Frostschutz bei wassergekühlten Kälteanlagen – Glykolbeimischung notwendig?

Moin Leute, ich habe hier ein Projekt bei einem Kunden mit einer größeren wassergekühlten Kälteanlage, die für die Prozesskühlung zuständig ist. Der Rückkühler steht ungeschützt auf dem Dach. Da es jetzt nachts schon wieder in Richtung Gefrierpunkt geht, mache ich mir Gedanken über die Frostsicherheit des gesamten Wasserkreislaufs. Bisher war dort reines Wasser im System. Ich überlege jetzt, ob eine Umstellung auf ein Glykol-Wassergemisch zwingend ist oder ob eine automatische Leerung des Rückkühlers über ein Magnetventil bei Stillstand ausreicht. Was meint ihr? Bei Glykol habe ich immer Bedenken bezüglich der Viskosität und der damit verbundenen sinkenden Wärmeübertragungsleistung am Plattenwärmetauscher. Außerdem muss ich die Umwälzpumpen dann eventuell auf die höhere Dichte anpassen. Mich würde interessieren, wie ihr das bei euren Anlagen handhabt. Setzt ihr auf permanente Durchströmung der Leitungen oder ist die Beimischung von Frostschutzmittel mittlerweile Standard bei euren Wartungskunden? Bin für eine kurze Einschätzung aus der Praxis dankbar.

Hallo Jens, die Lösung mit dem Magnetventil zur Entleerung ist in der Praxis extrem fehleranfällig. Wenn das Ventil bei einem Stromausfall oder durch Verschmutzung im Sitz nicht sauber schließt beziehungsweise öffnet, hast du schnell einen kapitalen Frostschaden am Rückkühler. Ich rate dir dringend zur Glykolmischung, insbesondere im Hinblick auf die Betriebssicherheit. Du hast zwar recht, dass die Viskosität zunimmt und der Wärmeübergang etwas schlechter wird, aber das lässt sich durch eine leicht erhöhte Pumpenleistung meist kompensieren. Achte unbedingt darauf, dass die Anlage hydraulisch korrekt abgeglichen ist. Laut VDI 4645 solltest du bei Glykolzumischung zudem die Dichtungen und Werkstoffe der Anlage prüfen, da einige Elastomere mit bestimmten Inhibitoren reagieren können. Sicherheit geht hier definitiv vor Bastellösungen.

Moin Jens, ich sehe das bei Prozesskühlanlagen entspannter. Wir haben bei drei Industriekunden Rückkühler mit einer sogenannten Frostschutz-Durchströmung laufen. Dabei wird die Pumpe drehzahlgeregelt angesteuert, sobald die Außentemperatur unter drei Grad fällt. Das Wasser zirkuliert dann permanent durch den Wärmetauscher, was das Einfrieren zuverlässig verhindert, ohne dass ich Glykol in das System kippen muss. Der Vorteil für dich ist klar: Du sparst dir die lästigen Korrekturfaktoren bei der Pumpenauslegung und die Sorgen um die Wärmeübertragung. Voraussetzung ist natürlich eine redundante Stromversorgung oder ein USV-System für die Pumpe, damit bei einem Netzausfall im Winter nichts passiert. Hast du mal geprüft, ob deine Steuerung eine solche Frostschutzfunktion nativ unterstützt?

Danke für die schnellen Rückmeldungen, Jungs! Das mit der redundanten Pumpe über USV ist eine interessante Idee, Stefan, aber für das aktuelle Budget des Kunden leider kaum umsetzbar. Markus hat da schon recht, die Gefahr eines mechanischen Versagens beim Entleerventil ist mir eigentlich auch zu groß, wenn ich ehrlich bin. Ich werde wohl den Weg über ein Frostschutzmittel gehen und die Anlage entsprechend auf Glykol umstellen. Ich werde die Pumpenkennlinien nochmal genau nachrechnen, um die höhere Dichte abzufangen. Gibt es von eurer Seite aus eine Empfehlung für ein spezielles Inhibitor-Paket, das gut mit Kupfer und Edelstahl harmoniert? Ich möchte verhindern, dass mir das System in drei Jahren durch Korrosion von innen weggammelt.