Kühlwasserbehandlung Kühlwassermanagement für offene Kühlsysteme mit elektronischer Betriebsdatenspeicherung

Autor / Redakteur: Dr. Klaus Nachstedt, Mike Burda / Dr. Jörg Kempf

Sie betreiben einen Kühlturm und möchten sich – unter Berücksichtigung aller geltenden Normen – mit einer benutzerfreundlichen Steuerung des Kühlwasserkreislaufes samt umfassender Dokumentation der Betriebszustände das Leben erleichtern? Dann sollten Sie weiterlesen …

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Die Wetronic S KT lässt sich als kompakte Einheit leicht in jeder Betriebsumgebung integrieren.
Die Wetronic S KT lässt sich als kompakte Einheit leicht in jeder Betriebsumgebung integrieren.
(Bild: Weidner Wassertechnik)

Die Kühlturmregeln der VDI-Richtlinie 2047-2 („Rückkühlwerke – Sicherstellung des hygienegerechten Betriebs von Verdunstungskühlanlagen“) stellen hohe Anforderungen an die Kühlwasserbehandlung und an die Dokumentation der Betriebsdaten von Kühlanlagen, um einen hygienisch einwandfreien Betrieb zu gewährleisten. Aufgrund der prinzipiellen technischen Gegebenheiten dieser Anlagen bilden sich im Betrieb Aerosole, die sich bei unsachgemäßem hygienischen Betrieb mit Legionellen anreichern, was wiederum bei dieser Belastung ausgesetzten Personen zu massiven gesundheitlichen Problemen führen kann.

Weidner Wassertechnik hat es sich zur Aufgabe gemacht, basierend auf den Vorgaben der VDI 2047-2 eine Steuerung zur Behandlung von offenen Kühlwasserkreisläufen zu entwickeln, die möglichst einfach sowie Standort-unabhängig zu bedienen ist.

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Die Wetronic S KT verfügt über eine elektronische Betriebsdatenspeicherung sowie die Möglichkeit der Fernwartung über Ethernet. Neben der üblichen automatischen Absalzsteuerung und der automatischen Dosierung von Inhibitoren, Korrosionsschutz und Bioziden lässt sich das System auch einfach um beispielsweise eine pH-Wert-Messung erweitern. Bedienen lassen sich alle Funktionen über eine intuitiv aufgebaute Steuerung mittels Touchpanel. Klar strukturiert werden sämtliche, der Steuerung zugänglichen betrieblichen Parameter erfasst und können in einem gängigen Tabellenformat exportiert werden.

Um eine hohe Prozesssicherheit zu gewährleisten, ist eine leitfähigkeitsgesteuerte Absalzung eine der Kernfunktionen des Systems. Sie dient dazu, das Kühlwassersystem in einem definierten Leitfähigkeitsbereich zu fahren, um damit Kalkablagerungen zu minimieren. Dieser Leitfähigkeitsbereich wird durch die genutzten Behandlungsprodukte, Wassertemperatur und Wasserzusammensetzung individuell durch das Wasseraufbereitungsunternehmen festgelegt. Die Ansteuerung der Inhibitor-Dosierpumpe (zur Verhinderung von Ablagerungen und Krustenbildung) besitzt die Möglichkeit der Unter- und Übersetzung der Wasserzählimpulse. Damit ist eine universelle Anpassung an vorhandene Wasserzähler oder Dosierpumpen möglich.

Dosierung von Bioziden

Die Steuerung genügt zudem allen Anforderungen im Hinblick auf die Dosierung von Bioziden. Hierzu gehören die Vorabsalzung vor der Dosierung des Biozids, um einen kalkfreien Betrieb des Kühlkreislaufes sicher zu stellen, sowie eine Absalzsperre nach erfolgter Dosierung für die Dauer der Wirkzeit des Biozids. Dies ist besonders wichtig, um Mikroorganismen in einer gegebenenfalls nachgeschalteten Kläranlage zu schützen.

Biozide werden im Normalfall als Stoßdosierung in den Kühlkreislauf eingebracht, um Resistenzen gegen die Wirkstoffe zu vermeiden. Dies erfolgt zeitgesteuert, wobei beliebige Dosierzeitpunkte und -zeitlängen frei definierbar sind. Sollte es als Ergebnis einer mikrobiologischen Untersuchung des Kühlwassers nötig sein, ist eine spontane manuelle Auslösung des Biozidprogramms einfach möglich. Diese Funktion hat auch besondere Bedeutung bei der Wiederinbetriebnahme des Kühlsystems nach kurzen Stillstandzeiten. Es kommt hier darauf an, vor der Inbetriebnahme der Kühlturmventilation zunächst eine Entkeimung des Kühlwassers durch die manuelle Auslösung des Biozidprogramms durchzuführen.

Bei nicht kontinuierlich betriebenen Kühlsystemen ist es wichtig, dass ein ständig einwandfreier hygienischer Zustand des in der Anlage stehenden Wassers aufrechterhalten wird. Es ist daher möglich, die Zirkulationspumpe des Kühlkreises für die Zeitdauer des Biozidprogramms über die Steuerung zu aktivieren.

Bei hohen mikrobiologischen Belastungen eines Kühlwassers liegt auch nach der Biozidbehandlung eine organische, nicht mehr mikrobiologisch aktive Belastung des Kühlwassers durch abgestorbene Mikroorganismen vor. Durch eine einstellbare automatische Zwangsabsalzung nach Ablauf der Absalzsperre geht die Kühlanlage nicht sofort in den Regelbetrieb über. Es wird zunächst über das Absalzventil die abgestorbene mikrobiologische Fracht ausgeschleust, welche sonst Nährboden für eine neu aufkommende biologische Belastung wäre.

Vielfältiger Datentransfer

Die Steuerung kann Messdaten, Betriebszustände, Störungen und Betriebsparameter auf vielfältige Weise weitergeben. Grundsätzlich verfügt sie über einen internen Webserver, der durch jeden Browser ohne Zusatzsoftware über die interne IP-Adresse erreichbar ist. Weiterhin wird ein skalierbares, analoges Ausgangssignal 0-10 V (optional 4-20 mA) für die Leitfähigkeit zur Verfügung gestellt. Eine optionale Profibus-Schnittstelle erlaubt das Einbinden des Kühlwassermanagementsystems als Slave mit frei wählbarer Slave-Nummer in eine entsprechende Netzwerkumgebung. Sämtliche Messdaten, Parameter und Störungen werden übertragen.

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Mittels USB-Stick werden in einer übersichtlichen, nach Monaten geordneten Dateistruktur Mess- und Betriebsdaten abgelegt, die in vorab konfigurierten Intervallen gespeichert werden. Neben einer Aufzeichnung der dosierten Biozidmengen und der Häufigkeit der Dosiervorgänge lassen sich auch Daten über das zugeführte Frischwasser sowie die dem Kanal zugeführten Absalzwassermengen aufzeichnen.

Über die hieraus errechnete Verdunstungsmenge lassen sich die Abwasserkosten im Unternehmen erheblich reduzieren. Die Daten werden als CSV-Datei (kompatibel z.B. mit Microsoft Excel) verfügbar gemacht. Eine Fernübertragung der gespeicherten Messdaten ist ebenso möglich. Bei eingerichteter Fernwartung lassen sich Messdaten über eine FTP-Software übertragen.

Die eingegebenen Betriebsparameter und die Messwerthistorie sind netzausfallsicher gespeichert. Auch können Software-Änderungen oder Updates problemlos per USB-Stick eingespielt werden.

Der große Vorteil der Komplettlösung ist ihre Flexibilität. Dank des problemlosen Einbindens in ein bestehendes IT-Netz lassen sich Kühlwasser und Anlagenzustand über die bestehende Gebäudeleittechnik oder einen vernetzten PC einfach kontrollieren.

* K. Nachstedt ist Prokurist und Leiter F+E, M. Burda arbeitet im Vertrieb, Weidner Wassertechnik GmbH, Herten.

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