Minenkühlung

Egal ob Minen zum Abbau von Gold, Kupfer oder Platin – Hitze und Luftfeuchtigkeit ist immer ein limitierender Faktor beim Betrieb von Untertagebau. Je tiefer die Mine ist, desto höher können die Umgebungstemperaturen von +60 °C oder mehr sein. Zusätzliche Wärme durch Maschinen stößt man schnell an das Limit von +28°C Feuchtkugeltemperatur, bei dem ein Arbeiten noch möglich ist. Daher ist eine extrem zuverlässige, robuste und effiziente Kühlung unabdingbar. KTI Cold Mine bietet hier Lösungen an, die für den Einsatz im Bergbau entwickelt wurden und den enormen Ansprüchen gerecht werden. Um eine ordentliche Kühlung zu erzielen können verschiedene Lösungen zum Einsatz kommen, die auf die Anforderungen der einzelnen Mine zugeschnitten werden. Im wesentlichen gibt es eine Auswahl an drei Möglichkeiten:

1. Erzeugung von Kaltwasser an der Oberfläche
2. Erzeugung von Eis an der Oberfläche
3. Erzeugung von Kaltwasser in der Mine

Erreicht eine Mine eine Tiefe von 1500 bis 2000 Metern, ist der Einsatz einer KTI Platteneisanlage eine ökonomische und energiesparende Lösung. Hier stoßen die reine Zirkulation von Kaltwasser und gekühlter Luft an deren Grenzen, da der Energieaufwand für das Zurückpumpen des erwärmten Wassers an die Oberfläche exorbitant steigt. Ebenso werden Lüftungsschächte in solchen Tiefen sehr aufwändig zu errichten und Instand zuhalten. Die Produktion von Platteneis an der Oberfläche, welches in einen unterirdischen Stausee über einen Schacht fällt und die anschließende Zirkulation des kalten Schmelzwassers durch Luftkühler unter Tage ist energieeffizienter als ein herkömmliches Wasser-Kühlsystem. Ein Kilogramm Eis kann aufgrund seiner Schmelzenthalpie viel mehr Wärme aufnehmen als ein Kilogramm kaltes Wasser. Dadurch wird deutlich weniger Wasser (in Form von Eis) benötigt und somit auch zurück gepumpt werden. KTI Cold Mine Eisanlagen produzieren hartes Platteneis mit einem Restfeuchtegehalt von 6-2%. Somit wird sichergestellt, dass möglichst viel Eis in der Mine ankommt. Ebenso sind die Anlagen Redundant aufgebaut, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Durch den Einsatz von Ammoniak als natürliches, umweltschonendes Kältemittel laufen die Anlagen äußerst energie-effizient.

Die Underground Chiller (UC) von KTI Cold Mine wurden speziell für den Einsatz im Untertagebau entwickelt, wo sowohl der Verdampfer als auch der Kondensator stark verschmutztes Wasser verarbeiten kann ohne sofort an Leistung zu verlieren oder gar gereinigt werden zu müssen. Ebenso haben die Ingenieure von KTI die besonderen Anforderungen der Minenbetreiber bei der Entwicklung beachtet. So ist Formgebung der Underground Chiller so gestaltet, dass sich die Anlage problemlos über den Minenschacht in die Tiefe befördern lässt, wo diese dann leicht und sicher zu den wärmeabgebenden Stellen transportiert werden kann. Die Kaltwasseranlage kann unterschiedlich in das Kältesystem der Mine eingebunden werden. Zum einen kann das Wasser erneut abgekühlt werden wobei gleichzeitig das bereits zu warme Wasser zur weitern Wärmeabfuhr (Kondensation) benutzt werden kann. Alternativ kann Wasser in einem geschlossenen Kreislauf mit einem oder mehreren Wärmetauschern verbunden zirkuliert werden und die Luft vor Ort gekühlt werden (Spot Cooling).