Adiabatické chladenie predstavuje efektívny a udržateľný spôsob ochladzovania vzduchu, ktorý sa opiera o princíp odparovania vody a termodynamickej rovnováhy. V porovnaní s konvenčnými klimatizačnými systémami ponúka adiabatické chladenie radu výhod, vrátane nižšej spotreby energie a menšieho dopadu na životné prostredie. V tomto článku sa pozrieme na princíp fungovania adiabatického chladenia, jeho výhody, využitie a porovnanie s klasickou klimatizáciou.
Princíp adiabatického chladenia
Adiabatické chladenie využíva prirodzený proces vyparovania vody na ochladzovanie vzduchu. Tento princíp je známy aj ako evaporatívne chladenie. Keď sa voda vyparuje, absorbuje teplo z okolitého vzduchu, čím znižuje jeho teplotu. Tento jav môžeme pozorovať aj v prírode, napríklad keď sa vyparuje voda z rieky alebo mora, čím ochladzuje vzduch v okolí. Princípy adiabatického chladenia sa využívajú od nepamäti. Voda ako prirodzený chladiaci prvok či už v pasívnej podobe vo forme jazierok, nádrží, kanálov, fontán alebo v aktívnej podobe, kde sa pôsobením vody, vzduch v chladiči vzduchu zvlhčuje, voda sa odparuje a odoberá prebytočné teplo zo vzduchu. Evaporácia, teda odparovanie, je najprirodzenejšou formou chladenia a teda aj najekologickejšou.
Evaporácia - základ adiabatického chladenia
Základom adiabatického chladenia je evaporácia, teda vyparovanie vody. Na odparovanie vody je potrebné teplo, ktoré je získavané zo vzduchu, čím sa prirodzene ochladzuje. Tento princíp sa využíva v rôznych zariadeniach, ako sú adiabatické chladiče vzduchu.
Ako fungujú adiabatické chladiče?
Adiabatické chladiče sa väčšinou skladajú z odparovacej membrány, na ktorú je rozprašovaná voda. Voda steká po membráne, cez ktorú prechádza vzduch, ktorý sa pri prechode cez membránu ochladí. Obežné čerpadlo udržiava filtre trvalo nasiaknuté studenou vodou. Teplý vzduch prechádza vlhkou stenou filtra, pričom sa časť vody prirodzene odparí. Vzduch sa tak odovzdaním tepla ochladí, hovoríme o adiabatickom chladení alebo evaporácii, premene kvapalného skupenstva na plynné, v našom prípade vody na paru.
Výhody adiabatického chladenia
Adiabatické chladenie ponúka v porovnaní s klasickou klimatizáciou množstvo výhod:
Prečítajte si tiež: Montáž výstuže pre stropné chladenie
- Prírodná metóda ochladzovania: Ide o prírodnú metódu ochladzovania vzduchu, ktorá využíva vodu ako prírodné chladivo.
- Energetická účinnosť: Adiabatické chladiče sú energeticky účinné, spotrebujú menej elektrickej energie ako klasické klimatizačné jednotky. Napríklad, na vytvorenie 40 kW chladiaceho výkonu spotrebuje adiabatický chladič iba 1 kW elektriny. To v konečnom dôsledku môže ušetriť až 90% elektrickej energie.
- Ekonomická výhodnosť: Vďaka nižšej spotrebe energie je chladenie týmto spôsobom ekonomickejšie. Pri adiabatických systémoch je možné získať z 1kW elektrickej energie približne 30 kW chladiaci výkon.
- Účinnosť: Adiabatické chladenie je účinnejšie ako bežne používané chladiace jednotky.
- Kvalita vzduchu v interiéri: Pri adiabatickom chladení sa niekoľkokrát do hodiny vymení vzduch v miestnosti za čistý filtrovaný vzduch z exteriéru. Na rozdiel od klimatizácie, ktorá vzduch vysušuje, evaporácia ho prirodzene zvlhčuje a čím ho robí príjemnejším na pocit a akceptovateľnejším pre človeka.
- Zdravotné hľadisko: Adiabatický chladič nepredstavuje riziko nákazy baktériou Legionella, ktorá napáda predovšetkým pľúca.
- Zvýšenie produktivity zamestnancov: Adiabatické chladenie sa stará o zdravé a príjemné pracovné prostredie bez ohľadu na exteriérové teploty. Je dokázané, že pri teplotách vyšších ako 22 stupňov Celzia klesá produktivita zamestnancov o 2% na stupeň.
- Ekologickosť: Tieto systémy nepotrebujú žiadne chladivo, čiže neobsahujú skleníkové plyny a preto sú aj ekologickejšie. Obrovská úspora elektrickej energie má priamy dopad na naše životné prostredie.
- Jednoduchá inštalácia a údržba: Fakt, že toto zariadenie nie je vyhradené zariadenie technické uľahčuje nielen jeho zabezpečenie a inštaláciu ale aj prevádzku. Na rozdiel od klimatizácií tu nie je potrebný zaškolený poverený technik a nevyžaduje sa práca s chladivami či ich neskoršia likvidácia.
- Čistenie vzduchu: Pranie vzduchu cez „vodné filtre“ je účinná metóda, ako zbaviť vzduch nečistôt a to nie je len bežného prachu, ale aj napr. alergénov.
Využitie adiabatického chladenia
Adiabatické chladenie je vhodné hlavne do oblastí s teplým a suchým vzduchom. Čím vyššia je teplota a čím nižšia je vlhkosť vzduchu, tým je adiabatické chladenie účinnejšie. Kvôli klimatickým zmenám a postupnému otepľovaniu je adiabatické chladenie čím ďalej tým populárnejšie aj v oblasti strednej Európy.
Z princípu fungovania je jasné že okrem ochladenia vzduchu dochádza aj k prirodzenému zvlhčeniu vzduchu. V mnohých prípadoch to je žiadaný efekt ale v niektorých prevádzkach to môže byť aj problém a preto tento systém nie je vhodný do všetkých priestorov.
Oblasti použitia
- Výrobné haly
- Sklady
- Dielne
- Otvorené priestory (terasy, altánky)
- Priemyselné budovy
- Reštaurácie
- Domácnosti
Príklady aplikácií
- Chladenie priemyselných hál: Adiabatické chladenie je efektívne a vhodné pre použitie vo výrobných halách, skladoch, dielňach a v otvorených priestoroch kde použitie klasickej kompresorovej klimatizácie by nebolo efektívne alebo ekonomické.
- Zvýšenie účinnosti kondenzačných jednotiek: Chladenie vodou je tiež možné využiť aj na zvýšenie účinnosti kondenzačných jednotiek. Tieto chladiarenské zariadenia môžu pri vysokých teplotách spotrebovať viac energie, nakoľko sa znižuje ich výkon. Chladenie vzduchu pred vstupom do chladiaceho zariadenia je možné bez ohľadu na druh chladiacej látky.
- Mobilné chladenie: Mobilné chladiace jednotky, ktoré pracujú na princípe adiabatického chladenia, sú flexibilné a dajú sa ľahko presúvať tam, kde ich práve potrebujete.
- Vetranie a chladenie budov: V súčasnosti je priame adiabatické chladenie celosvetovo populárne hlavne v oblastiach so suchou a horúcou klímou. Avšak i v strednej Európe je možné priame adiabatické chladenie úspešne používať k chladeniu budov, hlavne priemyselného charakteru.
Adiabatické chladenie vs. klasická klimatizácia
Pri porovnaní adiabatických systémov a klasickej klimatizácie pre chladenie rovnakého priestoru sú väčšinou obstarávacie náklady adiabatických systémov nižšie. Najväčšia úspora je však v prevádzkových nákladoch keďže spotreba elektrickej energie je podstatne nižšia ako pri kompresorových klimatizáciách.
Výhody adiabatického chladenia oproti klimatizácii
- Nižšie obstarávacie náklady
- Nižšie prevádzkové náklady (spotreba energie)
- Ekologickosť (žiadne chladivá)
- Zvlhčovanie vzduchu
- Čistenie vzduchu
Nevýhody adiabatického chladenia
- Závislosť od vonkajšej teploty a vlhkosti (menej presné chladenie)
- Zvlhčovanie vzduchu (môže byť problém v niektorých prevádzkach)
Kde je adiabatické chladenie vhodnejšie ako klimatizácia?
Adiabatické chladenie je ideálne pre priestory, kde je dôležitá energetická účinnosť, nízke prevádzkové náklady a kvalita vzduchu. Je vhodné pre priemyselné haly, sklady, dielne a otvorené priestory. Naopak, klimatizácia je vhodnejšia pre priestory, kde je potrebné presné riadenie teploty a vlhkosti, ako napríklad laboratóriá alebo operačné sály.
Návrh a umiestnenie adiabatickej jednotky
Samotný výber miesta pre inštaláciu evaporačného chladiča je absolútne kľúčový. Treba sa na budúcu pozíciu pozerať hneď z niekoľkých zásadných hľadísk:
Prečítajte si tiež: O chladení, vysušovaní a filtrácii vzduchu
Zhodnotenie prostredia a jeho vplyvov
Chladiaca jednotky výparníkového typu musí byť umiestnená mimo vnútorný priestor, to znamená v exteriéri. Jednotka teda patrí do exteriéru a nasáva vonkajší vzduch. To aký vzduch bude nasávať, definuje jej poloha a umiestnenie. Jednotky preto nikdy neumiestňujeme do pozícií pri výduchoch z technológií, odvodoch spalín alebo komínov, vetracích otvorov a klapiek, nad technológie a stroje umiestnené pri objekte vo vonkajšom prostredí. Rovnako by sme mali zvážiť aj pohyb vzduchu a vetra. Všímame si polohu najbližšej vegetácie a jej typ.
Montáž
Výber miesta ovplyvňuje montáž z pohľadu komplikovanosti, časovej náročnosti a teda v konečnom dôsledku aj ceny. Existuje nepísané pravidlo, že čím komplikovanejšia montáž, tým komplikovanejšia údržba. Jednotku je možné v princípe namontovať tromi rôznymi spôsobmi:
- Umiestnenie tzv. „na zem“
- Umiestnenie na bočnú stenu
- Umiestnenie na strechu
Prevádzkové vlastnosti
Pri prietoku vzduchu a ventilátore treba brať do úvahy hlučnosť, ktorá je síce minimálna.
Inovatívne technológie adiabatického chladenia
Nová inovatívna technológia adiabatického chladenia s dôrazom na systém Oxycom IntrCooll Plus využíva princíp odparovania vody k efektívnemu chladeniu vzduchu. Systém IntrCooll Plus je pokročilý a udržateľný spôsob chladenia s významnými energetickými úsporami. Je navrhnutý tak, aby poskytoval vysokú efektivitu chladenia pri nízkej spotrebe elektrickej energie. Taktiež kladie dôraz na udržateľný prístup k chladeniu vzduchu.
Prečítajte si tiež: Komplexný prehľad klimatizácií Hisense
tags: #stoziare #adiabaticke #chladenie