Was ist Indirekte Freie Kühlung und was sind die Unterschiede zur Direkten Freien Kühlung?
Unternehmen, die Klimaanlagen einsetzen, um technische Räume kühl zu halten, fördern
durch den hohen Energieverbrauch die Umweltverschmutzung und haben mit recht hohen
Kosten in der Rechnung zu kämpfen.
Zwei kritische Aspekte, die Unternehmen mit der Umstellung auf ein neues Kältesystem zu
lösen versuchen: die freie Kühlung.
Dies ist das interessanteste System, um beeindruckende Energieeinsparungen zu erzielen,
da es bei der Luftkühlung sehr wenig Strom verbraucht. Neben einem großen Fortschritt
aus ökologischer Sicht ergibt sich also auch eine erhebliche wirtschaftliche Einsparung.
Freie Kühlung ist ein natürliches Kühlsystem, das keine Kälteanlage benötigt. Als Kühlquelle
können Außenluft, Grundwasser, Flusswasser, Seewasser oder Erdreich verwendet werden.
Wenn wir von freier Kühlung sprechen, meinen wir jedoch zwei Arten von freier Kühlung:
direkte freie Kühlung und indirekte freie Kühlung.
In einem früheren Artikel haben wir das Thema der direkten freien Kühlung besprochen, die
darin besteht, dass in einen Raum, in dem sich Geräte befinden, die Wärme abführen, eine
Menge gefilterter Luft von außen mit einer niedrigeren Temperatur eingeleitet wird. Gleichzeitig wird
die interne Wärme abgeführt und aus dem Raum verdrängt und durch die gleiche Menge Frischluft ersetzt.
Kurz gesagt, Außenluft mit einer niedrigeren Temperatur ersetzt warme Innenluft.
In diesem Artikel werden wir uns mit der anderen Art beschäftigen: der indirekten freien Kühlung.
Worin besteht die Indirekte Freie Kühlung und wie funktioniert sie?
Bei der indirekten freien Kühlung wird, um die in den technischen Räumen, wie z. B.
Rechenzentren und TLC-Räumen, vorhandene Wärme abzuführen, kaltes Wasser zum CTA
(Central Air Handling Unit) geleitet.
Um zu funktionieren, benötigt es mindestens zwei Wärmetauscher: einen für die
Innengeräte und einen zur Wärmeabfuhr nach außen.
Dieses Kühlsystem wird nutzbar, wenn die Basis eine Erdwärmeanlage und ein Kälteaggregat
ist: Das Rücklaufwasser der Erdwärmesonden wird gekühlt und fließt in den
Wärmetauschern, so dass eine angenehme Sommerklimatisierung entsteht.
Auf diese Weise werden die richtigen klimatischen Bedingungen in der Umgebung auf ganz
natürliche Weise aufrechterhalten.
Neben geothermischen Systemen gibt es eine weitere Quelle, die nicht das Vorhandensein
einer Kühleinheit und eines geothermischen Systems erfordert: Außenluft. Letzteres kann
zwar zur Kühlung des Anlagenwassers verwendet werden, allerdings müssen in diesem Fall
sehr günstige klimatische Bedingungen herrschen, da zu hohe Temperaturen den Betrieb
unmöglich machen würden.
Vor- und Nachteile gegenüber der direkten freien Kühlung
Lassen Sie uns die Arten der freien Kühlung genauer analysieren, um Unterschiede und
kritische Punkte hervorzuheben.
Im Falle der indirekten freien Kühlung beispielsweise benötigt das System, wie bereits
erwähnt, mindestens zwei Wärmetauscher: einen für die Innengeräte und einen zur
Ableitung der Wärme nach außen. Die größten Vorteile aus wirtschaftlicher Sicht ergeben
sich bei Temperaturdifferenzen an den Tauschern von 3/4 K. Um die Raumluft auf 20°C
abkühlen zu können, darf die Außenluft also 14°C nicht überschreiten. Eine Situation, die
leider die Anzahl der Tage reduziert, an denen Sie mit indirekter Freikühlung arbeiten
können. In diesem Fall greift die Kältemaschine ein und der Energieverbrauch ist höher.
Ein weiterer Nachteil dieses Systems ist, dass es durch die Absenkung der Raumtemperatur
die relative Luftfeuchtigkeit anhebt. Daher kann sich an kalten Oberflächen Kondenswasser
bilden, was zu einer Erhöhung des prozentualen Anteils der Luftfeuchtigkeit im Raum führen
kann.
Ein Szenario, das durch eine (teilweise) Entfeuchtung der Luft vor der Zuführung vermieden
werden kann. Die Entfeuchtung erfordert jedoch niedrigere Wassertemperaturen als
normalerweise möglich sind. Es kann daher notwendig sein, auch die Klimaanlage
einzuschalten oder eine mechanische Lüftung zu aktivieren.
Die direkte freie Kühlung hingegen, die sich die Außenluft und die kühlen Nachtstunden
zunutze macht, kann einen wertvollen Beitrag zur Kühlung von Räumen leisten. Direkte freie
Kühlung tritt auf, wenn (im Sommer nachts) kalte Luft in das Gebäude eingeleitet wird und
die Außentemperatur unter 18°C liegt (in warmen Monaten ist dies normalerweise zwischen
24:00 und 6:00 Uhr der Fall).
Mit direkter freier Kühlung können Sie bis zu 90 % der Energiekosten einsparen und
vermeiden die Verschwendung großer Mengen umweltschädlicher Energie, was Ihrem
Unternehmen ein grünes und umweltfreundliches Image verleiht.
Hervorzuheben ist auch die hervorragende Skalierbarkeit dieses Systems und der Verzicht
auf hydraulische Komponenten (wie Rohre, Pumpen und Armaturen).
Natürlich sind auch die Investitionskosten für ein direktes Freikühlsystem wesentlich
geringer als für ein indirektes.
