Bažas par vidi un pieaugošās enerģijas izmaksas ir izraisījušas jaunu interesi par adiabātiskiem gaisa dzesētājiem, jo īpaši gaisa dzesēšanai rūpniecības, tirdzniecības un pakalpojumu ēkās.
Gadsimtiem ilgi izmantotā adiabātiskā dzesēšana balstās uz iztvaikošanu, lai dabiskā veidā dzesētu apkārtējo gaisu. Šķidra ūdens pārvēršanās par tvaiku absorbē siltumu no apkārtējās vides, samazinot gaisa temperatūru.
Mums visiem ir pazīstams šis atvēsināšanās process, kas ir jūtams ikdienas parādībās, piemēram, vēsuma sajūta pēc peldes karstā laikā, kad siltais, sausais vējš pieskaras mūsu mitrai ādai.
Tomēr, lai pilnībā izprastu, kā darbojas adiabātiskā dzesēšana, tās priekšrocības salīdzinājumā ar gaisa kondicionēšanu un pielietojumu rūpniecībā un sabiedrībā, ir nepieciešams sīkāks skaidrojums.
Sommaire
Adiabātiskā gaisa dzesētāja darbība
Kā darbojas adiabātiskā iztvaikošanas dzesēšana
Gaisa adiabātiskā dzesēšana pazemina apkārtējās vides temperatūru, pateicoties enerģijai, ko ūdens absorbē iztvaikojot. Kad ūdens saskaras ar karstu gaisu, daļa no tā iztvaiko. Lai pārtrauktu ūdeņraža saites, šai stāvokļa maiņai ir nepieciešams absorbēt siltumenerģiju, kas ir energoietilpīgs process, ko dēvē par iztvaikošanas latento siltumu. Lai iztvaicētu vienu kilogramu ūdens 20 °C temperatūrā, tam jāabsorbē 2454 kJ siltumenerģijas.
Šī siltuma plūsma no gaisa uz ūdeni atdzesē apkārtējo gaisu. Sākotnējā gaisa temperatūra no 25°C līdz 40°C var samazināties no 5°C līdz 11°C atkarībā no iekārtas lieluma un gaisa mitruma apstākļiem ārā. Gaisam, kas tiek iepūsts un atdzesēts, ir arī augstāks mitruma līmenis, jo īpaši tiešā adiabātiskā dzesētāja izejā.
Šādu dzesēšanu sauc par adiabātisku, jo enerģija tiek saglabāta ūdens/gaisa sistēmā, nenotiekot tās apmaiņai ar ārpusi: jūtamais siltums iztvaikošanas procesā pārvēršas latentajā siltumā, t. i., mitrumā.
Adiabātiskā dzesētāja galvenās sastāvdaļas
1. Adiabātiskie mediji
Iztvaicēšanas panelis ir adiabātiskās dzesēšanas centrālais elements. To darbība ir atkarīga no vairākiem faktoriem, piemēram, gaisa temperatūras (precīzāk, temperatūras starpības starp sauso un mitro termometru), gaisa relatīvā mitruma un atmosfēras spiediena. Šie faktori tieši ietekmē iztvaikošanas ātrumu un attiecīgi dzesēšanas sistēmas efektivitāti.
Tikpat svarīgs ir paneļu dizains un materiāli. Šiem iztvaikošanas līdzekļiem, kas izgatavoti no rievotas celulozes, ir maksimāli jāpalielina gaisa un ūdens kontakta virsma, kas uzlabo adiabātisko dzesēšanu.
2. Ūdens sadales sistēma
Vienmērīga un nemainīga ūdens sadalījuma nodrošināšana pa adiabātisko vidi ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu optimālu paneļu piesātinājumu un tādējādi garantētu efektīvu adiabātisko dzesēšanu. Tā ir sadalītāju, sprauslu vai pilinātāju funkcija. Sūkņi, plūsmas regulatori un regulēšanas vārsti uztur pastāvīgu spiedienu ūdens plūsmā. Kanāli samazina spiediena zudumus.
Arī ūdens kvalitāte ir svarīgs faktors, kas ietekmēiztvaikošanas procesa efektivitāti. Šķidrums bez sāļiem un bioloģiskām daļiņām iztvaiko vieglāk. Lai garantētu ūdens tīrību, tiek izmantoti demineralizācijas filtri un dezinfekcijas sistēmas.
3. Ventilācijas sistēma
Adiabātiskajā dzesēšanas sistēmā būtiska ir ventilācija. Ventilatori regulē siltā gaisa plūsmas virzienu un ātrumu uz mitrinātajiem paneļiem, efektīvi kontrolējot gaisa plūsmu caur šūnveidīgo materiālu, tādējādi palielinot dzesēšanas procesa efektivitāti.
Turklāt gaisa atsvaidzinātāji ir aprīkoti ar filtriem, kas uztver daļiņas un putekļus, uzlabojot iekštelpu gaisa kvalitāti un pasargājot adiabātiskos nesējus no aizsērēšanas.
Gāzveida dzesēšana salīdzinājumā ar gaisa kondicionēšanu: enerģijas, ekoloģiskie un finansiālie ieguvumi
Energoefektivitāte
Ļoti zems elektroenerģijas patēriņš gaisa dzesēšanai
Adiabātiskā dzesētāja patērēto elektroenerģiju nodrošina tikai ventilācija un ūdens cirkulācija, un tā veido tikai 5 % no dzesēšanas jaudas. Patiesībā 95 % dzesēšanas jaudas rada dabiskais ūdens iztvaikošanas process, atšķirībā no gaisa kondicionēšanas iekārtām, kas aukstuma ražošanai pilnībā izmanto elektrību. Rezultātā adiabātiskie gaisa dzesētāji patērē 10 reizes mazāk elektroenerģijas nekā tradicionālie gaisa kondicionieri!
Informācijai: lai atdzesētu 250 m² lielu telpu, adiabātiskā dzesētāja elektroenerģijas patēriņš ir no 1 līdz 3 kWh (atkarībā no uzstādītā modeļa).
Ļoti zems ūdens patēriņš apkārtējās vides dzesēšanai
Adiabātiskais dzesētājs patērē aptuveni 120 litrus ūdens dienā, lai atdzesētu 250 m² lielu telpu. Šis daudzums ir nenozīmīgs: rūpniecības nozarē uz vienu darbinieku vidēji tiek iztērēti 500 litri ūdens dienā.
Piemēram, ja šajā telpā ir 12 darba vietas, dzesētāja ūdens patēriņš veido tikai 2 % no vidējā dienas patēriņa uz vienu darbinieku. Tāpēc adiabātiskajiem dzesētājiem ir minimāla ietekme uz kopējo ūdens patēriņu rūpnieciskā vidē.
Izcila energoefektivitāte
Iztvaicēšanas dzesēšanas sistēmas ir energoefektīvākas nekā gaisa kondicionēšanas sistēmas, kuru pamatā ir kompresijas dzesēšana: COP 15-20 pret 2-5.
Turklāt adiabātiskā dzesētāja energoefektivitāte palielinās līdz ar apkārtējās vides temperatūru, jo siltais gaiss veicina ūdens iztvaikošanu, tādējādi uzlabojot dzesēšanas jaudu, būtiski nepalielinot enerģijas patēriņu. No otras puses, lai sasniegtu vēlamo temperatūru iekštelpās, gaisa kondicionēšanai ir nepieciešama liela energoietilpība.
Tāpēc adiabātiskās dzesēšanas augstā energoefektivitāte ir īpaši izdevīga karstuma viļņu laikā vai nozarēs ar augstu siltuma izkliedi.
Ietekme uz vidi
Zems oglekļa dioksīda emisijas nospiedums
Atšķirībā no gaisa kondicionieriem, kuros izmanto ķīmiskus aukstumaģentus ar augstu globālās sasilšanas potenciālu, adiabātiskais dzesētājs kā aukstuma aģentu izmanto tikai ūdens tvaiku. Tvaika izmantošana ievērojami samazina oglekļa dioksīda emisijas un siltumnīcefekta gāzu emisijas. Gaisa kondicionieri rada aptuveni 5 %CO2 emisiju ēku sektorā.
Izmantojot ūdens tvaiku, adiabātiskais dzesētājs neveicina gaisa piesārņojumu, ozona slāņa noārdīšanos vai globālo sasilšanu. Notecināto ūdeni var novadīt notekūdeņu sistēmā bez iepriekšējas attīrīšanas, kas ir vēl viens ekoloģisks ieguvums.
Nulles ieguldījums pilsētu sasilšanas veicināšanā
Jo lielāks gaisa apmaiņas ātrums, jo efektīvāks ir adiabātiskās dzesēšanas process. Adiabātiskie dzesētāji ir paredzēti efektīvai darbībai atklātās telpās. Izlaižot vēsu gaisu šajās atklātajās telpās, adiabātiskie dzesētāji samazina temperatūru gan ēkās, gan ap tām. Tāpēc adiabātiskā dzesēšana ir efektīvs risinājums cīņai pret pilsētu sasilšanu un siltuma salu veidošanos, atšķirībā no gaisa kondicionēšanas, kas karsta gaisa plūsmu no kondensatoriem izvada ārējā vidē.
Sastāvdaļu pārstrādājamība
Gaisa dzesētāji ir ilgtspējīgi un videi draudzīgi, jo, beidzoties to kalpošanas laikam, tos var pārstrādāt, tādējādi cenšoties samazināt ietekmi uz vidi. Izgatavoti no pārstrādājamiem materiāliem, piemēram, propilēna un alumīnija ar pārklājumu, tie sekmē aprites principiem atbilstošu atkritumu apsaimniekošanu. Elektriskie komponenti tiek apstrādāti saskaņā ar Eiropas EEIA direktīvām. Iztvaicējošās vielas var kompostēt atkritumu apstrādes iekārtās.
Izmaksas un ieguldījumu atdeve
Ātra ieguldījumu atmaksāšanās
Gaisa dzesētāji sniedz ievērojamas finansiālas priekšrocības, jo to sākotnējās izmaksas ir salīdzinoši zemas.
Salīdzinot ar tradicionālajiem gaisa kondicionieriem, adiabātiskās sistēmas uzstādīšanas izmaksas ir mazākas pat stacionārām jumta vai sienas iekārtām. Attiecībā uz pārvietojamo adiabātisko dzesētāju nav nekādu uzstādīšanas izmaksu, ir nepieciešama tikai elektriskā kontaktligzda.
Aprīkojuma amortizācija 10 gadu laikā ir tikai daži simti eiro gadā.
Zemas ekspluatācijas izmaksas
Gaisa dzesētāji izceļas ar pieejamām ekspluatācijas izmaksām, kas sedz gan elektrību, gan ūdeni. Ikdienas ekspluatācijas izmaksas 250 m² lielai telpai parasti ir tikai daži desmiti centu.
Apkopes un apkopes izmaksas ir aptuveni 10 reizes zemākas nekā parastajiem gaisa kondicionieriem, pateicoties to vienkāršai konstrukcijai un ierobežotam to sastāvdaļu skaitam, kurām nepieciešama regulāra apkope. Tehniskās apkopes darbi, piemēram, šūnveida materiāla, filtru un ūdens aizturēšanas teknes tīrīšana, tiek veikti ātri, un tiem nav nepieciešams speciālistu personāls. Galvenais apkopes uzdevums ir iztvaikošanas paneļa nomaiņa reizi divos gados.
Ja ņem vērā visas šīs izmaksas, adiabātiskie gaisa dzesētāji piedāvā ievērojami zemākas kopējās ekspluatācijas izmaksas nekā gaisa kondicionēšanas sistēmas, tādējādi nodrošinot ātru ieguldījumu atdevi.
Uzlabots darbinieku komforts un produktivitāte
Produktivitāte samazinās, tiklīdz temperatūra paaugstinās virs 24-26°C, un samazinās uz pusi, kad termometra stabiņš pārsniedz 33-34°C, un šo parādību sauc par karstuma stresu. Tāpēc optimālas temperatūras un mitruma apstākļu uzturēšana tieši ietekmē darbinieku produktivitāti.
Atšķirībā no gaisa kondicionēšanas iekārtām, kas sausina gaisu un var izraisīt aukstumu, adiabātiskie dzesētāji rada komfortablu darba vidi, kas atbilst darba apstākļu normatīvajiem standartiem.
Uzturot atbilstošu mitrumu, adiabātiskie gaisa dzesētāji palīdz arī novērst problēmas, kas saistītas ar elektrostatisko izlādi, uzlabojot iekārtu drošību un darbinieku produktivitāti. Papildus to labvēlīgajam ietekmei uz veselību tie rada zemāku trokšņa līmeni nekā gaisa kondicionieri (-10 dB), radot klusāku darba atmosfēru, kas veicina koncentrēšanos.
Adiabātisko iztvaikošanas dzesētāju pielietojums rūpniecībā un komerciālās ēkās
Adiabātiskā iztvaikošanas dzesēšana ir efektīvs un ekonomisks risinājums komfortablas un produktīvas vides uzturēšanai rūpniecībā un sabiedrībā.
Rūpnieciskās noliktavas
Šādās telpās bieži vien ir nepieciešama efektīva dzesēšanas sistēma, lai uzturētu komfortablus darba apstākļus darbiniekiem un aizsargātu temperatūras jutīgas preces. Mobilo iztvaikošanas dzesētāju uzstādīšana piedāvā elastīgu adiabātiskās dzesēšanas risinājumu, ko var pārvietot un pielāgot dažādām ēkas daļām. Ja mērķis ir samazināt ēkas kopējo temperatūru, vēlams uzstādīt stacionāru adiabātisku sistēmu ar lielāku plūsmas ātrumu.
Ražotnes
Ražotnēs, kur mašīnas un iekārtas bieži rada siltumu, adiabātiskā dzesēšana ir efektīvs risinājums, lai saglabātu darba efektivitāti, vienlaikus ievērojot Francijas Darba kodeksā noteiktos iekštelpu vides kritērijus. Izmantojot pārnēsājamas adiabātiskās dzesēšanas sistēmas, ir iespējams precīzi noteikt darba zonas vai iekārtas, kurām nepieciešama dzesēšana, tādējādi saglabājot temperatūras jutīgu iekārtu integritāti. Iztvaicēšanas dzesētāji nodrošina atbilstošu telpu ventilāciju un veicina siltuma komfortu darbiniekiem.
Telpas ar plašām atklātām telpām
Šajās ēkās ir unikālas dzesēšanas problēmas. Augstie griesti un bieži atvērtās durvis padara parasto gaisa kondicionēšanu nepraktisku un pārāk dārgu.
Adiabātiskā dzesēšana ir efektīvs un ekonomisks veids, kā uzturēt operatoriem komfortablu temperatūru un mitrumu, jo īpaši, ja ārējā temperatūra svārstās. Dažas mobilās adiabātiskās dzesēšanas sistēmas ir īpaši noderīgas, lai nodrošinātu termisko komfortu operatoriem, kas strādā ārpus telpām (stendos, mehāniskās darbnīcās utt.).
Adiabātiskā dzesēšana ir īpaši piemērota šāda veida telpām, kurās ir lielas atklātas platības un nav starpsienu.
Lieli apjomi ar lielu cilvēku blīvumu
Tiešā adiabātiskā dzesēšana ir ideāls risinājums šādām lielām, noslogotām telpām, kur saules siltuma ieguvumi kopā ar siltumu, ko rada sabiedriskās un iekšējās aktivitātes, apgrūtina temperatūras regulēšanu, jo īpaši, ja ēka nav aprīkota ar gaisa kondicionēšanas sistēmu un ir vieglas konstrukcijas. Adiabātiskie dzesētāji nodrošina svaigu gaisu, vienlaikus uzturot patīkamu apkārtējās vides temperatūru un optimālu mitrumu, garantējot vasaras komfortu iedzīvotājiem. Iztvaices dzesētājos iebūvētā ventilācija nodrošina pareizu gaisa cirkulāciju.
