Az adiabatikus előhűtés a meglévő légkezelők nyári hűtési terhelésének mérséklésére is alkalmazható. A nyári csúcshőmérsékletek idején a légkezelő hűtési feladatát nemcsak az épület belső hőterhelése határozza meg. A frisslevegő-ágon beszívott, felmelegedett kültéri levegőt is a kívánt befúvási állapotra kell hűteni. Minél nagyobb a szükséges légmennyiség és minél magasabb a külső hőmérséklet, annál nagyobb terhelés hárul a légkezelő hűtési fokozatára.
Ez különösen a nagy frisslevegő-igényű gyártóüzemekben, raktárakban és logisztikai létesítményekben lehet meghatározó. A légkezelő a legmelegebb időszakokban a tervezési kapacitása közelében üzemelhet, miközben a hűtés energiaigénye és üzemeltetési költsége is emelkedik.
A teljes légkezelő cseréje vagy a hagyományos hűtési kapacitás bővítése azonban nem minden esetben jelenti a műszakilag és gazdaságilag legkedvezőbb megoldást. Egy másik lehetőség, hogy a kültéri levegő hőmérsékletét még azelőtt csökkentjük, hogy az belépne a meglévő légkezelőbe.
A BoostAir® Type I erre a feladatra készült: a meglévő légkezelő frisslevegő-beszívó ágához csatlakozik, és az adiabatikus előhűtés elvét alkalmazva csökkenti a kültéri levegő hőmérsékletét.
A kültéri levegő is hűtési terhelést jelent
A légkezelő frisslevegő-ágán átáramló levegő nyári üzemben folyamatosan hőt szállít a rendszerbe. Ha például a kültéri levegő hőmérséklete 35°C, miközben a kívánt befúvási hőmérséklet ennél lényegesen alacsonyabb, a különbséget a hűtési rendszernek kell áthidalnia.
Nagy légmennyiségnél már néhány Celsius-fokos hőmérséklet-különbség is jelentős hűtési teljesítményt képvisel. A szükséges teljesítményt alapvetően az alábbi tényezők határozzák meg:
- az óránként kezelt levegő mennyisége;
- a kültéri és az elérni kívánt levegő-hőmérséklet különbsége;
- a kültéri levegő aktuális nedvességtartalma;
- a légkezelő által biztosítandó végleges befúvási állapot.
A rendszer terhelése tehát nemcsak úgy csökkenthető, hogy nagyobb vagy hatékonyabb hűtőberendezést építünk be. Az is mérnöki beavatkozási pont lehet, hogy milyen állapotú levegő érkezik a meglévő hűtési fokozathoz.
Miért számít a légkezelőbe belépő levegő hőmérséklete?
Ha a kültéri levegőt a légkezelő előtt sikerül lehűteni, a légkezelő hűtési fokozatának kisebb hőmérséklet-különbséget kell áthidalnia. Ez mérsékelheti a hagyományos hűtési rendszer csúcsidei terhelését, és az adott rendszer kialakításától függően csökkentheti a hűtés energiaigényét is.
Az előhűtés különösen akkor lehet értékes, amikor a kültéri hőmérséklet magas, a meglévő rendszer pedig már a kapacitáshatár közelében üzemel. Ilyenkor nem feltétlenül egy teljesen új hűtési rendszerre van szükség: sok esetben már a belépő levegő állapotának kedvezőbbé tétele is érdemi segítséget jelenthet.
Ez a megközelítés jól illeszkedik a meglévő ipari rendszerek utólagos korszerűsítéséhez, ahol a cél a jelenlegi berendezések lehetőség szerinti megtartása és a beavatkozás műszaki kockázatának csökkentése.
Hogyan működik az adiabatikus előhűtés?
Az adiabatikus, más néven evaporatív hűtés a víz párolgásakor bekövetkező hőelvonást hasznosítja. A kültéri levegő egy nedvesített közegen halad keresztül, amelynek felületéről víz párolog el.
A párolgáshoz szükséges energia a levegő hőtartalmából származik. Ennek hatására a levegő száraz hőmérséklete csökken, miközben a nedvességtartalma növekszik. Minél magasabb a kültéri hőmérséklet és minél alacsonyabb a relatív páratartalom, annál nagyobb hőmérséklet-csökkenés érhető el.
A technológia ezért jellemzően éppen azokban a forró, száraz nyári időszakokban működik a legeredményesebben, amikor a légkezelő hűtési terhelése is a legmagasabb. Kedvező külső légállapot esetén a BoostAir® Type I 10–14°C-kal is csökkentheti az átáramló levegő hőmérsékletét.
Az átáramló levegő és a nedves felület közötti intenzív érintkezés teszi lehetővé a párolgást és az ebből származó hőelvonást.
Az adiabatikus hűtés fizikai és ipari alkalmazási hátteréről az Adiabatikus hűtés ipari csarnokokban – egy BME-s szakmai előadás tanulságai című cikkben olvashat részletesebben.
Adiabatikus előhűtés meglévő légkezelőhöz
A BoostAir® Type I nem önálló légkezelő berendezés, hanem a meglévő légkezelő frisslevegő-beszívó ágához csatlakoztatható ipari előhűtő egység.
A berendezés először megszűri a kültéri levegőt, majd a külső légállapot és a hűtési igény alapján szükség esetén automatikusan előhűtési üzemmódba kapcsol. Az előhűtött levegő ezután a meglévő légkezelőbe jut, ahol a további légállapot-kezelési folyamatok elvégezhetők.
A Type I nem tartalmaz külön légszállító ventilátort. A levegőt a meglévő légkezelő saját ventilátora szívja át az előhűtő egységen. Működtetéséhez a légkezelő felől érkező indítójel szükséges, a légkezelő alapvető átalakítása nélkül.
A villamos csatlakozások előre szerelt, ipari plug-and-play kábelekkel alakíthatók ki. Ez csökkenti a helyszíni kábelezési és szerelési feladatokat, és támogatja a gyorsabb rendszerintegrációt.
A telepítés tervezésekor minden esetben ellenőrizni kell a meglévő ventilátor rendelkezésre álló nyomástartalékát, a légtechnikai csatlakozás kialakíthatóságát és a szükséges légmennyiséget. Az előhűtő hatékony működése csak a teljes légtechnikai rendszerrel együtt vizsgálható.
A meleg kültéri levegő közvetlenül a Type I egységbe áramlik. Az adiabatikus előhűtés után már alacsonyabb hőmérsékletű levegő lép be a meglévő légkezelőbe, így annak hűtési fokozatára kisebb hőmérsékletcsökkentési feladat juthat.
A rendszerintegráció lehetőségeit a telepítés környezete is befolyásolja. A tetőn vagy talajszinten kialakítható megoldásokról és a telepítés helyszíni adottságainak vizsgálatáról ebben a cikkben olvashat.
Mit jelenthet az előhűtés a gyakorlatban?
A BoostAir® Type I névleges légmennyisége 25 000 m³/h. A berendezés hűtési teljesítménye 35°C külső hőmérséklet és 30%-os relatív páratartalom mellett, 25 000 m³/h légmennyiségnél 100 kW.
Ez az adiabatikus folyamat során elért hőmérséklet-csökkenésből adódó hűtési teljesítményt jelenti. Nem azonos 100 kW villamosenergia-megtakarítással, és nem tekinthető minden időjárási vagy üzemi körülmény között állandó értéknek.
Az elérhető előhűtést elsősorban a kültéri levegő hőmérséklete és relatív páratartalma, a tényleges légmennyiség, valamint a légkezelőben biztosítandó végleges befúvási állapot határozza meg. Szárazabb levegő esetén nagyobb, magasabb kültéri páratartalom mellett kisebb hőmérséklet-csökkenés érhető el.
A működési folyamat során a meleg kültéri levegő áthalad az egyenletesen nedvesített párologtató közegen. A közeg felületéről elpárolgó víz hőt von el a levegőből, ezért az alacsonyabb hőmérsékleten, de magasabb nedvességtartalommal távozik a berendezésből.
Az adiabatikus előhűtés során ezért a teljes légállapotot kell vizsgálni. Ha az alkalmazás szigorú páratartalom-szabályozást vagy aktív párátlanítást igényel, ennek terhelését is figyelembe kell venni. A várható hűtési teljesítmény és energiaigény-csökkenés pszichrometriai és energetikai számítással határozható meg.
A teljesítményadatokat és a berendezés további műszaki paramétereit a BoostAir® Type I magyar nyelvű műszaki adatlapja tartalmazza.
Költséghatékony korszerűsítés teljes légkezelőcsere nélkül
A Type I gazdasági előnye a rendszerbe illesztés módjából adódik. A meglévő légkezelő és annak ventilátora továbbra is használható, az előhűtő pedig a frisslevegő-beszívás elé kerül. Emiatt alkalmazása sok esetben kisebb beruházási és rendszerintegrációs igénnyel járhat, mint a teljes légkezelő cseréje vagy a hagyományos hűtési kapacitás jelentős bővítése.
Egy központi vezérlőegység legfeljebb négy Type I előhűtőt képes kezelni. A vezérlőjelek továbbítása és az egységek villamosenergia-ellátása ezen keresztül történik, így egyetlen központi betáplálási pont is elegendő lehet.
A várható megtérülés projektfüggő: meghatározásához a légmennyiséget, a nyári üzemórákat, a jellemző külső légállapotokat, a meglévő hűtőrendszer hatásfokát és az energiaköltségeket együtt kell vizsgálni.
Automatizált vízkezelés és higiénikus működés
A vizes technológiák ipari alkalmazásánál a hűtési teljesítmény mellett a vízminőség és a higiénikus üzem is alapvető szempont.
A BoostAir® Type I automatikusan végzi a nedvesítést és a vízkezelést. Ellenőrzi a használt víz minőségét, és szükség esetén automatikus vízcserét vagy szárítási ciklust hajt végre. A berendezés ivóvíz minőségű vízzel üzemel.
A vezérlés a működési paraméterek és a vízhőmérséklet alapján legalább naponta egyszer teljesen leszárítja a nedvesítő közeg felületét. Ez csökkenti a tartósan nedves felületek kialakulásának kockázatát, és támogatja a VDI 6022 higiéniai követelményeinek megfelelő működést.
Milyen esetekben érdemes megvizsgálni a Type I alkalmazását?
Az adiabatikus előhűtés elsősorban olyan meglévő rendszereknél jelenthet célszerű megoldást, ahol:
- nagy mennyiségű kültéri friss levegőt kell kezelni;
- a légkezelő nyáron magas hűtési terheléssel, esetenként a kapacitáshatár közelében működik;
- a meglévő légkezelő megtartása a cél;
- a frisslevegő-beszívó ágon kialakítható a csatlakozás, és a ventilátor megfelelő nyomástartalékkal rendelkezik;
- fontos a beruházási és üzemeltetési költségek mérséklése.
Tipikus alkalmazási terület lehet egy gyártóüzem, raktár vagy logisztikai létesítmény, ahol a szükséges légcsere miatt folyamatosan nagy mennyiségű kültéri levegőt kell a légkezelőn keresztül bejuttatni.
A döntést a meglévő légkezelő műszaki állapota, a rendelkezésre álló hely, a kültéri légállapotok és a kívánt belső klímaparaméterek alapján kell meghozni.
A hűtési feladat egy része már a légkezelő előtt elvégezhető
A BoostAir® Type I nem helyettesíti a meglévő légkezelőt, hanem annak működését támogatja. A kültéri levegő hőmérsékletét még a légkezelőbe történő belépés előtt csökkenti, így mérsékelheti a hűtési fokozat terhelését és energiaigényét.
A tényleges hűtési teljesítmény, energiaigény-csökkenés és várható megtérülés az adott rendszer légtechnikai és energetikai adatai alapján határozható meg. A megfelelően méretezett adiabatikus előhűtés így a meglévő légkezelési rendszer célzott mérnöki optimalizálását jelenti.
Szeretné megvizsgálni, hogy meglévő légkezelőjénél alkalmazható-e adiabatikus előhűtés?
Az Autent Solutions szakemberei a légmennyiség, a külső légállapotok, a légkezelő műszaki paraméterei és az üzemeltetési igények alapján segítenek meghatározni a műszakilag és gazdaságilag megfelelő kialakítást.
