Chłodzenie ewaporacyjne
Wiadomo, że zmiana fazy powoduje spalanie energii, na przykład kiedy woda w postaci ciekłej zmienia się w parę, energia wymagana do przeprowadzenia tej zmiany spowoduje spadek temperatury otoczenia.
Dlatego właśnie pot schładza naszą skórę, a wysokociśnieniowy system nawilżania powietrza jest w stanie obniżyć temperaturę w pomieszczeniu. Chłodzenie ewaporacyjne jest bardzo efektywne energetycznie i idealnie sprawdza się tam, gdzie trzeba ograniczyć nadmierne ciepło. Efekt ewaporacyjny można wykorzystać do stworzenia bardziej produktywnego środowiska w zakładzie produkcyjnym.
W obiektach przemysłowych wiele procesów generuje nadmierne ciepło. Powoduje to nie tylko wzrost temperatury, ale też spadek wilgotności powietrza, ze wszystkimi jego konsekwencjami: ryzykiem wyładowań elektrostatycznych, wysychaniem produktów, zmniejszonym komfortem pracowników i mniejszą kontrolą nad procesami produkcji.
Odparowując wodę za pomocą systemu nawilżania powietrza można ograniczyć lub nawet wyeliminować te konsekwencje, a efekt rozpylenia wody w gorącym pomieszczeniu zapewni również efektywne energetycznie chłodzenie.
Efekt adiabatyczny wynika z pierwszej zasady termodynamiki, która stwierdza, że energia w zamkniętym układzie nie znika, ale zostaje zachowana. W procesie adiabatycznym energia jest przekazywana przez pracę, a nie przez ciepło. Na przykład sprężony gaz się podgrzewa, a rozprężany – schładza.
Przykładem procesu adiabatycznego może być praca tłoka w całkowicie zaizolowanym cylindrze. Ze względu na izolację cylinder nie traci ciepła w trakcie pracy (tj. ruchu) tłoka.
Jeżeli do układu dodamy ciepło, możemy zrobić tylko dwie rzeczy – zmienić energię wewnętrzną układu lub wymusić jego pracę. Cała energia cieplna musi zostać wykorzystana do wykonania tych czynności..
W przypadku zakładu produkcyjnego (jak przedstawiono na ilustracji), obecność lokalnych źródeł ciepła podwyższa temperaturę pomieszczenia. Innymi słowy – wzrasta energia wewnętrzna układu. Aby ją usunąć można wprowadzić chłodne powietrze lub wymusić rozproszenie energii przez ciepło z użyciem efektu adiabatycznego, który spowoduje spadek temperatury.
Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat procesu adiabatycznego, na Wikipedii znajdziesz świetny artykuł na ten temat >>
Efekt adiabatyczny wynika z pierwszej zasady termodynamiki, która stwierdza, że energia w zamkniętym układzie nie znika, ale zostaje zachowana. W procesie adiabatycznym energia jest przekazywana przez pracę, a nie przez ciepło. Na przykład sprężony gaz się podgrzewa, a rozprężany – schładza.
Przykładem procesu adiabatycznego może być praca tłoka w całkowicie zaizolowanym cylindrze. Ze względu na izolację cylinder nie traci ciepła w trakcie pracy (tj. ruchu) tłoka.
Jeżeli do układu dodamy ciepło, możemy zrobić tylko dwie rzeczy – zmienić energię wewnętrzną układu lub wymusić jego pracę. Cała energia cieplna musi zostać wykorzystana do wykonania tych czynności..
W przypadku zakładu produkcyjnego (jak przedstawiono na ilustracji), obecność lokalnych źródeł ciepła podwyższa temperaturę pomieszczenia. Innymi słowy – wzrasta energia wewnętrzna układu. Aby ją usunąć można wprowadzić chłodne powietrze lub wymusić rozproszenie energii przez ciepło z użyciem efektu adiabatycznego, który spowoduje spadek temperatury.
Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat procesu adiabatycznego, na Wikipedii znajdziesz świetny artykuł na ten temat >>
Nawilżacze powietrza mogą generować efekt chłodzenia na dwa zupełnie różne sposoby – poprzez parowanie lub dodanie rozpylonej cieczy do strumienia powietrza. Obie te metody schładzają powietrze za pomocą opisanego wyżej efektu adiabatycznego, przy czym ewaporacja zapewnia efekt chłodzenia o mocy 630 W na kilogram wody. Z kolei efekt chłodzenia kropel spadających na podłogę lub unoszących się w powietrzu jest niewielki.
Nawilżacze najczęściej instaluje się w kanałach, w centrali klimatyzacyjnej (AHU) lub w systemach do pomieszczeń (In-room), w których odparowywacze i rozpylacze dostarczają parę wodną lokalnie.
Systemy In-room są z zasady bardziej efektywne w kwestii wykorzystywania efektu adiabatycznego i będą również bardziej efektywnie usuwać nadmierne ciepło ze środowiska produkcyjnego.