Verdunstungskühlung: Luftkühlung durch Wasser

 

Wasserverdunstung benötigt Energie: etwa  700 Watt pro Liter. Im Fall der Dampfbefeuchtung wird die Energie zur Erhitzung des Wassers durch eine externe Quelle zugeführt, normalerweise in Form von Strom.
Wenn aber das Wasser in die Umwelt abgegeben wird, nachdem es in mikroskopisch kleine Tropfen zerstäubt wurde,  verdampft es spontan, wobei es die erforderliche Energie durch die Umluft absorbiert. Infolgedessen wird die Luft gekühlt.
Deshalb lässt sich feststellen, dass wenn Wasser verdampft, die fühlbare Wärme der Luft (Temperatur) in  latente Wärme umgewandelt wird (Luftfeuchtigkeit). In der Literatur wird dieser Prozess Verdunstungskühlung genannt.

 

diagramma psicromnetrico

 

 

100 kg von verdunstetem Wasser absorbiert etwa 69 kW Wärme aus der Luft mit einem Energieverbrauch von weniger als  1 kW.

Adiabatische Befeuchter verfügen über einen sehr geringen Stromverbrauch, da nur die Energie zur Zerstäubung des Wassers benötigt wird. Verschiedene Technologien stehen zur Verfügung  aber Verdunstungskühlungssysteme sind im Allgemeinen grüne, energiesparende Lösungen.

Adiabatische Befeuchtung kann grundsätzlich in drei Situationen eingesetzt werden:  direkter Verdunstungskühlung,  indirekter Verdunstungskühlung und für Kühlanlagen und Trockenkühler.

Direkte Verdunstungskühlung - Direct evaporative cooling (DEC)


DEC (Direct Evaporative Cooling)

beinhaltet Kühlung und Befeuchtung der Frischluft, angesaugt durch eine AHU. Diese Technologie ist sehr effizient und ihr maximales Potential kann ausgeschöpft werden, wenn die Außenluft heiß und trocken ist, oder bei Anwendungen, die sowohl Feuchtigkeit und Absorption der Hitze erordern, die durch Geräte erzeugt wird, wie zum Beispiel in Rechenzentren.

condotta

 


Indirekte Verdunstungskühlung - Indirect evaporative cooling (IEC)

Wenn andererseits die Außenluftfeuchtigkeit schon hoch ist, kann IEC (indirekte Verdunstungs-kühlung) genutzt werden. Dieses Verfahren nutzt einen adiabatischen Befeuchter mit einem Wärmetauscher, entweder einen Plattenwärmetauscher oder ein Kreislaufverbund-System. Die Rückluft wird befeuchtet und gekühlt bevor sie abgeführt wird und kühlt im Gegenzug die Frischluftzufuhr über den Wärmetauscher. Deshalb hat IEC zwei einzigartige Eigenschaften: der Frischluftstrom wird gekühlt ohne befeuchtet zu werden, was positiv ist, da in gemäßigten Klimazonen die Sommer oft heiß und feucht sind  und vor allem die zwei Luftströme nicht gemischt werden – eine fundamentale Anforderung bei Anwendungen wo die Luftreinheit streng kontrolliert wird, wie beispielsweise in der Pharmaindustrie.

condotta

 

Verdunstungskühlung  für Kältemaschinen und Trockenkühler

Die Installation von Druckwasser-Zerstäubung neben einer Kältemaschine oder Trockenkühler ermöglicht es, die Außenluft mit minimalem Energieverbrauch zu kühlen: daraus resultiert, dass dieses System so arbeitet, als wäre die Temperatur niedriger. Zum Beispiel, sogar bei Temperaturen über 30°C, arbeitet das Kühlsystem bei einer gleichbleibenden Temperatur von 25°C und arbeitet perfekt, sogar bei höchsten Sommertemperaturen, wenn es normalerweise die Hitze aufgrund der extremen Außentemperatur nicht abführen könnte.


drycooler
 

Verfahren zur Verdunstungskühlung können leicht in bestehende Systeme integriert werden, was folgende Vorteile mit sich bringt:

Niedrigere Anfangsinvestition;
Erhebliche Energieeinsparung:  weniger Energie für Kühlung erforderlich;
Reduzierung von Leistungsspitzen und deshalb geringere Stromabhängigkeit;
Kein Einsatz von Fluorkohlenwasserstoffen;
Kleinere Anschlussabmessungen und -größen (kW) für die Kühlanwendungen;
Reduzierung von CO2 Emissionen für das Systems; niedrigere Betriebskosten während der gesamten

         Lebensdauer der Anwendung.

 

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Zentrifugalbefeuchter Ultraschallbefeuchter Druckluft- und Wasserzerstäuber Hochdruckbefeuchter Verdunstungskühlung