Wie arbeiten ein Kühler, ein Kühlturm und ein Klimagerät zusammen, um die Klimatisierung (HVAC) eines Gebäudes zu gewährleisten?In diesem Artikel werden wir dieses Thema behandeln, um die Grundlagen einer HVAC-Zentralanlage zu verstehen.

Wie ein Chiller-Kühlturm und eine Lüftungsanlage zusammenarbeiten

Die wesentlichen Systemkomponenten der zentralen Kühlanlage sind:

• Kühler
• Klimagerät (AHU)
• Kühlturm
• Pumps

Die Kältemaschine befindet sich normalerweise entweder im Keller oder auf dem Dach und hängt davon ab, welche Art von Kältemaschine verwendet wird.Kältemaschinen auf dem Dach sind normalerweise „luftgekühlt“, während Kältemaschinen im Keller normalerweise „wassergekühlt“ sind, aber beide erfüllen die gleiche Funktion, nämlich die Erzeugung von kaltem Wasser für die Klimatisierung, indem sie die unerwünschte Wärme aus dem Gebäude abführen.Der einzige Unterschied besteht darin, wie der Kühler die unerwünschte Wärme abführt.

Luftgekühlte Kältemaschinen verwenden Ventilatoren, um kühle Umgebungsluft über ihren Kondensator zu blasen, um Wärme aus dem System abzuleiten. Dieser Typ verwendet keinen Kühlturm.Sie können mehr über dieses System erfahren und sich das Video-Tutorial ansehen, indem Sie hier klicken.Im weiteren Verlauf dieses Artikels konzentrieren wir uns auf wassergekühlte Kältemaschinen und Kühltürme.

Der wassergekühlte Kühler besteht aus zwei großen Zylindern, von denen einer als Verdampfer und der andere als Kondensator bezeichnet wird.

Kühles Wasser:
Im Verdampfer der Kältemaschine wird das „gekühlte Wasser“ erzeugt.Das „gekühlte Wasser“ verlässt den Verdampfer mit etwa 6 °C (42,8 °F) und wird von der Kaltwasserpumpe durch das Gebäude gedrückt.Das gekühlte Wasser fließt in Rohren, sogenannten „Risern“, die Höhe des Gebäudes hinauf zu jeder Etage.Diese Rohre werden als Steigrohre bezeichnet, unabhängig davon, ob das Wasser in ihnen nach oben oder unten fließt.

Das gekühlte Wasser zweigt von den Steigleitungen in Rohre mit kleinerem Durchmesser ab, die zu den Fan Coil Units (FCUs) und Air Handling Units (AHUs) führen, um für die Klimatisierung zu sorgen.Bei den AHUs und FCUs handelt es sich im Wesentlichen um Kästen mit Ventilatoren im Inneren, die Luft aus dem Gebäude ansaugen und sie über die Heiz- oder Kühlschlangen drücken, um die Temperatur der Luft zu ändern und diese Luft dann wieder in das Gebäude hinauszudrücken.Das gekühlte Wasser gelangt in die AHU/FCU und durchläuft die Kühlschlange (eine Reihe dünner Rohre), wo es die Wärme der vorbeiströmenden Luft absorbiert.Das gekühlte Wasser erwärmt sich und die darüber strömende Luft kühlt ab.Wenn das gekühlte Wasser die Kühlschlange verlässt, ist es nun wärmer und liegt bei etwa 12 °C (53,6 °F).Das warme, gekühlte Wasser fließt dann über das Rücklaufsteigrohr zurück zum Verdampfer, und sobald es in den Verdampfer gelangt, absorbiert ein Kältemittel die unerwünschte Wärme und leitet diese zum Kondensator weiter.Das gekühlte Wasser kühlt dann wieder ab und ist bereit, im Gebäude zu zirkulieren und weitere unerwünschte Wärme aufzunehmen.Hinweis: Das gekühlte Wasser wird als „gekühltes Wasser“ bezeichnet, unabhängig davon, ob es warm oder kalt ist.

Kondensatorwasser:
Im Kondensator des Kühlers wird die unerwünschte Wärme gesammelt, bevor sie an die Kühltürme weitergeleitet wird.Zwischen dem Verdampfer und dem Kondensator strömt ein Kältemittel, um die gesamte unerwünschte Wärme abzutransportieren.Ein weiterer Wasserkreislauf, bekannt als „Kondensatorwasser“, verläuft in einem Kreislauf zwischen dem Kondensator und dem Kühlturm.Das Kältemittel sammelt die Wärme aus dem „Kaltwasser“-Kreislauf im Verdampfer und leitet diese zum „Kondensatorwasser“-Kreislauf im Kondensator.

Das Kondensatorwasser tritt mit etwa 27 °C (80,6 °F) in den Kondensator ein, strömt hindurch und sammelt dabei Wärme.Wenn es den Kondensator verlässt, beträgt die Temperatur etwa 32 °C (89,6 °F).Das Kondensatorwasser und das Kältemittel vermischen sich nie, sie sind immer durch die Rohrwand getrennt, die Wärme wird nur durch die Wand übertragen.Sobald das Kondensatorwasser durch den Kondensator geströmt ist und die unerwünschte Wärme aufgenommen hat, wird es zu den Kühltürmen geleitet, um diese Wärme abzugeben und zum Kühler zurückzukehren, wo er weitere Wärme sammeln kann.

Kühlturm:
Der Kühlturm befindet sich in der Regel oben auf dem Dach und ist der endgültige Bestimmungsort für die unerwünschte Wärme im Gebäude.Der Kühlturm enthält einen großen Ventilator, der Luft durch das Gerät bläst.Das Kondensatorwasser wird zu den Kühltürmen gepumpt und in den Luftstrom gesprüht.Die kühle Umgebungsluft dringt ein und kommt in direkten Kontakt mit dem Sprühnebel des Kondensatorwassers (in einem offenen Kühlturm). Dadurch kann die Wärme des Kondensatorwassers an die Luft übertragen werden, und diese Luft wird dann in die Atmosphäre geblasen.Das Kondensatorwasser sammelt sich dann und fließt zurück zum Kondensator des Kühlers, wo es weitere Wärme aufnehmen kann.Schauen Sie sich hier unser spezielles Tutorial zu Kühltürmen an.