Glossar der Kühltechnologien

Einige einfache Begriffe auch für Laien.

Alles über Kühltechnologien. Technische Lösungen, Komponenten und Zubehör, physikalische Begriffe: die Terminologie der Verdunstungs- und Adiabatiktheorie von A bis Z.

A

Adiabatischer Befeuchter
Ein Gerät, das die relative Luftfeuchtigkeit erhöht, um die Temperatur der Luft zu senken.
Adiabatische Kühlung
Absenkung der Lufttemperatur durch erzwungene Erhöhung ihrer relativen Feuchte, jedoch ohne Wärmeaustausch (Isoentalypik).
Adiabatischer Kühler
Ein Gerät, das die adiabatische Luftkühlung nutzt, um die sensible Austauschleistung in Lamellenwärmetauschern zu erhöhen.
Umgebungsluft
Dies ist die dem Kühler zugeführte Luft, die aus der Umgebung entnommen und für den thermodynamischen Betrieb des Geräts verwendet wird.
Annäherung oder Approach
Differenz zwischen der Temperatur des gekühlten Wassers und der Feuchtkugeltemperatur der Umgebungsluft.

C

Steuerung
Ein Gerät zum Steuern und Starten der Bewegung von Pumpen oder Ventilatoren oder anderen elektrischen Geräten.
Hauptkomponenten des Kühlturms
  • Gehäuse
  • Wasserverteilungssystem im Inneren des Turms
  • Wärmetauscherkörper oder Füllung, die so geformt ist, dass ein Kontakt zwischen Wasser und Luft hergestellt wird
  • Ein oder mehrere Ventilatoren zur Erzeugung des Luftstroms mit den erforderlichen Eigenschaften (Durchflussmenge und Druck)
  • Auffangbehälter für gekühltes Wasser
  • Tropfenabscheider zur Vermeidung von übermäßigem Wasserverlust durch Mitreißen im Luftstrom
  • Zubehör: Armaturen, Ventile, Manometer, Schwimmerhähne, Sichtfenster, Thermometer, Thermostate, elektrische Heizelemente, Luftförderer, Gitter an den Einlässen, Wasser- und Luftfilter, etc.

D

Düse
Eine Vorrichtung, durch die ein Flüssigkeitsstrom auf das Füllmaterial gesprüht wird.
Durchsatz
Siehe folgende Einträge.
  • Durchsatz des eingehenden Wassers. Menge an heißem Wasser oder anderer Flüssigkeit, die in das Kühlsystem gelangt.
  • Luftdurchsatz. Dies ist die Gesamtmenge an Luft, einschließlich des gelösten Wasserdampfs, die durch den Turm strömt.
  • Leistungsaufnahme des Ventilatormotors. An der Ventilator-Antriebsachse gemessene Leistung ohne Berücksichtigung nur der Motorverluste.

E

Entnahme
Wasser, das aus dem Kreislauf abgeleitet wird, um die Konzentration von Salzen oder anderen Verunreinigungen in der zirkulierenden Flüssigkeit zu überprüfen.

F

Feuchtkugeltemperatur
(der für das Projekt zu verwendenden Umgebungsluft). Durchschnittliche Feuchtkugeltemperatur der Luft am Einlass des Turms, einschließlich etwaiger Rezirkulationseffekte. Sie ist ein wesentliches Konzept für den Betrieb.
Fouling
Ablagerungen, die in der Regel durch Mineralsalze oder andere Festkörper im Wasser entstehen, wenn keine ausreichende Wasseraufbereitung vorhanden ist.
Füllpaket oder Wärmetauschpaket
Ein Komplex aus Kunststoffplatten oder -gittern, die das Wasser im Turm unterteilen und den Kontakt zwischen den Flüssigkeiten und damit den Kühlprozess aktivieren. Die Aufgaben des Füllpakets sind: die Luft- und Wasserströme möglichst gleichmäßig und zielgerichtet aufzuteilen, um einen möglichst großen Kontakt zwischen den Fluiden zu ermöglichen; und den Wasserfall zu verlangsamen, um dem Wasser genügend Zeit zu geben, für eine gute Kühlung im Turm zu verbleiben. Es gibt zwei Haupttypen von Füllungen, die durch die Art und Weise definiert sind, wie sie eine große Oberfläche des Kontakts zwischen Wasser und Luft erzeugen: Spritzfüllungen und Filmfüllungen.
  • Spritzfüllung (splash). Diese Art der Füllung wird mit in horizontalen Ebenen angeordneten Gittern oder Stäben gebildet, über die das Wasser fällt und sich in zahlreiche Tropfen bricht. Diese werden, da sie von einer Ebene zur anderen fallen, weiter unterteilt. Die Roste oder Böden sind so angebracht, dass sie den Fall der Wassertropfen ständig unterbrechen.
  • Filmfüllung (Folie). Diese Art der Füllung verteilt das Wasser über eine große Oberfläche, indem es in dünne Filme oder dispergierte Tröpfchen zerlegt wird. Die Filmfüllung kann aus Zellenpackungen oder Gitterrosten bestehen.
Fahne (oder Nebel)
Eine Wolke oder Säule, die durch den in der aus dem Turm austretenden Luft enthaltenen Dampf entsteht, der bei Kontakt mit kühlerer Umgebungsluft kondensiert.

G

Geschlossener Kreislauf
Siehe „Kühlturm mit geschlossenen Kreislauf“.

H

Hybrid-Kühler
Gerät, das in einer einzigen Lösung eine Verdunstungskühlfunktion und eine Luftkühlfunktion hat. Ersteres wird in der Sommerperiode verwendet, letzteres in den Zwischenjahreszeiten und in der Winterperiode.
Hauptkomponenten des Kühlturms
  • Gehäuse
  • Wasserverteilungssystem im Inneren des Turms
  • Wärmetauscherkörper oder Füllung, die so geformt ist, dass ein Kontakt zwischen Wasser und Luft hergestellt wird
  • Ein oder mehrere Ventilatoren zur Erzeugung des Luftstroms mit den erforderlichen Eigenschaften (Durchflussmenge und Druck)
  • Auffangbehälter für gekühltes Wasser
  • Tropfenabscheider zur Vermeidung von übermäßigem Wasserverlust durch Mitreißen im Luftstrom
  • Zubehör: Armaturen, Ventile, Manometer, Schwimmerhähne, Sichtfenster, Thermometer, Thermostate, elektrische Heizelemente, Luftförderer, Gitter an den Einlässen, Wasser- und Luftfilter, etc.

K

Kühltechnologien
Verschiedene Methoden, basierend auf unterschiedlichen Funktionsprinzipien, um Wärme aus verschiedenen Produktionsprozessen abzuführen. Die Wahl der besten Technologie muss entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen des Anwenders und den Umgebungsbedingungen des Aufstellungsortes getroffen werden.
Kühlturm
Wärmetauscher: Das flüssige Medium gibt Energie an das gasförmige Medium ab und senkt damit seine Temperatur. „In den allermeisten Fällen ist das gasförmige Medium Luft oder Wasserdampf und das flüssige Medium ist Wasser verschiedener Art.“ (Quelle: Wikipedia, übersetzt).
  • Werksmontierter Kühlturm: kleine und mittlere Größe, er wird komplett im Werk in 2 - 3 Hauptabschnitten montiert, deren Abmessungen für den Straßen- oder Seetransport geeignet sind. Keine Montagezeit oder nur wenige Tage für modulare Systeme.
  • Kreuzstrom-Kühlturm. Türme, in denen sich das Wasser vertikal von oben nach unten bewegt, während die Bewegung der Luft beim Zusammentreffen mit der Wasserströmung horizontal ist.
  • Gegenstrom-Kühlturm. Bei einer solchen Konstruktion ist „der Luftstrom dem Wasserstrom direkt entgegengesetzt. Der Luftstrom tritt zunächst in einen offenen Bereich unterhalb des Füllmaterials ein und wird dann vertikal abgesaugt. Das Wasser wird durch Druckdüsen in der Nähe des oberen Teils des Turms versprüht und fließt dann entgegen dem Luftstrom durch die Füllung nach unten“ (Quelle: Wikipedia, übersetzt).
  • Kühlturm mit offenem Kreislauf. Verdunstungssystem, das Wasser durch direkten Austausch mit Luft kühlt.
  • Kühlturm mit geschlossenen Kreislauf. Ein Turm, in dem die zu kühlende Prozessflüssigkeit (oft nicht Wasser, sondern ein Kältemittel) nicht mit dem Kühlwasser in Kontakt kommt. Diese wird auf der Außenfläche eines Rohrbündels oder von miteinander verbundenen Platten verteilt und zirkuliert zwischen dem Tank und dem Verteiler.
  • Kühlturm mit mechanischem Luftzug. Ein Gerät, in dem Wasser durch partielle Verdunstung durch Kontakt mit einem mechanisch angetriebenen Luftstrom gekühlt wird.
  • Zentrifugalkühlturm: Ein Gerät, das einen Zentrifugalventilator verwendet, um die Luft zu bewegen, die für eine erzwungene Verdunstung erforderlich ist. In der Regel bevorzugt, wenn Geräuschprobleme, die Notwendigkeit von Luftleitungen oder die Installation von schallabsorbierenden Schalldämpfern bestehen.
  • Feldmontierter Kühlturm: Er ist in der Regel sehr groß und wird komplett zerlegt transportiert und direkt am Aufstellungsort montiert, um die Transportkosten zu reduzieren. Die Montagezeiten variieren zwischen 20 und 60 Tagen.
Konzentration
Menge an festen oder flüssigen Elementen, die dem behandelten Wasser fremd sind und darin enthalten sind.
Kühlung
Ein Prozess, bei dem die Temperatur eines Gases, einer Flüssigkeit oder eines Festkörpers durch Absenken verändert wird. Bei Flüssigkeiten kann die Kühlung durch hauptsächlich latenten Austausch unter Verwendung eines Verdunstungssystems oder durch fühlbaren Austausch durch Kontakt zwischen zwei Elementen mit unterschiedlichen Temperaturen erfolgen, wie es z. B. bei der Luftkühlung der Fall ist.

L

Luftgekühlter Flüssigkeitskühler
Wärmetauscher, der in der Regel aus einer Batterie von Kupferrohren in Kontakt mit Aluminiumlamellen besteht, wobei letztere den Zweck haben, die Kontaktfläche mit der Luft zu vergrößern.
Lamellen
Jalousien oder Platten, die an der Wand oder an Turmlüftungen montiert werden, um die Luft zu lenken.
Leistungsaufnahme des Ventilatormotors
An der Ventilator-Antriebsachse gemessene Leistung ohne Berücksichtigung nur der Motorverluste.
Luftkühlsystem
Ein System, das Luft als Fluid verwendet, um Wärme abzuführen, im Allgemeinen mit Hilfe einer Batterie von Rippenrohren.

M

Mitreißen
Tröpfchen, die durch den Luftstrom aus dem Turm gezogen werden.

N

Nachfüllen (Nachfüll-Wasser)
Wasser, das dem Kreislauf zugeführt wird, um Flüssigkeitsverluste aus dem Kreislauf aufgrund von Verdunstung, Verspritzen, Mitreißen, Entnahme und verschiedenen Lecks auszugleichen.

O

Offener Kreislauf
Siehe „Kühlturm mit offenem Kreislauf“.

P

Füllpaket oder Wärmetauschpaket
Ein Komplex aus Kunststoffplatten oder -gittern, die das Wasser im Turm unterteilen und den Kontakt zwischen den Flüssigkeiten und damit den Kühlprozess aktivieren. Die Aufgaben des Füllpakets sind: die Luft- und Wasserströme möglichst gleichmäßig und zielgerichtet aufzuteilen, um einen möglichst großen Kontakt zwischen den Fluiden zu ermöglichen; und den Wasserfall zu verlangsamen, um dem Wasser genügend Zeit zu geben, für eine gute Kühlung im Turm zu verbleiben. Es gibt zwei Haupttypen von Füllungen, die durch die Art und Weise definiert sind, wie sie eine große Oberfläche des Kontakts zwischen Wasser und Luft erzeugen: Spritzfüllungen und Filmfüllungen.
  • Spritzfüllung (splash). Diese Art der Füllung wird mit in horizontalen Ebenen angeordneten Gittern oder Stäben gebildet, über die das Wasser fällt und sich in zahlreiche Tropfen bricht. Diese werden, da sie von einer Ebene zur anderen fallen, weiter unterteilt. Die Roste oder Böden sind so angebracht, dass sie den Fall der Wassertropfen ständig unterbrechen.
  • Filmfüllung (Folie). Diese Art der Füllung verteilt das Wasser über eine große Oberfläche, indem es in dünne Filme oder dispergierte Tröpfchen zerlegt wird. Die Filmfüllung kann aus Zellenpackungen oder Gitterrosten bestehen.
Fahne (oder Nebel)
Eine Wolke oder Säule, die durch den in der aus dem Turm austretenden Luft enthaltenen Dampf entsteht, der bei Kontakt mit kühlerer Umgebungsluft kondensiert.

R

Adiabatische Kühlung
Absenkung der Lufttemperatur durch erzwungene Erhöhung ihrer relativen Feuchte, jedoch ohne Wärmeaustausch (Isoentalypik).
Adiabatischer Kühler
Ein Gerät, das die adiabatische Luftkühlung nutzt, um die sensible Austauschleistung in Lamellenwärmetauschern zu erhöhen.
Luftgekühlter Flüssigkeitskühler
Wärmetauscher, der in der Regel aus einer Batterie von Kupferrohren in Kontakt mit Aluminiumlamellen besteht, wobei letztere den Zweck haben, die Kontaktfläche mit der Luft zu vergrößern.
Umgebungsgeräusch oder Hintergrundgeräusch
Dies ist der Geräuschpegel, der von einer beliebigen Quelle außerhalb des Turms verursacht wird.

S

Wassertemperatursprung oder Kühlintervall
Differenz zwischen der Temperatur des heißen Wassers und des abgekühlten Wassers bzw. Temperaturdifferenz.
Sprühen
Aus den Lufteinlassöffnungen versprühtes Wasser (Verluste).
Tropfenabscheider oder Tropfenbeseitiger
Ein System von Leitblechen oder Lamellen, das im Inneren des Turms angebracht ist und die Menge der von der austretenden Luft mitgerissenen Wassertröpfchen reduzieren soll.
Steuerung
Ein Gerät zum Steuern und Starten der Bewegung von Pumpen oder Ventilatoren oder anderen elektrischen Geräten.

T

Kühltechnologien
Verschiedene Methoden, basierend auf unterschiedlichen Funktionsprinzipien, um Wärme aus verschiedenen Produktionsprozessen abzuführen. Die Wahl der besten Technologie muss entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen des Anwenders und den Umgebungsbedingungen des Aufstellungsortes getroffen werden.
Feuchtkugeltemperatur
(der für das Projekt zu verwendenden Umgebungsluft). Durchschnittliche Feuchtkugeltemperatur der Luft am Einlass des Turms, einschließlich etwaiger Rezirkulationseffekte. Sie ist ein wesentliches Konzept für den Betrieb.
Kühlturm
Wärmetauscher: Das flüssige Medium gibt Energie an das gasförmige Medium ab und senkt damit seine Temperatur. „In den allermeisten Fällen ist das gasförmige Medium Luft oder Wasserdampf und das flüssige Medium ist Wasser verschiedener Art.“ (Quelle: Wikipedia, übersetzt).
  • Werksmontierter Kühlturm: kleine und mittlere Größe, er wird komplett im Werk in 2 - 3 Hauptabschnitten montiert, deren Abmessungen für den Straßen- oder Seetransport geeignet sind. Keine Montagezeit oder nur wenige Tage für modulare Systeme.
  • Kreuzstrom-Kühlturm. Türme, in denen sich das Wasser vertikal von oben nach unten bewegt, während die Bewegung der Luft beim Zusammentreffen mit der Wasserströmung horizontal ist.
  • Gegenstrom-Kühlturm. Bei einer solchen Konstruktion ist „der Luftstrom dem Wasserstrom direkt entgegengesetzt. Der Luftstrom tritt zunächst in einen offenen Bereich unterhalb des Füllmaterials ein und wird dann vertikal abgesaugt. Das Wasser wird durch Druckdüsen in der Nähe des oberen Teils des Turms versprüht und fließt dann entgegen dem Luftstrom durch die Füllung nach unten“ (Quelle: Wikipedia, übersetzt).
  • Kühlturm mit offenem Kreislauf. Verdunstungssystem, das Wasser durch direkten Austausch mit Luft kühlt.
  • Kühlturm mit geschlossenen Kreislauf. Ein Turm, in dem die zu kühlende Prozessflüssigkeit (oft nicht Wasser, sondern ein Kältemittel) nicht mit dem Kühlwasser in Kontakt kommt. Diese wird auf der Außenfläche eines Rohrbündels oder von miteinander verbundenen Platten verteilt und zirkuliert zwischen dem Tank und dem Verteiler.
  • Kühlturm mit mechanischem Luftzug. Ein Gerät, in dem Wasser durch partielle Verdunstung durch Kontakt mit einem mechanisch angetriebenen Luftstrom gekühlt wird.
  • Zentrifugalkühlturm: Ein Gerät, das einen Zentrifugalventilator verwendet, um die Luft zu bewegen, die für eine erzwungene Verdunstung erforderlich ist. In der Regel bevorzugt, wenn Geräuschprobleme, die Notwendigkeit von Luftleitungen oder die Installation von schallabsorbierenden Schalldämpfern bestehen.
  • Feldmontierter Kühlturm: Er ist in der Regel sehr groß und wird komplett zerlegt transportiert und direkt am Aufstellungsort montiert, um die Transportkosten zu reduzieren. Die Montagezeiten variieren zwischen 20 und 60 Tagen.
Thermische Last oder thermische Leistung
Wärmemenge, die der durch den Turm fließenden Flüssigkeit entzogen und an die Luft abgegeben wird.
Tropfenabscheider oder Tropfenbeseitiger
Ein System von Leitblechen oder Lamellen, das im Inneren des Turms angebracht ist und die Menge der von der austretenden Luft mitgerissenen Wassertröpfchen reduzieren soll.

U

Umgebungsgeräusch oder Hintergrundgeräusch
Dies ist der Geräuschpegel, der von einer beliebigen Quelle außerhalb des Turms verursacht wird.
Umgebungsluft
Dies ist die dem Kühler zugeführte Luft, die aus der Umgebung entnommen und für den thermodynamischen Betrieb des Geräts verwendet wird.

V

Verdunstungskühler
Gerät, das Verdunstungskühlung auf erzwungene und effiziente Weise durchführt und den latenten Austausch der zu kühlenden Flüssigkeit mit der Luft optimiert.
Becken oder Sammelbehälter
Becken unter dem Turm zum Auffangen des abgekühlten Wassers.
Verdunstungskühlung
Entzug von Wärme aus einer Flüssigkeit, meist Wasser, durch Verdunstung eines kleinen Teils der Flüssigkeit selbst (latenter Austausch).
Verteilsystem
Um die maximale Leistung des Kühlturms zu erreichen, muss das in den Turm eintretende Wasser in Tröpfchen aufgeteilt und gleichmäßig über die Füllung verteilt werden.
  • Sprühverteilung mit Düsen. Bei dieser Art der Verteilung werden Zentrifugal- oder Prallsprühdüsen verwendet (manchmal auch als „Drucksystem“ bezeichnet).
  • Kanal mit Löchern und Platten. Diese Art der Verteilung umfasst offene, hölzerne Kanäle mit am Boden befestigten Kunststoff- oder Keramikdüsen, unter denen Platten den Wasserfluss unterbrechen und brechen.
  • Wehrrinne. Diese Art der Verteilung umfasst einen Hauptverteilungskanal und ein Netz von Wehr- oder Überlaufrinnen. Die Rinnen haben gezackte Seitenkanten für einen verteilten Wasserabfluss.
Verteiler
Ein System von Rohren oder Kanälen, das heißes Wasser über das Füllmaterial verteilt.
Verteilerwanne
Perforierte Wanne über der Füllung zur Verteilung des heißen Wassers über dieser (in Kreuzstromtürmen).

W

Wassertemperatursprung oder Kühlintervall
Differenz zwischen der Temperatur des heißen Wassers und des abgekühlten Wassers bzw. Temperaturdifferenz.
Wärmeaustauschpaket
Siehe „Füllpaket“.
Wasseraufbereitung
Das Wasser, das in einem Kühlturm zirkuliert, würde ohne ordnungsgemäßes Management und chemische Behandlung schnell zu negativen Erscheinungen im Kühlsystem und zu einem Rückgang der Austauschrate führen, sowohl im Turm als auch im gesamten Kreislauf.
Wasserkühlsystem
Ein System oder ein Kreislauf, der Wasser als Flüssigkeit verwendet, um Wärme abzuführen, normalerweise aus einer anderen Flüssigkeit oder direkt aus einem Produktionsprozess. Der Wärmeaustausch kann indirekt (in einem geschlossenen Kreislauf über einen Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher) oder direkt über einen Verdunstungsturm erfolgen.