Technologia

Chłodzenie adiabatyczne (ewaporacyjne) to przemiana energii z postaci jawnej do tzw. utajonej. Energia całkowita pozostaje ta sama tylko zmienia się stosunek obu energii składowych. Najlepiej zobrazowane jest to na poniższym wykresie Molliera.

Zasada chłodzenia ewaporacjnego:

Chłodzenie zapewnia zamiana energii ciepła w procesach wyparnych, która wykorzystuje zasadę przemiany ciepła jawnego w utajone. Przemiana ta wiąże się z dużym ciepłem właściwym odparowania wody, które pobiera energię bezpośrednio z powietrza, ochładzając je. W porównaniu z klimatyzacją sprężarkową, która używa chłodzenia mechanicznego (sprężania gazu), koszty eksploatacyjne w procesach wyparnych są o 90% niższe niż w przypadku klimatyzacji konwencjonalnej (sprężarkowej).

Mechanika urządzeń:

Woda z sieci wodociągowej jest doprowadzana do dolnej części klimatyzatora ewaporacyjnego, która stanowi jego otwarty zbiornik wody. Z tamtąd woda przepompowywana do górnej części urządzenia za pomocą pompy cyrkulacyjnej. Woda jest następnie rozprowadzana po wkładach celulozowych za pomocą systemu dystrybucji wody, co umożliwia jej ciągły przepływ przez wkłady.

Wkłady nasączają się, a przepływ powietrza odparowuje wodę, powodując jego schłodzenie. Schłodzone powietrze jest następnie rozsyłane wewnątrz budynku przy użyciu wentylatora, w celu zapewnienia wentylacji i chłodzenia.

Klimatyzator ewaporacyjny wymaga jedynie doprowadzenia wody oraz napięcia sieciowego.

 Osiągalne temperatury:

Im wyższa temperatura na zewnątrz i im niższa wilgotność, tym większy bedzie efekt chłodzenia. (zobacz wykres) W najcieplejszy dzień w klimacie środkowoeuropejskim w procesie tym można uzyskać chłodzenie do 15°C. Temperatura wylotowa z klimatyzatora ewaporacyjnego w warunkach Polskich wynosi zazwyczaj poniĹźej 22°C, zapewniając doskonałe chłodzenie klimatyzacyjne, spełniające wymagania większości budynków.

Wilgotność:

Korzystanie z klimatyzacji wyparnej w zasadzie pozwala zmienić gorący letni dzień w dzień kwietniowy. Jeżeli w budynku nie ma problemu z wilgotności w kwietniu, nie będzie go również latem. Gdy kwestia wilgotności ma istotne znaczenie, można zainstalować humidostaty, które automatycznie będą obniżały maksymalny poziom wilgotności.

 Kiedy korzystać z chłodzenia wyparnego:

Systemy wentylacyjne mogą zapewnić chłodzenie klimatyzacyjne przez większość roku. Podczas przedłużających się okresów wysokich temperatur systemy te nie są w stanie utrzymania temperatury wewnętrznej poniżej 25°C. Wówczas wprowadza się chłodzenie wyparne. Korzystanie z chłodzenia ewaporacyjnego jako integralnej części zrównoważonego systemu wentylacyjnego oznacza, że temperatura w budynku może być kontrolowana nawet w bardzo gorące dni.

Dlaczego system ten jest tańszy w utrzymaniu niż klimatyzacja?

Ekonomia użytkowania chłodzenia wyparnego jest dla większości ludzi zaskoczeniem. Uzyskanie spadku zużycia energii o 90% w porównaniu z konwencjonalnym urządzeniem klimatyzacyjnym wydaje się zbyt piękne, by mogło być prawdziwe. Jest to możliwe ponieważ w Polsce przez większość czasu jest zimno! Po co uruchamiać klimatyzację kiedy temperatura na zewnątrz wynosi 10° C? W nowoczesnym, dobrze izolowanym i szczelnym budynku, nawet przy niewielkim ruchu klimatyzacja pracuje niemal bez przerwy. Wystarczy doprowadzić do budynku powietrze z zewnątrz, żeby był‚ on chłodzony przez cały rok. Dzięki wykorzystaniu systemu sterowania do zminimalizowania zużycia energii przez wentylatory połączone z systemem chłodzenia wyparnego, wymagane tempo przepływu powietrza jest stosunkowo niskie. Jedyny znaczący wydatek energetyczny następuje gdy wentylator porusza masy powietrza. System chłodzenia wyparnego o mocy 1 kW w Polsce zwykle radzi sobie z obciążeniem 30 kW.

Tryb pracy:

Działanie urządzenia ewaporacyjnego jest uzależnione od temperatury powietrza i jego względnej wilgotności. Wyższe temperatury połączone z niską wilgotnoąśą względną zwiększają efekt chłodzenia.

W Polsce w czasie upałów temperatura powietrza często przekracza 30°C. W tym samym czasie względna wilgotnością jest poniżej 40%. Przechodzące przez wkłady powietrze schładza się zazwyczaj do temperatury 21°C. W nocy efekt chłodzenia jest mniejszy, ponieważ temperatura spada, a wilgotność wzrasta.

W chłodnych warunkach klimatyzator wyparny działa w trybie wentylacji, a w warunkach wysokich temperaturach w trybie chłodzenia. Zaawansowany układ sterujący, który wystepuje w standardzie, może automatycznie ustawić prędkość wentylatora, aby stale minimalizować jego zużycie energii.

Optymalne/komfortowe warunki dla człowieka:

Chłodnica wyparna obniża temperature i zwiększa przepływ powietrza, ale podnosi wilgotność. Efekt redukcji temperatury znacznie przewyższa wzrost wilgotności. Każdy dodatkowy przepływ powietrza jeszcze bardziej zwiększa poziom komfortu.

Na poniższym diagramie widać, jakie powinny być optymalne warunki dla człowieka. Pracując z naszymi klimatyzatorami ewaporacyjnymi warunki te można osiągnąć bardzo niskim kosztem. Zazwyczaj podczas pracy klimatyzatora ewaporacyjnego w letni dzień temperatura i wilgotność w budynku wynoszą kolejno 21 C i 60%, a więc osiągamy środek zakresu komfortu cieplnego. Odpowiednie warunki sprawiają,  że efektywność psychofizyczna człowieka osiąga najwyższy poziom.