Chłodzenie dużych obiektów przemysłowych, w których procesy produkcyjne generują duże nadwyżki ciepła, nie musi być drogie. Wykorzystując właściwości chłodzące wody, możliwe jest stworzenie systemu o niskim zapotrzebowaniu na energię elektryczną. Chłodnice i skraplacze adiabatyczne to nowoczesna technologia ułatwiająca oszczędzanie mediów przy jednoczesnym utrzymaniu dobrych osiągów całego układu. Na jakiej zasadzie działa taki system? Jak wygląda przygotowanie wody do wspomagania pracy dry-coolera?
Czym są chłodzące systemy adiabatyczne?
Chłodzenie adiabatyczne (ewaporacyjne lub wyparne) to bardzo wydajna i efektywna alternatywa dla klasycznej klimatyzacji. System tego typu sprawdza się przede wszystkim w obiektach przemysłowych, w których nie jest konieczne utrzymywanie stałej temperatury i wilgotności, ale które są na tyle duże, że stosowanie metod konwencjonalnych staje się po prostu nieopłacalne. Systemy wentylacyjne wykorzystujące chłodzenie adiabatyczne stosuje się także z powodzeniem w centrach handlowych, w magazynach oraz w halach wystawienniczych.
Ludzkość zna chłodzenie wyparne już od wieków. Zjawisko to wykorzystywali do poprawy warunków życia już starożytni Grecy. W wejściach do domów rozwieszali mokre tkaniny, aby gorące powietrze odparowywało wodę i obniżało w ten sposób swoją temperaturę. Na dziedzińcach i patiach wznoszono natomiast fontanny, dzięki którym powstała chłodząca bryza.
W dzisiejszych czasach budynki są coraz szczelniejsze i w lepszym stopniu udaje się odzyskiwać ciepło. W efekcie, ogrzewanie budynków zimą bez ponoszenia dużych kosztów stanowi coraz mniejszy problem. Wyzwaniem jest coś innego, a mianowicie – zapewnienie odpowiednich warunków latem. Klasyczna klimatyzacja zużywa duże ilości energii elektrycznej oraz pociąga za sobą negatywne skutki dla planety. W obu tych przypadkach systemy chłodzenia adiabatycznego mają znaczną przewagę, gdyż charakteryzują się niskim zapotrzebowaniem na prąd, a czynnikiem chłodzącym jest – neutralna dla środowiska – woda.
Poprawnie zaprojektowany system wentylacji z funkcją chłodzenia adiabatycznego może być nawet 7-krotnie tańszy niż konwencjonalna klimatyzacja. Co więcej, efektywność chłodzenia adiabatycznego rośnie wraz ze wzrostem temperatury na zewnątrz.
Systemy chłodzenia przyjazne dla środowiska i budżetu
Systemy wentylacji z funkcją chłodzenia adiabatycznego mogą pracować w różnych trybach – począwszy od chłodzenia w okresie letnim, poprzez odzysk ciepła i uzdatnianie powietrza w okresach przejściowych, aż po ogrzewanie i uzdatnianie powietrza zimą.
Nowoczesne systemy wentylacji gwarantują tym samym komfortowe warunki pracy przy niskich kosztach inwestycyjnych oraz eksploatacyjnych. Niskie zapotrzebowanie na energię elektryczną jest możliwe dzięki zastosowaniu wysokowydajnych wentylatorów, a bezstopniowa regulacja ich prędkości pozwala na optymalizację zużycia energii elektrycznej i obniżenie jej kosztów nawet o 50%. Systemy tego typu wykorzystują zwykłą wodę wodociągową i jej zużycie też jest na bieżąco monitorowane.
Warty odnotowania jest fakt, że nowoczesne systemy wyparne nie wykorzystują do chłodzenia sprężarek czynników chłodniczych (tj. freony CFC) szkodliwych dla środowiska naturalnego. W procesie chłodzenia wykorzystywane jest bowiem w 100% świeże powietrze zewnętrzne oraz woda.
Dry-coolery w systemach klimatyzacji
Dry-cooler to element systemu wyparnego, odpowiadający za odbiór ciepła wytwarzanego podczas pracy sprężarkowych układów chłodniczych. W klimatyzacji dry-cooler współpracuje z urządzeniami chłodniczymi, w których skraplacz jest chłodzony cieczą. Przykładami takich urządzeń są między innymi agregaty wody lodowej oraz szafy klimatyzacyjne z chłodnicą bezpośredniego odparowania. Dry-coolery doskonale sprawdzają się w zakładach przemysłowych, w których odprowadzają nagromadzone ciepło generowane w trakcie różnego rodzaju procesów produkcyjnych i technologicznych.
Jakość wody do chłodzenia w układach adiabatycznych
Uzdatnianie wody do chłodzenia to temat niezwykle szeroki, który poruszałem już we wcześniejszych wpisach.
- Uzdatnianie wody dla wież chłodniczych i klimatyzacji
- Woda chłodnicza dla pieca próżniowego – jak uzdatniać?
Najważniejsze wymagania w kwestii jakości wody stosowanej w procesach chłodzenia adiabatycznego, zwłaszcza w odniesieniu do zastosowań wymagających recyrkulacji wody, podaje brytyjska norma wydana przez Health Security Executive.
Ponieważ do zasilania systemów chłodzenia adiabatycznego stosuje się przede wszystkim wodę wodociągową, istnieje prawdopodobieństwo wprowadzenia wraz z taką wodą niewielkiej ilości bakterii Legionella pneumofila. Aby ochronić system nawilżania ewaporacyjnego przed skażeniem, należy zwrócić szczególną uwagę na prewencję mającą na celu zapobieganie namnażaniu się tych mikroorganizmów. Całkowita liczba bakterii w wodzie chłodzącej nie może być wyższa niż 104 jtk/ml, a maksymalna zawartość bakterii Legionella to 100 jtk/l. Pod kątem jakości wody, znaczenie ma nie tylko całkowita zawartość bakterii, lecz także wszystkich substancji organicznych i nieorganicznych odpowiedzialnych za powstawanie kamienia kotłowego i biofilmu. Ich obecność zapewnia pałeczkom Legionella pneumophila wprost idealne warunki bytowania oraz utrudnia ich eliminację za pomocą standardowych metod dezynfekcji. Dzieje się tak z dwóch powodów. Produkty korozji i substancje organiczne stanowią świetną pożywkę dla bakterii, a warstwa biofilmu zapewnia solidną ochronę przed środkami bakteriobójczymi. Zachęcam w tym miejscu do zapoznania się z artykułem: Bakteria Legionella a uzdatnianie wody dla wież chłodniczych.
Woda przeznaczona do układów wyparnych powinna się również charakteryzować określoną twardością, dlatego wymaga też zazwyczaj zmiękczania. Poznaj praktyczne informacje o twardej wodzie. Projektanci i producenci systemów adiabatycznych zalecają najczęściej, aby do zmiękczania i dezynfekcji nie stosować metod chemicznych. Produkty uboczne reakcji mogą się bowiem przyczyniać się powstawania osadów. Oprócz przemysłowych zmiękczaczy wody oraz przemysłowych lamp UV, polecają uzdatnienie wody za pomocą przemysłowych systemów odwróconej osmozy.
W kontekście ryzyka związanego z pojawieniem się i namnażaniem bakterii Legionella, oprócz działań doraźnych, duże znaczenie ma także odpowiednia profilaktyka. Obejmuje ona przede wszystkim prawidłowy projekt technologiczny eliminujący stwarzanie warunków sprzyjających rozwojowi tego patogenu. To jednak nie wszystko. Zbiornik na wodę w systemie adiabatycznym powinien mieć stosunkowo niewielką objętość, najlepiej poniżej średniego godzinowego zapotrzebowania na wodę, a temperatura na tacy skroplin powinna być utrzymana na poziomie poniżej 20°C. Taca skroplin i inne miejsca potencjalnej kolonizacji bakterii można również pokryć powłoką antybakteryjną. W niektórych instalacjach, przed matami ewaporacyjnymi stosuje się również filtry wodne, usuwające mikroorganizmy z wody. Należy również pamiętać, że maty powinny być zawsze zalane, w przeciwnym razie może dochodzić do wytrącania się na nich osadu.
Szukasz sposobów na uzdatnianie wody w swoim przedsiębiorstwie?
Uzdatnianie wody do systemów chłodzenia adiabatycznego powinno zostać dobrane w taki sposób, aby zminimalizować powstawanie korozji i zredukować występowanie zanieczyszczeń prowadzących do pojawienia się biofilmu, w tym kamienia kotłowego. Systemy uzdatniania powinny tym samym eliminować możliwość rozwoju mikroorganizmów, zwiększać wydajność urządzeń i przedłużać ich żywotność. Dzięki wdrożeniu odpowiednich procedur uzdatniania wody, chłodzenie dużych obiektów przemysłowych w ramach systemu adiabatycznego to doskonała alternatywa dla konwencjonalnej klimatyzacji. Jeśli masz pytania dotyczące poruszonego tematu lub chcesz przedyskutować kwestie związane z uzdatnianiem wody do systemów chłodzenia adiabatycznego, napisz do mnie. Pomogę Ci za darmo.
