verdunstungskühlung

Adiabate Kühlung für Rückkühler

Adiabate Kühlung – Kälte durch Verdunstung!

Adiabatische Kühlung wird immer öfter in industriellen Prozessen angewandt, da sie hilft große Mengen an elektrischer Energie einzusparen und in der heißen Jahreszeit den Wirkungsgrad von Kühlanlagen beträchtlich erhöht. Der störungsfreie Betrieb Ihrer Kältemaschine wird auch bei Extremtemperaturen gewährleistet.

Unter hohem Druck verdunstet die HYFOG Nebelanlage Wasser und lässt sich einfach auf bestehende Rückkühler montieren, bzw. nachrüsten.

Die produzierte Abwärme von industriellen Anlagen während der Produktion wie auch in Serverräumen der IT Branche muss durch Klimaanlagen aufwendig gekühlt werden, da sich die Kühlleistung der Maschinen verringert, je höher die Außentemperatur steigt. Diese Prozessluftkühlung benötigt viel Energie da der Wirkungsgrad von Kompressoren, direkter Wasser- oder Luftkühlung gegenüber der Verdunstungskühlung geringer ist. Die durchschnittliche Energieeinsparung lässt sich auf ca. 25% beziffern. Durch weniger Energie entsteht weniger Verschleiß und dadurch auch weniger Wartungsaufwand. Ein Nebelsystem mit 1,1kW verdunstet ca. 800 Liter Wasser pro Stunde. Ein Liter Wasser entzieht der Umgebungsluft 0,65kW. Demzufolge werden mit einer 1,1 kW Anlage 550 kW Wärme pro Stunde entzogen. Damit kann man nun das Kühlpotential eines Chillers erhöhen oder sogar die Anschaffungskosten reduzieren, da weniger Kühlfläche benötigt wird.

Prozess bei der adiabaten Kühlung

Um ein Gramm Wasser von der flüssigen Phase in die Gasphase zu bringen werden im adiabatischen Prozess 650 kW verbraucht. Der Kühleffekt wird bewirkt, da diese Energie direkt von der Umgebungstemperatur abgezogen wird. Wasser benötigt nur 100 Kalorien bis zum Siedepunkt pro Gramm Wasser.

Von den klimatischen Bedingungen (relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur) hängt das Kühlpotential ab. Die Differenz der Feuchtkugeltemperatur und der Trockenkugeltemperatur ergibt nebst anderen Parametern die Kühlleistung und lässt sich im h-x Diagramm ableiten.

Hohe Temperatur > geringe Luftfeuchtigkeit > umso höher der Wirkungsgrad der adiabaten Kühlung. Da selbst in tropischen Regionen die Luftfeuchtigkeit während des Tages sinkt, auf Grund der erhöhten Erwärmung, sind auch dort Nebelkühlsysteme erforderlich.

Mit sehr hohem Druck wird Wasser durch die Nebelsprühdüsen in feinste Wassertröpfchen zerstäubt und geht sofort in den gasförmigen Zustand über. Da der durchschnittliche Tropfendurchmesser bei nur ca. 5 Mikron liegt, erfordert dies Nebeldüsen von bester Qualität. Um Ablagerungen zu verhindern wird Reinstwasser benötigt das sich durch eine Umkehrosmose oder einem Ionenaustauscher System herstellen lässt.

Gute Ergebnisse erzielen mit der adiabaten Kühlung

Um ein bestmögliches Ergebnis zu erzielen werden die Düsen so platziert, dass sie in Luftrichtung sprühen. Dadurch wird eine möglichst große Verteilung auf der Rückkühlerfläche erzielt. Die Nebeldüsen werden im Luftstrom rasterartig angeordnet, und auf verschiedene Stränge verteilt. So lassen sie sich, je nach Kühlbedarf, zu- oder abschalten. Das HYFOG Nebelsystem kann an die vorhandene zentrale Steuerung der Kältemaschine angeschlossen werden und lässt sich somit voll in bestehende Systeme integrieren.

 

 

Neben der Verdunstungskühlung gibt es auch andere Einsatzbereiche, wie zum Beispiel die Prozessluft-Befeuchtung. Der Feuchte-Nebel wird entweder direkt in den Raum eingebracht oder indirekt durch die Lüftungsanlage, wobei die Feuchtigkeit mit einem Tropfenabscheider gefiltert werden muss.

Der Einsatzbereich der HYFOG Nebelanlagen ist sehr groß. Kunststoff-, Metall-, Automobil-,Lebensmittel-, Elektronik-, Holzindustrie, Druckereien, Lackierereien, Chemische Industrie. Die Liste ließe sich beliebig verlängern. Alle Bereiche in denen Betriebe Abwärme produzieren und diese kühlen müssen. Meist müssen dafür große Mengen an Energie aufgewendet werden um die Prozesse zu kühlen oder zu befeuchten.

Energie einsparen oder zur Leistungssteigerung, eine Investition in eine Verdunstungskühlung mit Hochdrucknebel lohnt sich immer.

Systeme zur Verdunstungskühlung

duesenstock-befeuchtung

Für eine Nachrüstung von Nebelsystemen an bestehende Rückkühler bieten wir zwei Systeme an. Bis zu einer Luftleistung von 7.000 m³/h können Mitteldruck-Verdunstungssysteme bis 20 bar eingesetzt werden. Die Pumpenstation ist hier zwar günstiger, jedoch werden mehr Düsen benötigt. Auch die Tropfengröße des Sprühnebels liegt nur bei 20 – 50 µm.
Bei Luftleistungen darüber raten wir zu einem Hochdrucksystem. Ihre Vorteile im Überblick:

  • Der erhöhte Druck von 20 auf 80 bar erzeugt auch einen um das 4-Fache an Verdunstungskühlnebel. Die Düsenanzahl reduziert sich erheblich, was auch eine Reduzierung des Leitungsmaterial und des Preises mit sich bringt.
  • Erhöhte Verdunstung bzw. eine höhere Kühlleistung duch feineren Nebel. Bei zirka 40 bar werden bereits Tröpfchengrößen von unter 15 µm erreicht.
  • Verbesserte Regelbarkeit. Bei Mitteldrucksystemen muss immer mit den maximalen 20 bar gefahren werden. Werden Hochdrucksysteme zur Verdunstungskühlung eingesetzt, kann zwischen 40 und 80 bar der Druck und somit die Kühlleistung variiert werden.

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