KLIMATIZACIJA Tema: - EVAPORATIVNO HLAĐENJE - · PDF fileEvaporativno hlađenje - proces koji koristi isparavanje tekuće vode za neposredno ili posredno hlađenje struje zraka, tako

KLIMATIZACIJA
Tema:- EVAPORATIVNO HLAENJE- ODBACIVANJE TOPLINE
Doc.dr.sc. Igor BALEN

Evaporativno hlaenje
- proces koji koristi isparavanje tekue vode za neposredno ili posredno hlaenje struje zraka, tako da krajnja temperatura suhog termometra ili temperature suhog i vlanog termometra struje zraka koja se hladi, budu nie od onih prije provoenja evaporativnog procesa.
- sustav klimatizacije evaporativnim hlaenjem je sustav u kojem se vie od 50 % ukupnog hlaenja kroz godinu dobije evaporacijom.
- tri vrste procesa evaporativnog hlaenja:(1) direktno evaporativno hlaenje(2) indirektno evaporativno hlaenje(3) direktno-indirektno (kombinirano) evaporativno hlaenje

- prednosti evaporativnog sustava klimatizacije ukljuuju:
Znatne energetske i materijalne utede Smanjena vrna potreba za energijom Poboljana kvaliteta unutarnjeg zraka Iskoristivost trokova tijekom vijeka trajanja Jednostavna ugradnja u postojee sustave Dostupnost raznovrsne opreme Omoguuje ovlaivanje i odvlaivanje, prema potrebi Upotreba direktne digitalne regulacije (eng. DDC) Smanjenje emisije tetnih tvari u okoli Ne koriste se klorofluorougljici (CFC)
Evaporativno hlaenje

Zrak
Ovlaivanapovrina
Cirkulacijska pumpa
Sabirnaposuda
- voda ishlapljuje neposredno u struji zraka, smanjujui temperaturu suhog termometra uz poveanje vlanosti zraka.- ureaji s direktnim ishlapljivanjem hlade zrak neposrednim dodirom s vodom preko velike ovlaivane povrine (kao u kompaktnim hladnjacima zraka) ili raspri-vanjem pomou sapnica (kao u ureajima zapranje zraka).
1
2
s
Direktno evaporativno hlaenje

- za ocjenu djelovanja evaporativnog hladnjaka s neposrednim isparavanjem koristi se uinkovitost direktnog zasienja:
*aeae
alaesat tt
tt
=
tae temperatura suhog termometra zraka koji ulazi u evaporativni hladnjak s direktnim isparavanjem (toka 1) [C]tal temperatura suhog termometra zraka koji izlazi iz evaporativnoghladnjaka s direktnim isparavanjem (toka 2) [C]t*ae temperatura vlanog termometra ulaznog zraka (toka s) [C]
- ako su tae i sat poznati, tal se moe odrediti iz h,x dijagrama. - uinak evaporativnog hlaenja:
)(, alaepaaaacev ttcAwQ = [W]
Nastrujna povrina hladnjaka

- u procesu direktnog evaporativnog hlaenja obino se koristi recirkulacija vode radi utede vode, to je esto isplativije. - temperatura recirkulirajue vode se postupno pribliava temperaturi vlanog termometra hlaenog zraka. Recirkulacija zraka se ne koristi.- budui je zrak u dodiru s vlanom povrinom, direktno evaporativno hlaenje provodi i odreeno proiavanje zraka. No, kada hlaeni zrak sadri vie praine ili drugih estica, potrebno je koristiti dodatni filter da bi se sprijeilo zaepljivanje ovlaivane povrine ili sapnica.- za komfornu klimatizaciju brzina nastrujavanja ne treba biti vea od 3.0 m/s da bi se sprijeilo prenoenje kapljica vode. U suprotnom treba ugraditi eliminator kapljica, to poveava pad tlaka na strani zraka.- uinkovitost zasienja za evaporativne hladnjake s neposrednim ishlapljivanjem kree se u rasponu od 0.80 do 0.95.

Evaporativni blok vrste stijenke
Zrak
Zrak
Posuda zavodu
Spremnik vode
OhlaenizrakVoda
Cijevi za vodu
blokEvaporativni
- direktno evaporativno hlaenje je jednostavno i jeftino, a nedostatak mu je da, ako je temperatura vlanog termometra u prostoru vea od 21C, rashladni uinak nije dovoljan za komforno hlaenje unutarnjeg prostora; meutim, tada je hlaenje zadovoljavajue za manje zahtjevne primjene (npr. za staklenike, industrijsko hlaenje i sl.)

- evaporativni blok. Uglavnom se radi od vlakana bijele topole, debljine50 mm, uz potrebnu kemijsku pripremu i aditive za poveanje ovlaivostii sprjeavanje razvoja mikroorganizama, ili od apsorpcijskih plastinih vlakana/pjene. Evaporativni blokovi se ugrauju u pomine okvire od galvaniziranog elika ili plastike.
SUSTAV DISTRIBUCIJEVODE
POSUDA ZA VODU
EVAPORATIVNI BLOKOVI (na 3 strane)
ELEKTROMOTOR
PUMPA ZARECIRKULACIJU VODE
RAZINA VODEVENTIL S PLOVKOM
PRELJEV I ISPUST VODE
VENTILATOR

- blok zahtjeva relativno niske brzine strujanja (do 1.3 m/s)- u samostalnom evaporativnom hladnjaku s direktnim isparavanjem u koji je ugraen centrifugalni ventilator, evaporativni blokovi se esto ugrauju na tri stranice kuita ventilatora radi poveanja povrine.- komercijalni hladnjaci zraka s raznim materijalima rade s uinkovitou od priblino 80% i iz zraka uklanjaju estice veliine 10 m i vee.- standardnih evaporativnih hladnjaka kanalske izvedbe ima u veliinama od 7.500 do 30.000 m3/h.

- vrste stijenke. vrste valovite ploe od plastike, impregnirane celuloze ili staklenih vlakana. Horizontalni kanali za strujanje zraka i vertikalni kanali za protok vode se kriaju izmeu dviju valovitih ploa. Uobiajena dubina medija u smjeru strujanja zraka je 300 mm. Podnose relativno visoke brzine strujanja (2 do 3 m/s), uz manji pad tlaka zraka (25 Pa), i imaju neto veu uinkovitost zasienja (do 95%) od evaporativnih blokova.
- hladnjaci zraka s vrstim stijenkamase proizvode za protoke zraka i do 1.000.000 m3/h, s ili bez ventilatora.
- dobro projektiran evaporativni hladnjak s direktnim ishlapljivanjem moe smanjiti potrebu za elektrinom energijom i potronju rashladnog sustava za 10 do 30%.
STRUJA
NJE ZR
AKA

- vanjski zrak ili istroeni zrak iz klimatiziranog prostora prolazi s jedne strane izmjenjivaa topline. Taj zrak (sekundarna struja) se hladi ishlapljivanjem, a primarna struja zraka (klimatizirani zrak koji se dobavljau prostor) se hladi osjetno preko povrina izmjenjivaa topline.
1
2
Indirektno evaporativno hlaenje
Zrak
Ovlaeni zrak
Cirkulacijska pumpa
Sabirnaposuda
zrakOhlaeni

- dobavni (primarni) zrak moe biti recirkulirajui zrak iz prostorije, vanjski zrak ili mjeavina tih dviju struja.
- iskoristivost indirektnog evaporativnog hlaenja je povezana sa smanjenjem temperature vlanog termometra sekundarnog zraka ispod temperature suhog termometra ulaznog primarnog zraka. Izlazna temperatura suhog termometra primarnog zraka uvijek je iznad ulazne temperature vlanog termometra sekundarne struje.
- budui da se evaporativno hladi sekundarna struja zraka, a ne primarna, indirektno evaporativno hlaenje je uinkovito u skoro svim primjenama klimatizacije, neovisno o geografskoj lokaciji.
- omjer protoka sekundarnog (ovlaenog) zraka i primarnog (ohlaenog) zraka moe biti u rasponu od ispod 0.3 do iznad 1.0 to utjee na pogonske karakteristike sustava.

- kada se evaporativni hladnjak s posrednim ishlapljivanjem ugradi u seriju (uz struju zraka) s konvencionalnim hladnjakom, smanjuje se osjetno optereenje hladnjaka i rashladnog sustava. Time se, za postojei sustav hlaenja i klimatizacije moe poveati ukupna iskoristivost, budui se smanjuju energetske potrebe i trokovi pogona.
- kod novih sustava se moe dimenzionirati manji rashladnik, ime se:(1) smanjuje nabavna cijena sustava(2) smanjuju pogonski trokovi i vrna snaga.
- indirektno evaporativno hlaenje moe smanjiti i ukupno vrijeme trajanja pogona rashladne opreme tijekom godine (u dijelu godine dovoljno je samo evaporativno hlaenje).

- uinkovitost indirektnog evaporativnog hlaenja:
*1
21
sa
aaIE tt
tt
=
ta1 temperatura suhog termometra na ulazu primarnog zraka (t.1) [C]ta2 temperatura suhog termometra na izlazu primarnog zraka (t.2) [C]t*s temperatura vanog termometra na ulazu sekundarnog zraka [C]
- komercijalna oprema za indirektno evaporativno hlaenje nudi se u rasponu uinkovitosti od 40 do 80%.- uinak indirektnog evaporativnog hlaenja:
)( *1, saIEpaaacev ttcVQ = & [W]

- primjer tipinog indirektnog evaporativnog hladnjaka:
Povratnizrak
Vanjskizrak
Sabirnicaza vodu
Ohlaeni
Pumpa
Ploastiizmjenjiva
topline
Odsisniventilator
Filtri
zrak
Izlaz
Usis Tlaniventilator
Sapniceza vodu
Ovlaeni zrak

- uobiajena brzina strujanja ohlaenog zraka kroz prolaze u ureaju je od2 do 5 m/s. Vano je ograniiti brzinu strujanja sekundarnog (vlanog) zraka zbog sprjeavanja odnoenja kapljica vode (gubici vode).
- uinkovitost evaporativnog hladnjaka s indirektnim ishlapljivanjem se obino kree od 60% pri padu tlaka na strani zraka oko 50 Pa do 80% pri padu tlaka oko 250 Pa.
- pad tlaka na strani ohlaenog zraka u evaporativnim hladnjacima s indirektnim ishlapljivanjem se kree od 50 do 375 Pa, ovisno o brzinama strujanja u izmjenjivau topline i razvodnim kanalima. Pad tlaka na strani sekundarnog ovlaenog zraka se kree od 125 do 250 Pa. Omjer volumenskih protoka primarnog ohlaenog i sekundarnog ovlaenog zraka se mijenja u rasponu od 0.85 do 1.7.

- u dvostupanjskom evaporativnom hladnjaku s neposrednim i posrednim ishlapljivanjem, u prvom stupnju se indirektnim evaporativnim hladnjakom smanjuju temperature suhog i vlanog termometra dobavnog zraka. Nakon toga dobavni zrak u drugom stupnju prolazikroz direktni evaporativni hladnjak.
2
1
3
Direktno-indirektno evaporativno hlaenje
ZrakOhlaeni
zrak
Ovlaeni zrakEvaporativni hladnjak
s direktnim ishlapljivanjem
Evapo

Documents

KLIMATIZACIJA Tema: - EVAPORATIVNO HLAĐENJE - · PDF fileEvaporativno hlađenje - proces koji koristi isparavanje tekuće vode za neposredno ili posredno hlađenje struje zraka, tako