Adiabatikus hűtés a 21-ik században

Napjainkban kiemelten fontos szerepet kapnak az energiatakarékos megoldások, legyen szó egy otthoni eszközről vagy egy ipari berendezésről. Folyamatosan fejlesztenek egyre hatékonyabb rendszereket, csökkentve az energiafelhasználást. Néha a természet, és egyszerű fizikai törvények nyújták a legjobb megoldást egy problémára. Az emberi test is izzadság elpárologtatásával hűti magát, és tulajdonképpen ez az egyszerű elv az alapja az adiabatikus hűtőberendezéseknek is.

Mi is az adiabatikus vagy evaporatív hűtés lényege? A víz párolgása során hőt von el környezetétől, ezért a relatív hőérzet csökken. Ez az egyszerű elv kihasználható közvetlenül levegő hűtésére is a megfelelő eszközök segítségével, így csökkentve egy adott tér hőmérsékletét.

A legtöbb ilyen elven működő berendezés egy nedvesítő tömböt, úgynevezett deszorpciós médiumot használ. Ezek a tömbök speciális papírból vagy műgyantából készülnek, és rácsszerkezetüknek köszönhetően vízzel átitatva nagyon nagy felületen képesek párologtatni.

adiabat_1

Az alábbi ábrán látható hogyan függ össze a levegő páratartalma és hőmérséklete, és hogyan változik meg az adiabatikus hűtés hatására.

Az ilyen rendszerek egyik előnyös tulajdonsága hogy a hőmérséklet emelkedésével nőhet a teljesítmény. A nyári meleg, száraz levegő több vízgőzt képes befogadni, így nagyobb hőmérsékletkülönbség érhető el a külső és a befújt levegő között. A befújt levegő magas páratartalma nem okoz gondot, mert keveredik a benti szárazabb levegővel.

Egy jó adiabatikus elven működő rendszer a következő előnyös tulajdonságokkal bír:

  • nem használ veszélyes, és környezetre káros hűtőközeget
  • EER érték, azaz a felvett energia és a leadott hűtőteljesítmény hányadosa: 15-40
  • nincs szükség a hűtött tér izolálására, „nyitott ablak” előnyösen befolyásolja a hatásfokot
  • nem szárítja a levegőt, mint a hagyományos folyadékhűtős légkezelők
  • a magasabb páratartalmú levegő több hőt képes elnyelni, így egy adott hőterhelés kevésbé emeli a levegő hőmérsékletét
  • nagyobb légmennyiség bevitel, frissebb levegő, akár tízszeres légcsere is elérhető.

Az adibatikus hűtésnek is megvannak a maga korlátai. Nem alkalmazható hatékonyan ott ahol magas a külső páratartalom, mint például az őserdők. Más területeken pedig szükségtelen az alkalmazásuk, mert a kinti levegő nyáron sem melegszik fel annyira hogy indokolt legyen a hűtés. Jellemzően a sarkkörhöz közeli területek, vagy a magashegyi részek.

Az adiabatikus rendszereket mindenképp el kell különíteni az egyszerűbb közvetlen vízbeporlasztásos megoldásoktól, ahol szimplán egy szórófej segítségével juttatnak vízpermetet a hűtendő térbe.

Természetesen ezen rendszereknek is megvan a maga létjogosultsága, hiszen van olyan eset ahol egy ilyen egyszerű megoldás a legcélravezetőbb. Például az állattenyésztés bizonyos területeinél.

Ilyenkor szokott kérdésként felmerülni a legionella veszélye. Ez a baktérium vizes környezetben tud szaporodni, és emberre is veszélyes. Azonban ennek veszélyét meg lehet szüntetni egy megfelelően kiválasztott készülékkel.

Következő példánkban a Colt Coolstream berendezésénél vizsgáljuk meg, hogyan lehet elkerülni a legionella szaporodását, és levegőbe jutását.

adiabat_tablazat

Az adiabatikus elven működő berendezések üzelmeltetési és karbantartási költsége is igen alcsony. Az energiafelhasználása pedig egy folyadékhűtőhöz képest elhanyagolható. Páldául egy Colt CoolStream egység 1000 Watt energiával 10 000 m3 hűtött levegőt képes bevinni óránkét mindössze 50 liter víz felhasználásával. Ez hozzávetőlegesen 30 kWatt hűtőteljesítményt jelent (EER: ~ 30).

adiabat_3

Összegzésként fontos rámutatni arra, hogy a CoolStream berendezés több éves gondos tervezői munka eredménye. Az egyik legfontosabb szempont a megalkotása során az volt, hogy az egészségre semmilyen formában ne lehessen káros, ennek bizonyítékaként a berendezés rendelkezik a VDI-6022 szerinti higiéniai tanúsítvánnyal.

A hazai, már több éve működő rendszerek ékes bizonyítékai annak, hogy az energiatudatos gondolkodás még nagyon sok lehetőséget rejt magában. Azon ipari épületek, termelőegységek esetében, amelyek a technológiájuknál fogva nagyon sok hőt termelnek, a legkritikusabb az áprilistól októberig terjedő időszak. Egy jól megtervezett, megfelelő berendezésekkel megvalósított adiabatikus elven működő rendszer bekerülési költségében is alacsonyabb, mint egy hasonló kiindulási adatokkal fémjelzett, más hűtési rendszer, viszont üzemeltetési költségek tekintetében akár 80%-os megtakarítás is elérhető.

adiabat_4

Oldalfalba építve a deszorpciós médiumot akár gravitációs, akár gépészeti szellőztetést megvalósítva is hatékonyan alkalmazható az adiabatikus hűtés elve.

adiabat_5

További információ:

Colt Hungária Tűzvédelmi és Klímakontroll Kft. 

Tel.:+36-1-433-2786
Fax:+36-1-433-2787
e-mail: info@colt-info.hu

Kérje ingyenes helyszíni felmérésünket!