Tips voor het reinigen van koelinstallaties

Dit is het tijdperk waarin het draait om ‘groen zijn’ en het besparen van kosten. Pak een willekeurig artikel met betrekking tot de datacenterwereld en de kreet ‘energiezuinig’ komt op zijn minst ter sprake. Het ene energiezuinige datacenter is nog niet opgeleverd of de ander heeft een nog hoger rendement aangekondigd. Maar staat men er wel bij stil dat er heel veel rendement te behalen valt bij bestaande datacenters?

Lang niet iedereen realiseert zich dat bij bestaande datacenters honderden, zo niet duizenden kilowatts (lees uitstoot van CO₂) bespaard kunnen worden. Het gros van de in Nederland gevestigde datacenters vinden we in zogeheten regio AMS-IX. Vanuit onze werkervaring kunnen wij spreken van situaties die kunnen leiden tot zware verontreiniging.

Nadelige gevolgen

Drukke en nabij gelegen snelwegen, maar ook vliegverkeer zorgen voor vervuiling en atmosferische aanslag aan lucht- en warmtewisselaars in de koelinstallaties. Dry coolers en condensors zijn echter afhankelijk van een vrije luchtdoorstroom om optimaal hun warmte af te kunnen dragen. Wanneer deze (deels) geblokkeerd wordt, brengt dit automatisch meerdere nadelige effecten met zich mee.

Zo dient een installatie langer te draaien om een identieke warmteafdracht te volbrengen ten opzichte van de fabrieksopgave. Het langer in bedrijf zijn van een installatie brengt automatisch verhoging van opgenomen elektrisch vermogen en de daarbij horende kosten met zich mee. De installatie zal een verkorting van de technische levensduur ondervinden, aangezien deze meer draaiuren maakt. Meer draaiuren is inherent aan een verhoogd slijtingspercentage van de inwendige componenten zoals de pompen.

Rekenvoorbeeld

Bij ernstige vervuiling bestaat tevens de kans dat meerdere installaties draaiuren maken enkel en alleen om maar aan de gewenste warmteafdracht te kunnen voldoen. Neem hierbij ook nog in overweging dat de koeling van datacenters 24 uur per dag en 7 dagen per week draaien en de kosten kunnen overweldigend zijn.

• Laten we eens naar een rekenvoorbeeld op basis van een condensor kijken:
• Situatie 1 - een installatie na inbedrijfstelling met de volgende ontwerpcondities:
• Koelvermogen Qo = 20 kW
• Opgenomen elektrisch vermogen Pe = 4,4 kW
• Koudemiddel: R410A
• Verdampingstemperatuur: +5°C
• Condensatietemperatuur: + 45°C

- Aantal draaiuren per dag: 20 uur.

Bij vierentwintig draaiuren per dag wordt dan een koelvermogen van 20 uur x 20 kW = 400 kW per etmaal geproduceerd om tot de gewenste afkoeling van de lucht- of producttemperatuur te komen. Het energiegebruik voor deze koelprestatie bedraagt dan 4,4 x 20 = 88 kWh.

Vergelijk dat eens met situatie 2 waarbij het gaat om een identieke installatie maar dan in vervuilde toestand van de condensor. Hierdoor is de condensatietemperatuur opgelopen tot +55°C. Hierdoor is het koelvermogen van de installatie gereduceerd tot circa 17 kW. Het totaal benodigde koelvermogen van 400 kW zal enkel worden bereikt door een groter aantal draaiuren. In plaats van de oorspronkelijke achttien draaiuren worden het er in de vervuilde situatie van de condensor 400/17 = 23,5 draaiuren.

Omdat in deze vervuilde situatie van de condensor ook de compressor onder een hogere condensatietemperatuur en condensatiedruk gaat werken, neemt het opgenomen vermogen van de compressor toe tot circa 5,55 kW. Dit resulteert in een energiegebruik van 23,5 x 5,55 = 130,4 kWh.

Ten opzichte van de oorspronkelijke situatie betekent dit een toename van het energieverbruik van 130,4 – 88 = 42,4 kWh per dag.

Reinigingsmaatregelen

Toch is het mogelijk om in situatie 2 tot een relatief ‘gemakkelijke’ kostenreductie te komen. Een gespecialiseerd bedrijf kan deze vervuiling verwijderen. Het is uitermate belangrijk dat dergelijke werkzaamheden wel tot de core business van dit bedrijf behoort. In tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt, is het niet een kwestie van ‘een beetje schoonspuiten’.

Het is van cruciaal belang dat het reinigen met de juiste middelen gebeurt en de hoeveelheid chemicaliën correct gedoseerd is.

Hierbij dient niet enkel rekening te worden gehouden met de vervuilingsgraad en de samenstelling van de vervuiling, maar bijvoorbeeld ook de directe omgeving. Bij kalkaanslag (door onder andere adiabatische koeling) is het noodzakelijk om de lamellenbatterijen via een zuurproces te reinigen. De ondergelegen dakbedekking kan dit zuur mogelijk niet goed weerstaan. De installatie dient er ook op te zijn ingesteld. Van nozzle en variabel instelbare werkdruk tot de knowhow hoe de apparatuur correct gebruikt dient te worden.

Een andere misvatting in dit marktsegment is dat enkelzijde reiniging volstaat. Correcte reiniging dient te allen tijden vanuit de luchtintrede- én de uittredezijde te worden gereinigd. Dit is arbeidsintensiever, maar alleen dan kan een optimaal resultaat met betrekking tot vrije luchtdoorstroom behaald worden.

Jens Groenendijk is Account manager bij Conpro Condensor Bescherming BV