, und das Unternehmen langfristig wahrscheinlich mehr kosten wird. Wenn die Wartung komplexer Prozesskühlanwendungen verzögert wird, besteht das Risiko für wichtige Anlagen, dass sie in Zukunft umfangreichere Schäden und teurere Reparaturen erleiden können.

Verkürzte Systemlebensdauer, verringerte Zuverlässigkeit, erhöhte Ausfallraten und erhöhte Ausfallzeiten sind typische Nebenprodukte der Verschiebung von Wartungsarbeiten auf spätere Zeitpunkte.

In diesem Artikel befassen wir uns mit folgenden Themen:

• Wie wichtig es ist, einen Wasseraufbereitungsplan für den Winter zu haben und warum es nicht nur darum geht, Glykol hinzuzufügen.
• Schutz von Trockenluft- und adiabatischen Kühlern
• Warum ruhende Geräte regelmäßig in Umlauf gebracht werden?
• Wie man freie Kühlung und andere Technologien für niedrigere Energiekosten und mehr Nachhaltigkeit nutzt

Lassen Sie sich nicht vom Winter erwischen

Es mag den Anschein haben, dass die Anforderungen an das System der Kälteanlage im Winter geringer sind, aber die Produktion in industriellen Anwendungen steht fast nie still, und kaltes Wetter kann zusätzlichen Druck auf die draußen stehenden Geräte ausüben.

Der Herbst ist die perfekte Zeit, um das System gründlich zu überprüfen und die richtigen proaktiven Wartungsmaßnahmen zu ergreifen, um kostspielige Unterbrechungen oder Ausfallzeiten zu vermeiden, wenn die Temperaturen erheblich sinken und etwas schief geht.

Eingehende Überprüfungen Ihrer Systeme ermöglichen es Ihnen auch, Technologien und Möglichkeiten zu berücksichtigen, wie Ihr System verbessert werden könnte, um die Betriebskosten zu senken und die Leistung zu steigern.

Schauen wir uns einige der Elemente an, die bei der Vorbereitung auf den Winter berücksichtigt werden müssen.

Kühlsysteme hängen von der Flüssigkeit ab, die in der Anlage zirkuliert. Ein ordnungsgemäßer Wasseraufbereitungsplan ist für die Langlebigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit der Prozessausrüstung von entscheidender Bedeutung.

Wasseraufbereitung, Glykoldosierung, deren Menge und Qualität

Im Winter ist Glykol oder Frostschutzmittel wichtig, um den Gefrierpunkt bei der Anwendung des Kühlsystems zu senken und das Einfrieren der Flüssigkeit im System zu verhindern. Es geht jedoch nicht nur um die Zugabe von Glykol. Die Verwendung der richtigen Glykolkonzentration ist wichtig, aber ihre Qualität ist genauso wichtig.

Es versteht sich von selbst, niemals Frostschutzmittel für Kraftfahrzeuge zu verwenden, da es für die Motorkühlung formuliert ist und Probleme mit Durchflussraten/Drücken und einer reduzierten Wärmeübertragung verursachen kann.

Ungehemmte Glykol- und Wassergemische sind sehr korrosiv, daher spielt der gehemmte Typ eine entscheidende Rolle, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit in Ihrem System nicht gefriert und die Rohrleitungen nicht korrodieren. Inhibitoren schützen vor Korrosion, Zunder und Rost und wirken als pH-Puffer und Biozid.

Es ist am besten, nie weniger als 25% Glykol zu verwenden, um sicherzustellen, dass eine ausreichende Menge an Inhibitoren vorhanden ist und Sie vor dem Winterfrost schützt. Wenn diese Schwelle unterschritten wird, wird es zu einem Nährboden für Bakterien.

Es ist auch wichtig, nicht verschiedene Arten von Glykol oder verschiedene Marken zu mischen. Unverträglichkeiten können zu einer Rezepturtrennung führen, die Filter, Siebe und Pumpensauger verstopft und die Übertragungseigenschaften verringert. Übermäßiges Mischen kann auch zu Problemen führen, daher ist es am besten, nur die Glykolkonzentration zu verwenden, die zum Schutz des Geräts erforderlich ist.

Die Zugabe von Glykol allein zu einem System reicht nicht aus, wenn es um die Aufbereitung Ihres Wassers geht. Das Kaltwassersystem muss gespült, gereinigt und desinfiziert werden, bevor eine neue Wasser-Glykol-Lösung hinzugefügt wird.

Auch die Auswahl der geeigneten Wasseraufbereitung ist keine einmalige Angelegenheit.

Obwohl es universelle Produkte auf dem Markt gibt, wäre es von Vorteil, vor der Verabreichung von Glykol/Frostschutzmittel eine Flüssigkeitsanalyse an jedem Hydraulikkreislauf durchführen zu lassen.

Ebenso wichtig ist es, dass die Flüssigkeit regelmäßig überprüft wird. Die Wasser-Glykol-Lösung muss regelmäßig beprobt und getestet werden, um sicherzustellen, dass keine zugrunde liegende oder fortschreitende Kontamination und/oder Korrosionsprobleme auftreten.

Adiabatische Systeme – Schutz steht an erster Stelle

Wenn Ihr System mit Trockenluftkühlern oder adiabatischen Kühlern ausgestattet ist, haben diese besondere Anforderungen. Sie sind eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative zu einem Kühlturm. Sie bieten erhebliche Einsparungen beim Wasserverbrauch, erfordern deutlich weniger Wartungs- und Betriebskosten und müssen nicht ständig chemisch behandelt oder bei den örtlichen Behörden registriert werden, während sie bei hohen Umgebungstemperaturen mit optimaler Effizienz arbeiten.

Aufgrund ihres Betriebscharakters können adiabatische Systeme im Winter anfällig sein. Im Winter muss sich der Glykolgehalt an die vorhergesagten niedrigsten Umgebungstemperaturen anpassen. Falls sich kein Glykol/Frostschutzmittel im System befindet, verhindert das Ausschalten und Entleeren des adiabatischen Systems das Einfrieren der Rohrleitungen.

Alternativ kann eine Begleitheizung eingesetzt werden, um die adiabatischen Zuleitungsleitungen zu schützen.

Verwaltung ruhender Geräte

Bei Geräten, die im Winter inaktiv bleiben, besteht nicht nur die Gefahr des Einfrierens, sondern auch der Zerfall beweglicher Teile. Eine regelmäßige Zirkulation verhindert das Absetzen der Flüssigkeit und hält die internen Komponenten geschmiert.

Da sich im System kein Glykol/Frostschutzmittel befindet, ist es wichtig, dass die Systempumpen eingeschaltet sind, um die Flüssigkeit zu zirkulieren, insbesondere wenn die Umgebungstemperaturen unter 3 °C fallen. Wenn dies über einen längeren Zeitraum geschieht, erhitzt die Pumpe die Flüssigkeit, und dies kann erfordern, dass der Kühler wieder eingeschaltet wird, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeitstemperaturen kontrolliert werden.

Technologische Upgrades

Sowohl große als auch kleine Unternehmen stehen unter dem Druck, den Energieverbrauch zu senken und die Betriebseffizienz ihrer Anlagen zu verbessern. Der Winter ist auch eine gute Zeit, um Technologien zu nutzen, die nicht nur eine Effizienzmaßnahme, sondern auch ein Schritt in Richtung Nachhaltigkeit sind, von dem die Betriebe das ganze Jahr über profitieren werden.

• Wärmerückgewinnung – Mit Kühlsystemen kommt das Potenzial der Wärmerückgewinnung. Die Wiederverwendung von Abwärme aus Kühlsystemen trägt dazu bei, die Effizienz des Systems zu steigern. Kombinierte Heiz- und Kühlanwendungen bieten die einzigartige Möglichkeit, die in derselben Anlage oder demselben Gebäude verfügbare Energie zurückzugewinnen oder zu gewinnen. Die Abwärme aus der Kühlung, die sonst an die Atmosphäre abgegeben worden wäre, kann durch Wärmerückgewinnung bei mittlerer Temperatur für Raumheizung, Wasservorwärmung usw. effektiv genutzt und wiederverwendet werden, oder die zurückgewonnene Energie kann mit Hochtemperatur-Wärmepumpen für andere Prozesse auf bis zu 120 °C gesteigert werden.

Die Kombination von Wärmerückgewinnung aus Kältemaschinen mit einer Booster-Wärmepumpe eröffnet eine ungenutzte Möglichkeit, den Gesamtenergiebedarf zu senken und die CO2-Emissionen zu reduzieren. Niedertemperaturprozesse bieten große thermische Effizienzchancen beim Einsatz von Wärmerückgewinnung und Wärmepumpen-Boostern.

• Frequenzumrichter (VSD) – Die Steuerung des Luft- und Wasserflusses in Prozesstemperaturregelungssystemen ist eine effektive, dauerhafte Methode, um den sich ständig ändernden Anforderungen an ein System gerecht zu werden und seine Effizienz zu steigern, daher ist es wichtig, Technologien in Betracht zu ziehen, die den Wirkungsgrad von Teillasten maximieren. Kühlsysteme mit konstantem Volumen arbeiten mit einer Geschwindigkeit, unabhängig von der Kühllast. Das bedeutet, dass sie die gleiche Menge an Energie verbrauchen, egal ob die Kühllast hoch oder niedrig ist. Im Gegensatz dazu können Sie mit einem VSD – einem elektrischen/elektronischen System, das eine stufenlose Drehzahlregelung von AC-Induktionsmotoren ermöglicht – unterschiedliche Anforderungen an die Systemdurchflussrate erfüllen oder einfach nur die Energieeffizienz erhöhen.

Komponenten mit variabler Drehzahl erfüllen die tatsächliche Last, die zu einem bestimmten Zeitpunkt über einen weiten Betriebsbereich erforderlich ist, was bedeutet, dass ihre Drehzahl und Leistung je nach Bedingungen und Anforderungen variieren. Durch die genaue Anpassung der Leistung an den Kühlbedarf arbeiten Kompressoren und Lüfter bei hohem Bedarf am schnellsten und bei geringerem Bedarf auf ein langsameres Niveau, um ein hohes saisonales Energieeffizienzverhältnis (SEER) zu erreichen, ein Maß für die Teillastleistung. Das Ergebnis ist ein geringerer jährlicher Energieverbrauch und in der Regel niedrigere jährliche Energiekosten.

Technologien mit variabler Drehzahl werden von den Herstellern von Kältemaschinen in allen Produktportfolios eingesetzt, aber die VSD-Technologie kann auch an bestehenden Kaltwassersätzen nachgerüstet werden, was sie zu einer hervorragenden Option für Unternehmen macht, die die Effizienz ihrer Kühlsysteme verbessern und den Energieverbrauch senken möchten.

Pumpen mit variabler Drehzahl sind auch der Schlüssel, um den Durchfluss des Systems an die erforderliche Kapazität anzupassen. Sie vermeiden Strom- und Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Ein-/Aus-Pumpen und haben das Potenzial, bis zu 50 % der Pumpenenergie einzusparen. Darüber hinaus werden die Kosten- und Leistungseinsparungen bei größeren Systemen mit Pumpen mit einer Leistung von mehr als 15 kW vergrößert, wobei die Anfangsinvestition schnell durch Energiekosten und eine längere Lebensdauer der Geräte ausgeglichen wird.

• Freie Kühlung – Jedes Unternehmen, das einen extern aufgestellten Kühler zur Kühlung seines Prozesses verwendet, kann von der freien Kühlung profitieren. Es kann immer dann eingesetzt werden, wenn die Außentemperatur niedrig genug ist, um die Prozessflüssigkeit ohne den Eingriff eines Kühlers (mechanische Kühlung) abzukühlen. Dies kann in Form von teilweiser freier Kühlung (bei der die Kompressoren der Kältemaschine noch einen Teil der Kühlarbeit leisten) bis hin zu vollständiger freier Kühlung (bei der die volle Last der Kältemaschine ausgeglichen wird) erfolgen. Im Gegensatz dazu arbeiten die Kompressoren einer externen Kältemaschine ohne freie Kühlung auf Hochtouren, um das Gleiche zu erreichen.

Die freie Kühlung kann auf zwei Arten erreicht werden, entweder durch die Integration einer Freikühlschlange in eine bestehende Kühlanlage oder als eigenständige (manchmal auch als Bolt-on-Einheit bezeichnete) Einheit. Die eigenständige und integrierte freie Kühlung bietet je nach Anwendung und Standort viele Vorteile.

Wenn die Umgebungslufttemperatur weiter sinkt, nimmt die Menge an Prozesswärme, die der Prozessflüssigkeit durch die Luft entzogen wird, zu, wodurch die Belastung des Kühlers schrittweise reduziert wird. Bei einer Temperatur von 5 °C unter der Temperatur der Prozesszulaufflüssigkeit wird die gesamte Prozesswärme durch die Umgebungsluft im Freikühler abgeführt – für eine vollständige freie Kühlung. Damit ist die freie Kühlung die billigste und umweltfreundlichste Art der Kühlung.

Die Winterisierung von Prozesskühlsystemen erfordert einen umfassenden und sorgfältigen Ansatz. Abgesehen von der unmittelbaren Notwendigkeit, das Einfrieren zu verhindern, gibt es ein breiteres Ziel und eine Möglichkeit, den Zustand der Anlagen zu gewährleisten, die Leistung zu optimieren und die Energieeffizienz zu verbessern.

Mit diesem Artikel wollten wir eine Roadmap vorstellen, um all diese Ziele zu erreichen und sicherzustellen, dass Ihre Kühlsysteme im Winter mehr als nur vorbereitet sind. Stellen Sie sicher, dass Ihre Geräte optimal funktionieren, indem Sie im Herbst einen proaktiven Service anbieten. Wenn Sie im Voraus proaktiv sind, sparen Sie sich viele Ausfallzeiten.