Kühlturm
Ein Kühlturm gibt die Abwärme eines Rechenzentrums an die Umgebungsluft ab, indem er Wasser über Einbauten (Füllkörper) verregnet und einen Teil davon verdunsten lässt. Die Verdunstung entzieht dem restlichen Wasser die Verdampfungswärme — die Kaltwassertemperatur sinkt. Den größten Teil der Kühlleistung liefert die Verdunstung, einen kleineren der konvektive Wärmeübergang an die vorbeiströmende Luft.
Der Kühlturm ist damit die letzte Kühlstufe in der Kühlkette: Er kühlt das Wasser, das im Kaltwassersatz oder im Freikühlbetrieb erwärmt wurde, wieder auf die Vorlauftemperatur herunter. Die Wärme geht am Ende an die Atmosphäre.
Bauarten
- Nasskühlturm mit offenem Kreislauf: Das zu kühlende Wasser wird direkt über die Füllkörper verregnet und kommt mit der Luft in Kontakt. Leistungsstark und niedrige Kaltwassertemperaturen, verbraucht aber Wasser durch Verdunstung, Abschlammung und Sprühverluste.
- Nasskühlturm mit geschlossenem Kreislauf: Das Prozesswasser bleibt in einem geschlossenen Rohrsystem; ein separates Wasserfilm wird zur Verdunstung gebracht. Sauberer, aber etwas geringere Leistung.
- Hybridkühler: Kombiniert Trockenbetrieb (nur Luft und Ventilator) und Nassbetrieb (zusätzliche Verdunstung) — im Winter trocken, im Sommer nass.
Angetrieben wird der Luftstrom entweder durch natürlichen Zug (Kamineffekt wie im Kraftwerk) oder durch mechanische Ventilation.
Betrieb im Rechenzentrum
Rechenzentren setzen Kühltürme meist als Rückkühlstufe für einen Kaltwassersatz ein. Jeder Liter verdunstetes Wasser kostet dabei Kühlleistung — die Auslegung ist ein Zielkonflikt zwischen Strombedarf (PUE) und Wasserverbrauch (WUE).
Verdunstungskühlanlagen unterliegen der 42. BImSchV und der VDI 2047: Betreiber müssen Neuinstallation, Inbetriebnahme und Stilllegung melden und den hygienischen Betrieb zur Legionellenprävention nachweisbar dokumentieren. Die Kaltwassertemperatur kann physikalisch nicht unter die Kühlgrenztemperatur fallen.
Verwandte Grundlagen
Kühlung · Rechenzentrum · Rückkühler · CUE