Mi is az az adiabatikus hűtés, és hogyan működik
Hogyan működik az adiabatikus hűtés?
Az adiabatikus hűtés, másképpen párologtató hűtés, azaz párahűtés a víz párolgásának elvén működik, amely révén a száraz nyári levegő komfortos érzeti hőmérsékletre hűl le.
Ez egy olyan hűtési és szellőzési technika, amely vizet használ hűtőközegként.
A párologtató hűtési folyamat során a víz elpárolog egy légáramban, és folyadékból vízgőzzé válik. Ehhez az átalakuláshoz energiára van szükség, amelyet hő formájában (párolgáshő) a víz levegőből von el. A folyamat eredményeként a levegő lehűl.
Az adiabatikus hűtési folyamat többféleképpen alkalmazható:
- Direkt (egykörös) adiabatikus hűtés
- Indirekt/indirekt (kétkörös) adiabatikus hűtés
- Indirekt (egykörös) adiabatikus hűtés
- Indirekt kétkörös (indirekt/direkt) adiabatikus hűtés
A különböző módszerekről szóló áttekintést a „kétkörös adiabatikus hűtésről” szóló oldalunkon találja.
Adiabatikus hűtés h-x diagramban: hogyan működik?
Az direkt (egykörös) adiabatikus hűtés esetén a forró külső levegőt egy mesterséges (elektromotoros hajtású) ventilátor segítségével nedves párologtató hűtőbetéteken keresztül kényszer áramoltatjuk. A párologtató hűtőbetéteket egy víz keringető szivattyú folyamatosan nedvesíti, amely vizet juttat a hűtő-párologtató betétek tetejéhez. A lehűlt levegőt ezután az épületbe fújjuk.
A hűvös kiáramló levegő a párologtató betét hatékonyságától (azaz a párolgási hatékonyságtól) függően a nedves hőmérséklet 70-90 %-ára hűthető le. A levegő 10-14 °C-kal alacsonyabb (külső 36C esetén 22,4C) a környezeti hőmérsékletnél, de a relatív páratartalma magas (akár RH90%). Ezért a direkt (egykörös) adiabatikus hűtés nem ajánlott a munkahelyi és a lakókörnyezet hűtésére.
Az indirekt (egykörös) adiabatikus hűtés esetén a fenti egykörös direkt adiabatikus hűtési elv egy légkezelő berendezés szekunder oldali elszívó ágában helyezkedik el. Az elszívott levegő hőmérsékletét (pl. 28C RH45%) akár 7-8C-kal alacsonyabbra hűthetjük, a páratartalmát ugyanúgy megnövelve RH90-95%-ra.
Ebben az esetben a légkezelő primer – befújó oldalával hővisszanyerés segítségével kapcsolatban áll, így indirekt módon hűti a befújt levegő hőmérsékletét a hővisszanyerési hatásfoktól függően. Mindeközben nem ad hozzá nedvességet a befújt légáramhoz.
Az indirekt/direkt (kétkörös) adiabatikus hűtés ezzel szemben a nedves hőmérséklet 114%-át elérő párolgási hatékonyságot (azz hatásfokot) produkál, ami akár 7 °C-kal alacsonyabb hőmérsékletet eredményez a direkt (egykörös) adiabatikus hűtési rendszerekhez képest. Az alacsonyabb előhűtött környezeti hőmérséklet akár 60%-kal kevesebb nedvességet tud csak felvenni, mint a direkt (egykörös) adiabatikus hűtési eljárások, így a térbe szállított abszolút nedvességtartalom is ennyivel kevesebb. Ez azt eredményezi, hogy a térben kialakított belső relatív páratartalom is optimális (RH50-60%) szinten tartható.
Mindez alacsonyabb légcsereszám, és komfortosabb légsebesség mellett. A huzathatás megszűnik, és a belső légállapot éppen megfelelő komfortot biztosít, hiszen a kétkörös adiabatikus hűtés esetén a szenzibilis (érzeti) hőmérséklet 1-2C-kal kedvezőbb, mint a valós mért léghőmérséklet. Épp úgy komfortos, mint melegfront esetén a zivatar kifutó szele, csak képzeljük el ezt alacsonyabb sebeséggel (akár -50%), alacsonyabb hőmérséklettel(akár -6-7C), és kisebb nedvességtartalommal (akár -60%).
A kétkörös adiabatikus hűtés is megvalósítható indirekt eljárással, ebben az esetben a kétkörös adiabatikus léghűtő berendezés segítségével ugyanúgy egy légkezelő szekunder oldalát hűtjük elő a hővisszanyerő előtt. Így a befújt levegő hőmérséklete a környezetihez képest akár -14-16C-kal alacsonyabb, bármi nemű abszolút nedvességtartalom hozzáadása nélkül.
Miért válassza az adiabatikus hűtést csarnokába?
Az adiabatikus hűtés indirekt/direkt (kétkörös) rendszerrel egy rendkívül fenntartható és energiahatékony hűtési módszer, amely komfortos és produktív belső klímát biztosít ipari csarnokok és létesítmények, raktárak és irodaházak számára.
Az indirekt/direkt (kétkörös) adiabatikus hűtőrendszerben a párahűtés folyamata a kompresszoros hűtéshez szükséges energia mindössze 10-15%-át használja fel, miközben a hagyományos kompresszoros hűtőrendszerekkel nagyjából azonos hőmérsékletet biztosít.
Továbbá a mechanikus hűtéssel ellentétben a párologtató hűtés nem forgatja vissza a meleg, szennyezett beltéri levegőt, hanem 100%-ban friss, szűrt, tiszta és hűvös levegővel szellőzteti át a helyiséget vagy az épületet.
Mindeközben pont optimális belső relatív páratartalmat biztosít. Ezek eredményeként a beltéri levegő minősége jelentősen javul, hiszen óránként többszörös (akár 6-8x-os) légcserével szellőztetünk, valamint az optimális (RH50-60%) belső relatív páratartalom is elősegíti a belső levegő tisztaságát, hiszen a páradús-nehezebb levegő letaszítja a levegőben keringő fertőzött aerosolokat, valamint porszemcséket a földre, így azok nem keringenek tovább a levegőben. Ennek következtében a csarnokban dolgozó munkatársak nem lélegzik be tovább a fertőzött-szennyezett-meleg levegőt, hanem helyette egy friss-hűvös-tiszta, és optimális páratartalmú belső légminőséggel érintkezhetnek.
Az adiabatikus hűtés széleskörű energetikai és komfort előnyeiről a ‘Az adiabatikus hűtés előnyei’ című oldalunkon tájékozódhatnak.
Az adiabatikus hűtés története
Az emberi civilizáció kezdete óta használják az adiabatikus hűtést az élő környezet hűtésére. Egyiptomi falfestményeket találtak, amelyek már a Kr. e. 2500-as évből származnak, és amelyek azt ábrázolják, hogy vízzel töltött porózus agyagedényeket helyeztek egy légbeömlő nyílás alá, hogy némi hűtést biztosítsanak, amikor a levegő áthalad rajtuk.
Nem használhattak elektromos ventilátorokat vagy más modern technikákat, de a párologtató hűtés elemeit beépítették a lakóépületek tervezésébe és építészetébe, hogy egyfajta belső klímaszabályozást biztosítsanak. Ezen kívül a nedves rongyokat használó párologtató hűtés egy széltoronnyal (szélfogóval) kombinálva hagyományos iráni építészeti elem az épületek hűtésének biztosítására.
Kapcsolódó bejegyzések
A víz, mint hűtőközeg
Ebben a blogban elmagyarázzuk, hogy miért kiváló alternatívája a víz a hagyományos légkondicionáló berendezésekben használt, ózonlebontó R-22 hűtőközegnek.
Párologtató hűtés: mi az és hogyan használhatja ki?
A „klímaberendezés” szó hallatán a legtöbben azonnal a mechanikus hűtésre, például a légkondicionálóra gondolnak. Vannak azonban más módszerek is a beltéri klíma szabályozására. Ez a blog elmagyarázza az adiabatikus hűtés alapelveit, és azt, hogy milyen előnyökkel járhat.
Mitől innovatív az indirekt/direkt (kétkörös) adiabatikus hűtés a direkt (egykörös) adiabatikus hűtéshez képest?
Ebben az interjúban Kor Foekens az OxyCom kereskedelmi igazgatója elmagyarázza, hogy a direkt (egykörös) adiabatikus hűtéssel kapcsolatos előítéletek az indirekt/direkt (kétkörös) adiabatikus hűtéssel kapcsolatban miért tartoznak a múltba, mitől számít innovációnak a kétkörös adiabatikus hűtőrendszer.
