Wieże chłodnicze w Polsce obarczone są niesłuszną opinią, że stwarzają problemy. Sugeruje się raczej unikanie ich stosowania w systemach klimatyzacji, jako technologii wymagającej szczególnej uwagi grup serwisowych. Opinia ta opiera się na jednostkowych zdarzeniach z przeszłości, gdy technologie budowane były bez zaangażowania systemów utrzymania jakości wody i faktycznie w skutek intensywnej eksploatacji, czego rezultatem było stworzenie niebezpiecznych precedensów zużycia technologicznego i awaryjności oraz wzrostu niebezpiecznych ognisk bakterii.

Oprócz tego, wielu inwestorów obawia się wież chłodniczych ze względu na ich gabaryty i ciężar eksploatacyjny oraz wyeksponowanie na warunki zewnętrzne (zwłaszcza na niską temperaturę zewnętrzną) i przez to także komplikacji związanych z możliwym zamarznięciem wody. Niewątpliwie chęć użytkowania wieży chłodniczej w funkcji suchej chłodnicy jako free cooling bez użycia wody powoduje, iż inwestor zastanawia się często, czy nie jest korzystniej zastosować dry cooler i pogodzić się ze zwiększonymi kosztami energii.
Dogłębna analiza przypadków, w których zastosowano wieże chłodnicze wskazuje, że inwestor zdecydowanie zyskuje na zastosowaniu tej technologii, zarówno energetycznie, jak i eksploatacyjnie przy zastosowanych standardowych warunkach instalacji i eksploatacji. Jednym z tych warunków oprócz prawidłowego wyboru technologii, prawidłowego zastosowania i projektu, liczy się także serwis i obsługa techniczna. Zależność ta nie odbiega od wymogów stawianych innym urządzeniom stosowanym w instalacjach klimatyzacyjnych i chłodniczych, a dzięki prostocie działania i nieskomplikowanej konstrukcji koszty obsługi systemu opartego o wieże chłodnicze są niższe, niż w porównaniu z zastosowaniem np. agregatów wody lodowej w zespole z dry coolerem.
Eksploatacja i jakość serwisu wież chłodniczych zależy między innymi od wyszkolenia pracowników odpowiedzialnych za instalację oraz przyszłą eksploatację, ale także od procedur zastosowanych od momentu dostarczenia urządzenia na plac budowy do włączenia do ruchu.
Ponieważ awaryjność konstrukcji i sposób serwisowania wież chłodniczych ma wpływ nie tylko na żywotność konstrukcji urządzeń, ale także na ekonomiczny aspekt funkcjonowania instalacji chłodniczych przekładających się na rzeczywiste koszty finansowe, należy już na etapie projektu wypracować procedury wspomagające. Te procedury nazwane są wytycznymi projektowymi i bazują na fabrycznych instrukcjach montażowych i eksploatacyjnych fabrycznych, ale także na bazie doświadczenia i wiedzy inżynierskiej projektanta oraz przedstawiciela dostawcy. Poszerzaniu tej wiedzy służą seminaria, szkolenia i tzw. praca zespołowa w stadium przedprojektowym, gdy wybiera się koncepcję działania systemu.
Z reguły już na etapie negocjowania cen za urządzenia trwają dyskusje pomiędzy dostawcą a kupującym w sprawie przyszłego serwisu i związanych z tym nakładów finansowych zamykających się w aspekcie zapewnienia dostępności części zamiennych i prac konserwacyjno-serwisowych.
Wielkość tych nakładów zależna jest od wielu czynników, z których należy wymienić między innymi: wybór technologii (wieża zamknięta, otwarta), czasokres pracy (sezonowość pracy), miejsce instalacji i otoczenie środowiskowe (usytuowanie, jakość wody i powietrza). Serwis jest dopełnieniem czynników kosztotwórczych, ale jednocześnie jest elementem zapewniającym bezpieczeństwo i poprawność pracy instalacji. Nakłady finansowe na serwis zwracają się w postaci oszczędności energetycznych oraz jakości pracy instalacji, co jest szczególnie ważne dla inwestycji związanych z produkcją czy wynajmem powierzchni klimatyzowanych/chłodzonych. Analiza tych kosztów musi być oparta o rzetelną analizę i realne warunki pracy, w jakich przyjdzie eksploatować wieżę chłodniczą (tab. 1).

Serwisowanie i eksploatacja wież chłodniczych skupia się na czterech podstawowych etapach:
- transport, dostawa i przyjęcie na placu budowy,
- transport w docelowe miejsce instalacji i montaż,
- uruchomienie i włączenie w eksploatację,
- użytkowanie i czynności konserwacyjno-serwisowe.

Dostawa i montaż konstrukcji
Faktyczne problemy z wieżami chłodniczymi rozpoczynają się na etapie dostawy i montażu konstrukcji w miejscu instalacji. Błędy popełnione przez ekipę montażową mogą spowodować przyśpieszoną korozję lub zwiększyć koszty eksploatacyjne podczas pracy. Konsekwencją dobranej konstrukcji jest nie tylko efektywność pracy instalacji, ale także następstwa działań i powiązanych z tym kosztów serwisowych. Wieża chłodnicza może być dostarczana kompletnie zmontowana w fabryce i są to najczęściej małej mocy wieże chłodnicze, których rozmiary pozwalają na swobodny transport pomiędzy fabryką a miejscem instalacji lub też może być dostarczana w modułach i elementach. Sam sposób dostarczenia wieży chłodniczej ma znaczenie czysto logistyczne, ale z każdym sposobem związane są inne problemy, na które ekipa montująca lub inspekcja po stronie inwestora powinna zwrócić szczególną uwagę. W przypadku wieży modułowej dostarczanej w jednym bloku należy sprawdzić:
- elementy konstrukcyjne zewnętrzne pod względem uszkodzeń transportowych,
- kompletność dostawy oznaczanej najczęściej w liście przewozowym i instrukcjach szczegółowych,
- stan i zamocowanie elementów konstrukcyjnych wewnętrznych,
- stan powłok galwanizowanych i malowanych.

Wieże dostarczane jako monoblok narażone są najczęściej na uszkodzenia zewnętrzne powłok galwanizacyjnych i lakierniczych stanowiących w przyszłości ognisko korozji. W przypadku wież FRP (z włókna szklanego) należy sprawdzić czy powłoki zewnętrzne i połączenia pozostały szczelne. Jeśli nastąpiło uszkodzenie należy zgłosić to poprzez umieszczenie informacji na liście przewozowym oraz przewidzieć naprawę powłok galwanizacyjnych i lakierniczych, a w przypadku zastosowania FRP – naprawę poprzez nałożenie uszczelnienia lub wymianę uszkodzonego elementu. Do naprawy powinny zostać użyte te same materiały, z jakich zbudowany został uszkodzony element – najczęściej stanowi to zestaw serwisowy producenta, który po uzgodnieniu z nim można zastąpić lokalnie dostępnymi materiałami. Podczas wyboru zamiennika obowiązuje zasada stosowania jakościowo identycznych produktów w celu uniknięcia ewentualnych konfliktów materiałowych, skutkujących w przyszłości np. korozją elektrochemiczną.
Uszkodzenie wymiennika ciepła w przypadku wież typu zamkniętego przy dostawie monoblokowej związane jest najczęściej z naruszeniem jego mocowania w konstrukcji oraz ewentualnym uszkodzeniem powierzchni zewnętrznej. Postępowanie serwisu w tym przypadku polega na dokładnej inspekcji i ocenie naruszonego elementu. Rodzaj uszkodzenia powinien być zdeterminowany w kontekście dalszego wpływu na wydajność i żywotność urządzenia podczas pracy. Naprawy dokonuje się na miejscu, ponieważ koszt samego wymiennika jak i aspekt logistyczny stanowią dużą barierę ekonomiczną. Mając na uwadze, że wymiennik stanowi około 60÷70% kosztów całej wieży należy dokonać skrupulatnej oceny ewentualnego uszkodzenia i podjąć prognostyczną decyzję przy ocenie skutków usterki. Decyzja serwisu na tym etapie będzie miała znaczący wpływ na dalszą eksploatację wieży chłodniczej z tego typu wymiennikiem.
Dostawcy wież w postaci modułów do złożenia spotykają się z podobnymi problemami, a postępowanie przy likwidacji skutków uszkodzeń w transporcie jest podobne do postępowania przy dostawach wież w postaci monobloków. Wieża chłodnicza dostarczana w postaci modułów do montażu przeszła (z reguły) wcześniejszy test w fabryce i pojawienie się jakichkolwiek niezgodności lub niedopasowania składanych elementów świadczy jednoznacznie o prawdopodobnym naruszeniu konstrukcji podczas transportu lub przeładunku/załadunku.
W przypadku wież chłodniczych większej mocy oraz tych, których gabaryty nie pozwalają na transport samochodowy dostarczane są w elementach do montażu w miejscu instalacji. Zaletą takiego rozwiązania jest bezpieczeństwo dostawy oraz łatwość przetransportowania do miejsca docelowego przy jednoczesnym obniżeniu kosztów transportu. Waga poszczególnych elementów pozwala na łatwy transport i przenoszenie na placu budowy, ale wydłuża oczywiście czas montażu. Z drugiej strony konstrukcja wieży montowanej w miejscu instalacji pozwala na ewentualną wymianę elementów uszkodzonych, co jest zaletą w porównaniu do wież typu monoblok, gdzie uszkodzony element konstrukcyjny musi najczęściej pozostać do „końca” użytkowania urządzenia.
Dostawa wieży w elementach do zmontowania wymaga większego nakładu pracy instalatorów, ale łatwość montażu powoduje, że takie rozwiązanie jest z punktu widzenia inwestora rozwiązaniem technicznym zapewniającym zastosowanie optymalnego rozwiązania konstrukcyjnego, mającego znaczny wpływ na ekonomię pracy. Inwestor nie powinien się bać stosowania konstrukcji do tzw. montażu na placu budowy, gdyż tego typu rozwiązanie konstrukcyjne optymalizuje proces chłodzenia, jaki zachodzi w urządzeniu.

Rys. 5. Uszkodzenie grzałki – prawdopodobnie nieprawidłowa praca stacji uzdatniania (żródło Jacir)

Rys. 6, 7. Korozja wentylatorów

Uszkodzenie elementów konstrukcyjnych wieży (...)

System uzdatniania wody (...)

System oczyszczania i uzupełniania wody technologicznej (...)

System sterowania i monitoringu (...)

Podsumowanie
Wieże chłodnicze zajmują znaczące miejsce w instalacjach klimatyzacyjnych i chłodniczych, a ich aspekt ekologiczny brzmi szczególnie zachęcająco dla inwestorów. Warto rozważać zastosowanie wież chłodniczych ze względu na ekonomię pracy, a obawy związane z legionellą, o której wspomniano tylko śladowo, przynajmniej w naszym kraju nie powinny budować barier w podejmowaniu decyzji przez inwestora. Obawy co do stosowanych technologii w wieżach chłodniczych nie powinny ograniczać ich zastosowania, uwzględniając przy tym aspekt serwisowy, który w założeniu nie powinien być ani skomplikowany ani generować kosztów.

AUTOR: Jerzy KOT