Kühltürme

Wie Kühltürme Wärme aus dem Kreislauf abführen

Ein Kühlturm nimmt erwärmtes Wasser aus einem Kondensator- oder Prozesskreislauf auf und gibt dessen Wärme an die Aussenluft ab. Bei offenen Systemen kommt das Wasser direkt mit der Luft in Kontakt; ein kleiner Teil verdunstet und entzieht dem restlichen Wasser Wärme. Typische Bauteile sind Wasserverteilung, Wärmeaustauschflächen oder Füllkörper, Ventilatoren sowie Tropfenabscheider. Das abgekühlte Wasser wird anschliessend in den Kreislauf zurückgeführt.

Einsatz in Kälte-, Klima- und Prozessanlagen

Kühltürme werden dort eingesetzt, wo grössere Wärmemengen kontinuierlich abgeführt werden müssen. In der Kältetechnik betrifft das vor allem Anlagen mit wassergekühlten Kondensatoren, grössere Klimasysteme und zentrale Kälteversorgung. Hinzu kommen industrielle Prozesse, bei denen Maschinen, Wärmetauscher oder Produktionsschritte Kühlwasser benötigen. Die Auslegung richtet sich unter anderem nach Wärmeleistung, Standortbedingungen, Wasserführung und Betriebszeiten.

Offene, geschlossene und hybride Bauarten

Offene Kühltürme kühlen das Umlaufwasser direkt im Luftstrom und werden häufig für hohe Wärmeabgaben verwendet. Geschlossene Systeme trennen Prozessmedium und Kühlturmkreislauf über einen Wärmetauscher, was dann sinnvoll ist, wenn das Medium sauber bleiben oder frostgeschützt geführt werden soll. Hybride Bauarten kombinieren trockene und adiabatische beziehungsweise verdunstende Betriebsweisen, um Wasserverbrauch, Temperaturanforderungen und Betriebsverhalten auszugleichen. Welche Ausführung geeignet ist, hängt von Medium, Platz, Wasserqualität und gewünschter Systemtrennung ab.

Abgrenzung zu Rückkühlern, Kaltwassersätzen und Verdampfern

Kühltürme sind Apparate zur Wärmeabgabe und nicht zur Erzeugung von Kälte. Im Unterschied zu Rückkühlern nutzen sie in der Regel Verdunstung und erreichen dadurch tiefere Rückkühltemperaturen, benötigen aber Wasserführung und entsprechende Betriebsorganisation. Kaltwassersätze, Kühlaggregate und Kompressionskühlungen erzeugen die Kälte im Kältekreislauf; der Kühlturm übernimmt nur die Abfuhr der dabei entstehenden Abwärme. Verdampfer wiederum entziehen einem Medium Wärme auf der kalten Seite der Anlage und erfüllen damit eine andere Funktion.