FREIKÜHLTECHNIK

Kaltwassersätze mit freier Kühlung

Das von Kaltra entwickelte Freikühlsystem bietet bemerkenswerte hohe Energieeinsparungen und einen erweiterten Anwendungsbereich der Kaltwassersätze

AUF EINEN BLICK

Luftseitige Einsparungen

Bei der luftbasierten Freikühlung kommt Umgebungsluft, die eine niedrige Temperatur aufweist, als Kühlmedium für Kaltwassersysteme zur Anwendung. Dadurch werden bedeutende Energieeinsparungsmöglichkeiten geboten. Je länger das Kaltwassersystem im Freikühlmodus arbeiten kann, desto größer ist die dadurch erzielbare Energieeffizienz.

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Obwohl die Freikühltechnik nicht neu ist und bei vielen Kaltwasseranwendungen benutzt wird, kann die Effizienz auf verschiedene Weisen erhöht werden: unter anderem durch innovative Wärmetauscher, teilweisen Freikühlbetrieb und Anwendung fortschrittlicher Verfahren zur Steuerung der Freikühlung.

FREIKÜHL-BETRIEBSARTEN

Teilweise Freikühlung

Die Hauptvoraussetzung für den Beginn des Freikühlbetriebs ist gegeben, wenn die Umgebungstemperatur unter die Rücklaufwassertemperatur fällt. Bei derartigen Bedingungen deckt das Freikühlsystem den zusätzlichen Kühlbedarf durch Parallellauf mit dem Verdichter. Die Umgebungstemperatur wird laufend überwacht, damit Ventilatoren so schnell wie möglich laufen und maximale Freikühlung realisiert wird, die Verdichter jedoch innerhalb des Anwendungsbereichs bleiben.

Vollständige Freikühlung

Wenn die Umgebungstemperatur genügend fällt, damit ein Freikühlsystem den insgesamten Kühlbedarf decken kann, werden die Verdichter abgeschaltet und behält das System die erforderlichen Wassertemperaturen durch Regelung der Geschwindigkeit der Ventilatoren und des Wasserflusses bei.

Erhöhte Wassertemperaturen

Das Erhöhen der Kaltwassertemperaturen kann weitere Anwendungsmöglichkeiten der Freikühlung eröffnen, sodass das System mehr Stunden im vollständigen bzw. teilweisen Freikühlungsmodus absolviert. Bei Anwendungen, bei denen Kaltwassertemperaturen ohne nachteilige Auswirkungen erhöht werden können, bietet die Freikühltechnik konstante Betriebskosteneinsparungen.

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Kürzliche Studien haben gezeigt, dass die Kühllufttemperatur in Rechenzentren bis auf 27°C erhöht werden kann, ohne die elektronische Ausrüstung zu beschädigen oder ihre Lebensdauer zu verkürzen. Deshalb kann die Kaltwassertemperatur auch bei Rechenzentrumsanwendungen erhöht werden und werden somit bedeutende Energieeinsparungen gewährleistet.

Erweiterter Betriebsbereich

Die Verwendung von luftgekühlten Kaltwassersätzen bei kalten Witterungsbedingungen ist kältetechnischen Einschränkungen unterworfen. Extrem kalte Witterung ist bei Freikühl-Kaltwassersätzen kein Problem: sie arbeiten im Freikühlmodus weiter, indem die Ventilatordrehzahl und der Wasserfluss durch das Freikühlregister hindurch nach Bedarf geregelt werden. Als Reaktion auf Temperaturveränderungen wird der Wasserfluss automatisch durch 3-Wege- oder 2-Wege-Ventile geregelt und werden sowohl zu hohe als auch minimale Flüsse weitgehend vermieden.

Ventilatordrehzahlregelung

Stufenlose Ventilatordrehzahlregelung trägt zu Energieeinsparungen bei, indem die Drehzahl der Ventilatoren nach Bedarf geregelt wird, anstatt sie bei fallender Umgebungstemperatur mit Volldrehzahl laufen zu lassen.

Freikühlsystem von Kaltra

Kaltra benutzt die neu entwickelten Mikrokanal Wärmetauscher, die erhöhte Wärmeübertragungsraten und Leistung aufweisen, als Freikühlregister. In diesen Wärmetauschern ist die Temperatur, bei der das Freikühlsystem 100% des Kühlbedarfs deckt, 4°C höher als beim System mit Lamellenwärmetauschern.

Derart erweiterte Anwendungsmöglichkeiten der Freikühlung spiegeln sich in bedeutenden Energieeinsparungen wider. In der mitteleuropäischen Klimazone ermöglichen unsere Freikühl-Kaltwassersätze beispielsweise eine jährliche Einsparung, die bis zu 250.000kWh pro 1000kW Kühlleistung beträgt.

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