Saubere Lamellen

Verschmutzte Luftkühler (Tischkühler) zur Kühlung von Prozessen oder RLT-Anlagen sowie die Heiz-/Kühlregister in Raumlufttechnischen Anlagen selbst können neben hygienischen Problemen auch hohe Kosten erzeugen. Durch Ablagerungen auf den Lamellen werden mikrobiologische Vorgänge gefördert und der Wärme- bzw. Kälteübergang stark eingeschränkt. Effektive Reinigungsmethoden, die die Lamellenpakete bis in den „Kern“ reinigen, sind hier eine Alternative. Verbesserte Wärmeübergänge an den Luftkühlern führen zu geringeren Betriebskosten an den Kältemaschinen. Der Beitrag gibt eine Übersicht zu der Problematik und stellt eine effiziente, Material schonende Reinigung, sowie die daraus resultierende Verbesserung der Wärmeübergänge vor.

Für die Reinigung von Registern und Tischkühlern befinden sich verschiedene Systeme auf dem Markt. Die meisten Reinigungssysteme und Dienstleistungen führen nur zu einer Oberflächenreinigung und zum Teil werden die Verschmutzungen sogar in die zu reinigenden Register gedrückt und die Gesamtsituation dadurch verschlechtert. Ein weiteres Problem der Reinigung von Registern ist die Empfindlichkeit der Lamellen, die bei mechanischer Belastung sehr leicht verbogen werden können und dadurch die Funktionalität stark eingeschränkt wird. Aus dieser Situation wurde von Nalco ein Reinigungssystem entwickelt, das die Lamellen nicht beschädigt und gleichzeitig eine Reinigungswirkung von bis zu 40 cm Registertiefe erreicht.

Reinigung eines Rotationswärmetauschers | Es wurde ein Rotationswärmetauscher in einer RLT-Anlage gereinigt, welcher stark mit Fasern aus der Wäscherei und Fetten aus der Küchenabluft verschmutzt war. Bisher wurde der Rotationswärmetauscher mit Druckluft gereinigt, jedoch ohne große Steigerung des Wirkungsgrads nach der Reinigung. Die angeströmte Fläche des Rotationswärmetauschers betrug ca. 11,3 m² und etwa eine Tiefe von 30 cm.

Zur Dokumentation der Effizienz der „Coil­Flo“-Reinigung wurden vor der Reinigung Messungen der Luftströmungsgeschwindigkeit und der Temperatur an der Zu- und Fortluftseite des Rotationswärmetauschers durchgeführt. Weiterhin wurde der Zustand photographisch festgehalten und die groben Verunreinigungen durch Absaugen der Oberflächen vorgereinigt.

Danach erfolgte die „CoilFlo“-Reinigung, welche eine komplette Durchdringung und Austragung der Verschmutzungen aus dem Rotationswärmetauscher ermöglichte. Nach der Reinigung wurden dann wieder die physikalischen Messungen und eine photographische Dokumentation der Ergebnisse durchgeführt.

Neben der deutlichen optischen Verbesserung des Rotationswärmetauschers hat die Reinigung auch zu einer erheblichen Verbesserung der Strömungsgeschwindigkeiten über den Rotationswärmetauscher geführt. Prozentual ausgedrückt hat sich die Durchströmung um durchschnittlich 67 % erhöht (von 1,68 m/s auf 2,90 m/s). Das ΔT hat sich um 4,4 °C erhöht. Dadurch kann zum einen wesentlich mehr Luft im gleichen Zeitraum durch den Rotationswärmetauscher strömen und zum anderen kann über die jetzt sauberen Lamellenoberflächen ein wesentlich besserer Wärmeaustausch stattfinden.

Die Effizienz der Anlage wurde erheblich gesteigert und Energiekosten werden dadurch eingespart. Ein zusätzlicher, nicht zu verachtender Einspareffekt kommt durch die verminderte Leistung der Ventilatoren, da diese durch den geringeren Druckverlust am Rotationswärmetauscher über deren Frequenzsteuerung in der Drehzahl minimiert werden konnten.

Reinigung eines Kühlregisters (Verdampfer) | Es wurde ein konventionell gereinigtes Kühlregister (Verdampfer) mit einer angeströmten Fläche von ca. 3,4 m² und einer Tiefe von 20 cm in einer RLT-Anlage mittels der „CoilFlo“-Methode nachgereinigt.

Zur Dokumentation der Effizienz der Reinigung wurden auch hier vor der Reinigung Messungen der Luftströmungsgeschwindigkeit und der Temperatur an der Zu- und Fortluftseite des Registers durchgeführt und der Zustand wurde photographisch festgehalten. Nach der „CoilFlo“-Reinigung wurden dann wieder die physikalischen Messungen und eine photographische Dokumentation der Ergebnisse durchgeführt. Die Messungen ergaben, dass das ja schon gereinigte Register nochmals in Bezug auf die Strömungsgeschwindigkeit um 0,75 m/s und der Temperatur um ΔT 2,9 °C gesteigert werden konnte.

Wenn man die Wiederverschmutzung außer Acht lässt, werden durch die „CoilFlo“-Reinigung, bei einer angenommenen Betriebszeit von 8 Stunden/Tag für ein ½ Jahr (1460 Betriebsstunden) ca. 1811 € eingespart. Dies entspricht bei der Umrechnung der eingesparten kWh in Kohlendioxid einer Einsparung von ca. 9 t CO₂ für die 1460 Betriebsstunden.

Reinigung eines Tischkühlers (Kondensator) | Es wurden zwei Güntner-Tischkühler mit einer angeströmten Fläche von ca. 39 m² und einer Tiefe von 20 cm auf dem Dach eines Krankenhauses mittels der „CoilFlo“-Methode gereinigt. Nach der Reinigung wurden dann wieder die physikalischen Messungen und eine photographische Dokumentation der Ergebnisse durchgeführt. Die Messungen ergaben eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit um 0,6 m/s und ein ΔT von 5,3 °C Temperaturdifferenz zum ungereinigten Zustand.

Die gereinigte Kälteanlage hat am Tag nach der Reinigung bei Außentemperaturen von 32 °C 100 % Kühlleistung an der Kältemaschine erbracht, wobei ein identischer ungereinigter Aufbau ohne Reinigung bei 40 % Kühlleistung abgeriegelt hat.

Wenn man die Wiederverschmutzung außer Acht lässt, werden durch die „CoilFlo^“-Reinigung bei einer angenommenen Betriebszeit von 8 Stunden/Tag für ein ½ Jahr 13 616 € eingespart. Dies entspricht bei der Umrechnung der eingesparten kWh in Kohlendioxid einer Einsparung von ca. 114 t CO₂ für die 1460 Betriebsstunden.

Schlussfolgerungen | Die „CoilFlo“-Reinigung ist eine ideale Methode, um Register aller Art im Innen- und Außenbereich von Gebäuden und Industrieanlagen zu reinigen. Die Reinigung erfolgt sehr effektiv und effizient. Durch diese Reinigungsmethode können bis zu 15 % der Energiekosten eingespart werden und die Anlagen werden dadurch wieder wirtschaftlicher. Teilweise wird ein Zustand wie nach der Erstinbetriebnahme erreicht. Die erheblichen Energiekosteneinsparungen tragen natürlich auch zu einer Reduktion der CO₂-Freisetzung bei.

Bei einer regelmäßigen Reinigung bleibt die Effizienz, insbesondere von Kälteanlagen, erhalten. Die für die Kältemaschinen ausgelegten COP-Werte werden wiedererlangt und insgesamt Energie an verschiedenen Anlagenteilen eingespart. Die Reinigungsmethode kann dadurch zur angestrebten Energieeinsparung der Bundesregierung und des allgemeinen Carbon Disclosure einen erheblichen Beitrag leisten. Und dies
ohne Investitionen, Umbau der Anlagen und längeren Ausfallzeiten der installierten Geräte.

Zusammenfassung | Durch die speziell entwickelte Reinigungsmethode, welche effektive Reinigungsmittel und Reinigungsgeräte umfasst, werden die empfindlichen Lamellen der Register und Tischkühler durch die Reinigung, wie z.B. bei konventionellen Hochdruckreinigern, definitiv nicht beschädigt. Es erfolgt nicht nur eine Oberflächenreinigung, sondern eine Reinigung durch die patentierte Technik bis in den Kern (bis zu Registertiefen von 40 cm). Durch die Reinigungsgeräte wird im Vergleich zu konventionellen Hochdruckreinigern wesentlich weniger Wasser- und Reinigungschemikalieneinsatz benötigt. Durch die geringeren Wassermengen ist die Reinigungsmethode auch für sensible Bereiche geeignet (Innenräume, RLT-Anlagen). Die Energieeinsparung erfolgt durch geringere Luftwiderstände, verbesserte Wärme- bzw. Kälteübergänge und insbesondere durch einen Anstieg des COP der Kältemaschine bei der Reinigung von Tischkühleren. Unangenehme Gerüche, wie sie durch verschmutzte Konvektoren in Räumen entstehen können, werden effektiv verhindert und dadurch das Wohlbefinden der Raumnutzer verbessert. Durch die „CoilFlo^“-Reinigung von Heiz-/Kühlregistern werden wieder hygienisch einwandfreie und VDI 6022 konforme RLT-Anlagen erlangt. Für Luftkühler kann durch die regelmäßige Reinigung die “Not-Wasserkühlung” im Sommer bei hohen Außenlufttemperaturen entfallen.

Der Erfolg der Reinigung und die Energieersparnis kann über Messwerte bzw. die Stromaufnahme z.B. an der Kältemaschine direkt nachvollzogen werden.

Der Beitrag wurde im Rahmen der DKV-Tagung 2009 in Berlin als Vortrag gehalten.Weitere Infos: www.nalcoeurope.com,

E-Mail: rschlenk@nalco.com