Priame adiabatick� chladenie priemyseln�ch priestorov s vyu�it�m inteligentnej adiabatickej chladiacej jednotky COLT CoolStream

Nadmerné tepelné zisky v prevádzkových priestoroch majú negatívny dopad na výkonnos� �udí aj výrobného zariadenia a v kone�nom dôsledku aj na finan�né výsledky spolo�nosti. Jednou z mo�ností, ako zlepši� pracovné prostredie a ušetri� prevádzkové náklady, je pou�i� tzv. adiabatické chladenie. 

Adiabatické chladenie vyu�íva premeny cirkula�ného tepla na teplo latentné pri vyparovaní vody, pri�om sa zárove� zni�uje teplota vzduchu. Príde k zní�eniu teploty vzduchu a táto tepelná energia je premenená na skupenské teplo potrebné pre vyparovanie vody a vznik vodnej pary.

Tento princíp ochladzovania vzduchu bol pou�ívaný u� v dávnej minulosti. Na freskách z doby 2500 rokov pred n.l. sú zobrazené hlinené d�bány naplnené vodou, ktoré sa pou�ívali na chladenie krá�ovských komnát. Systémy primitívneho adiabatického chladenia budov boli pou�ívané aj v starovekom Egypte a Grécku. Pravdepodobne prvý chladi� vzduchu zalo�ený na adiabatickom chladení navrhol v 16.storo�í Da Vinci. Chladi� vyu�íval koleso, ktoré sa �iasto�ne brodilo v prúdiacej vode. Adiabatické chladenie sa za�alo �astejšie pou�íva� za�iatkom 19.storo�ia najmä v USA (textilný priemysel). Adiabatická komora bola pou�itá pri výstavbe pra�ského Národného divadla. Prvá inštalácia adiabatického chladenia v hoteli bola v roku 1916 (hotel Adams, Phoenix).

V sú�asnosti je priame adiabatické chladenie celosvetovo populárne najmä v oblastiach so suchým a teplým podnebím. Najlepšie výsledky dosahuje adiabatické chladenie v púštnych podmienkach, kde sa vlhkos� vzduchu kriticky blí�i k nule. V takýchto miestach však spravidla ne�ije mno�stvo �udí, prípadne je tam voda vzácnou a drahou komoditou. 

Adiabatický chladi� CoolStream S3

Avšak mierne pásmo je ve�mi husto za�udnené a vody je tu tradi�ne dostatok. Aj v strednej Európe je mo�né priame adiabatické chladenie úspešne pou�íva� na chladenie budov, najmä priemyselného charakteru. Na ú�innú funkciu adiabatického chladenia je nutný dostato�ne teplý a suchý vonkajší vzduch, ktorý umo�ní vysoký stupe� navlh�enia. V našich klimatických podmienkach sa teploty mokrého teplomeru po vä�šinu roka pohybujú pod 21°C. Vyššie teploty mokrého teplomeru sú v referen�nom roku napr. pre Prahu iba cca. 0,4 % �asu (v �asovom intervale máj a� september). Štatisticky ide len o pár desiatok hodín behom roka, kedy je vonkajší vzduch nato�ko teplý a vlhký, �e ho nejde zmysluplne adiabaticky ochladi�.

Druhým faktorom obmedzujúcim pou�ite�nos� adiabatického chladenia je dosiahnute�ná výstupná teplota vzduchu. Tá sa mô�e blí�i� a� k tzv. medznej teplote adiabatického ochladenia, ktorá je zhodná s teplotou mokrého teplomera a závisí na vonkajšej teplote vzduchu a jeho vlhkosti. Teplota vzduchu za adiabatickým chladi�om býva o 1 a� 3 stupne vyššia, ako je teplota mokrého teplomeru. Priame adiabatické chladenie pracuje iba s vonkajším �erstvým vzduchom a v našich podmienkach ho ochladí o 8 a� 12°C.

Stru�ný preh�ad vlastností:

Adiabatické chladenie:

• výhodné a ú�inné chladenie,
• vhodné pre ve�ké priestory s ve�kou potrebou vetracieho vzduchu,
• vysoký chladiaci výkon aj v oblastiach mierneho podnebného pásma,
• chladiaci výkon vzrastá so stúpajúcou vonkajšou teplotou,
• minimálna potreba elektrickej energie, iba pre dopravu vzduchu ventilátorom,
• malá spotreba vody, v�aka výnimo�ne ohromnému skupenskému teplu vyparovania vody,
• fyziologicky príjemné podmienky v adiabaticky chladených priestoroch.

Pou�itie adiabatického chladenia

Priame adiabatické chladenie je výhodné pou�íva� predovšetkým v priemyselných objektoch. Je privádzaných 100% �erstvého vzduchu, ktorý sa odparením vody adiabaticky ochladí, ale zárove� aj zvlh�í. Privádzaný vzduch sa vo vnútornom priestore samozrejme mieša s okolitým vzduchom a ohreje sa tepelnými ziskami. Vo výsledku sa vlhkos� v adiabaticky chladenom priestore pohybuje spravidla medzi 50-65%. Relatívna vlhkos� 50-65% je príjemná pre pobyt osôb a bezproblémová pre vä�šinu materiálov, elektrických a elektronických komponentov a výrobných zariadení. V priemyselných objektoch bez nárokov na presné udr�iavanie teploty a relatívnej vlhkosti je priame adiabatické chladenie zaujímavou alternatívou ku klasickému strojnému chladeniu. Mô�e sa však sta�, �e v hale je umiestnená technológia, ktorá neznáša vlhkos� 50-65%. V prípade takýchto aplikácii, nie je priame adiabatické chladenie vhodné. V�dy je však dôle�ité zamyslie� sa, �i nie je mo�né vytvori� také podmienky, ktoré by negatívny vplyv vyššej vlhkosti obmedzili a maximálne vyu�ili potenciál priameho adiabatického chladenia. 

Vhodné umiestnenie jednotiek CoolStream, krátke prívodné potrubia a ú�inná, oh�aduplná a komfortná distribúcia, je neoddelite�nou a významnou sú�as�ou adiabatického chladenia.

Mnohé obavy sú spojené s mo�nou kondenzáciou na opláštení budovy alebo na výrobnej technológii. Musíme si však uvedomi�, �e adiabatické chladenie sa pou�íva iba v lete a adiabaticky chladený vzduch je distribuovaný do priestoru, kde povrchová teplota všetkých predmetov je vyššia ako je teplota privádzaného vzduchu. V tejto situácii ku kondenzácii nedochádza. Ku kondenzácii by došlo iba na povrchu, ktorého teplota by bola ni�šia ako teplota rosného bodu adiabaticky chladeného vzduchu.

Fyzikálny a technický princíp odparovacieho adiabatického chladi�a

Na vhodnom odparovacom (desorp�nom) médiu, ktoré je zmá�ané vodou, je vytvorený relatívne ve�ký povrch hladiny pre odparovanie vody. Cez médium prúdi pomerne malou rýchlos�ou vonkajší teplý vzduch s nízkou relatívnou vlhkos�ou, ktorý absorbuje vodnú paru odparovanú z ve�kého povrchu navlh�eného média. K odparovaniu dochádza priamo z povrchu média. Tento proces je regulovaný prirodzene a v�dy príde k odpareniu iba takého mno�stva vody, ktorú je prúdiaci vzduch schopný prirodzene absorbova�. Zárove� dochádza iba k odpareniu samotných molekúl vodnej pary, pri�om minerály obsiahnuté vo vode neprechádzajú do chladeného vzduchu a zostávajú v zásobnej vani pod odparovacím médiom. Pri pravidelnej výmene vody dochádza k ich odstráneniu. Adiabatický chladiaci systém CoolStream nevy�aduje �iadne �alšie prídavné technické zariadenia na úpravu procesnej vody a pracuje s be�nou neupravenou pitnou vodou z vodovodu.

Systém adiabatického chladenia CoolStream:

• kvalitná konštrukcia,
• celokovová hliníková skri�a,
• nízka hmotnos� – �ahká doprava, manipulácia a montá�,
• konštruk�né prvky prevzaté z pokro�ilých vzduchotechnických systémov,
• automatický systém udr�iavania hygieny prevádzky,
• pravidelné �istenie a výmena vody, 
• významné obmedzenie ukladania vodného kame�a,
• minimalizovaná predpísaná údr�ba,
• sp��a podmienky hygienickej normy VDI 6022,
• rozsiahla detailná technická a projek�ná dokumentácia.

Adiabatické chladiace jednotky COLT CoolStream

Adiabatické chladiace jednotky COLT CoolStream predstavujú z h�adiska funkcie a prevádzky svetovú špi�ku. Pri návrhu jednotiek CoolStream boli vyu�ité dlhoro�né skúsenosti spolo�nosti s technológiou priameho adiabatického chladenia.

Jednotky CoolStream sú vyrobené z hliníkového plechu, �o zaru�uje dlhú �ivotnos� a dobrú odolnos� vo�i poveternostným vplyvom a korózii. Konštrukcia jednotky je stabilná, nedochádza k ne�iadúcim deformáciám skrine pri ohreve jednotky slne�ným �iarením alebo pri za�a�ení vetrom a snehom.

�ahká hliníková konštrukcia umo��uje ru�nú manipuláciu a prenášanie jednotiek, �o výrazne u�ah�uje inštaláciu.

V sú�asnej dobe je na trhu tretia generácia adiabatických chladiacich jednotiek CoolStream, ktorých konštrukcia vyu�íva dlhoro�né skúsenosti a všetky priebe�né nápady a vylepšenia technológie priameho adiabatického chladenia s dôrazom na nasledujúce dôle�ité aspekty chladiaceho procesu:

• ochrana proti kontaminácii vody,
• ochrana proti kontaminácii vzduchu,
• ochrana proti ukladaniu vodného kame�a,
• �ahká a lacná údr�ba.

Hygienická prevádzka, �ahká a lacná údr�ba

Výsledkom vyššie uvedených opatrení je automatické udr�iavanie hygienickej prevádzky, ktoré umo��uje maximálne zní�i� nároky na údr�bu. Jednotky CoolStream sú navrhnuté na ú�innú a hygienickú prevádzku. Riadiaci systém COLT Cortiva preberá do automatického re�imu zna�nú �as� predtým povinnej pravidelnej údr�by be�ne vykonávanej personálom prevádzkovate�a. Automatika priebe�ne udr�iava hygienickú �istotu procesnej vody aj zásobnej vane a vhodné konštruk�né riešenie vodného hospodárstva zabezpe�uje optimálne rozlo�enie prietokov a dostatok vody v desorp�ných paneloch. 

�ahké vyberanie bo�ných panelov vytvára optimálny servisný prístup do jednotiek CoolStream.

V�aka premyslenej konštrukcii je mo�né jednotky CoolStream �ahko rozobra� a vy�isti�. Jednotky sú navrhnuté s hladkým vnútorným povrchom, ktorý ú�inne obmedzuje usadzovanie ne�istôt a minerálnych látok. Vodný desorp�ný systém je navrhnutý ako rozoberate�ný bez pou�itia náradia. Behom obdobia s potrebou chladenia nie je vy�adovaná prevádzková údr�ba u�ívate�om. Servisné oddelenie spolo�nosti COLT ponúka a zabezpe�uje pravidelnú odbornú údr�bu a podie�a sa aj na jej plánovaní.

Súhrn konštruk�ných vlastností spolu s pokro�ilým automatickým ovládaním robí zo systému adiabatického chladenia CoolStream výhodný spôsob dosiahnutia príjemných podmienok vo vnútri ve�kých a vysoko tepelne za�a�ených priestorov výrobných hál, kde je schopný pri malých energetických nákladoch eliminova� ve�ké tepelné zá�a�e. Je to ve�mi ú�inný a ekonomický spôsob ako dosiahnu� vo vnútri výrobnej haly teplotu ni�šiu ako je vonkajšia teplota.