Damit ein Chiller das in einem Kühlsystem verwendete Wasser kühlen kann, muss er dem Wasser zunächst Wärme entziehen und diese dann an ein verfügbares Kühlmedium abgeben. Dieser Vorgang entspricht dem Betrieb eines Haushaltskühlschranks, der den darin befindlichen Lebensmitteln Wärme entzieht und sie dann an der Rückseite des Geräts über die schwarze Schlangenschlange abgibt, die die Umgebungsluft erwärmt. Auf die gleiche Weise muss ein handelsüblicher Kühler die aufgenommene Wärme abführen.
Die Wärmeabweisung kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Der einfachste Ansatz besteht darin, das Wärmeabfuhrsystem und den Kühler zu einer einzigen Einheit zu kombinieren, die als verpackter Kühler bezeichnet wird. Dieser befindet sich außerhalb und enthält einen oder mehrere Ventilatoren, die Frischluft durch das Gerät saugen, um die Wärme abzuleiten. Große Kühler haben oft ein separates Wärmeabfuhrsystem, das durch Rohrleitungen verbunden ist, wodurch der Kühler in einem Technikraum aufgestellt werden kann.
Ein Wärmeabweisungssystem kann mehrere Formen annehmen. Am effizientesten ist der Verdunstungskühlturm, der die Kühlwirkung von verdunstendem Wasser nutzt, um die Kühlung durch Frischluft zu verstärken. Dieser Ansatz ist in den letzten 10 bis 15 Jahren aufgrund des mit schlechter Wartung verbundenen Risikos der Legionärskrankheit weniger populär geworden. Für einige Gebäudeanwendungen bleiben jedoch ordnungsgemäß gewartete Kühltürme aufgrund ihrer hohen Effizienz (die auch einen geringen Platzbedarf ermöglicht) die bevorzugte Methode der Wärmeabfuhr.
Ein weiter verbreitetes System zum Bereitstellen einer separaten Wärmeabgabe ist der Trockenkühler. Dieser besteht aus einer flachen Einheit mit einem oder mehreren Lüftern, die Frischluft über eine Serpentinenschlange treiben. Die Spule enthält heißes Wasser aus dem Kühler, das gekühlt und zurück zum Kühler gepumpt wird. Alternativ kann die Spule heißes Kältemittel direkt aus dem Kühlprozess enthalten, das auf die gleiche Weise gekühlt wird und dann zurück zum Kühler fließt.
Die wichtigsten Arten von Wärmeabfuhrgeräten, die üblicherweise in Gebäuden verwendet werden, sind:
Luftgekühlter Kondensator
Ventilatoren induzieren einen Luftstrom über gerippte Rohre, in denen Kältemittel kondensiert.
Praktisch und üblich für Kältemaschinen bis zu einigen 100 kW. Frei von Hygienerisiken und erfordert keine Wasserleitungen. Kann angepasst werden, um mit Thermosiphonsystemen eine freie Kühlung bereitzustellen.
Trockenluftkühler
Ähnlich einem luftgekühlten Kondensator, jedoch wird statt Kältemittel wässrige Glykollösung oder Wasser durch die Rohre geleitet.
Weniger effizient als ein luftgekühlter Kondensator, da ein zusätzlicher Wärmeübertragungsprozess und Pumpen erforderlich sind, um die Wärme aus der Kälteanlage abzuführen. Kann Wasser im Winter ausreichend kühlen, um den Betrieb einer Kälteanlage zu vermeiden (freie Kühlung). Erfordert eine größere Pflanzenfläche als andere Optionen. Adiabatische Sprays können hinzugefügt werden, um ihre Leistung zu verbessern.
Kühlturm
Wasser wird über ein Verpackungsmaterial gesprüht. Der Luftstrom über der Packung verdunstet einen Teil des Wassers, wodurch das Wasser gekühlt wird.
Effizienter als luftgekühlter Kondensator oder Trockenluftkühler, da weniger Luft benötigt wird und Wasser auf wenige Grad über der Feuchtkugeltemperatur gekühlt wird. Kann Wasser ausreichend kühlen, um den Betrieb einer Kälteanlage zu vermeiden, bekannt als freie Kühlung. Hoher Wartungsbedarf.
Verdunstungskondensator
Wasser wird über Schläuche gesprüht, in denen Kältemittel kondensiert. Der Luftstrom über den Schlauch verdunstet einen Teil des Wassers, wodurch das Wasser und die Schläuche gekühlt werden.
Die effizienteste Methode, Wärme aus einer Kälteanlage abzuleiten. Hat ähnliche Wartungsanforderungen wie Kühlturm. Kann angepasst werden, um mit Thermosiphonsystemen eine freie Kühlung bereitzustellen.
