Klimatyzacja tradycyjna i chłodzenie ewaporacyjne służą do obniżania temperatury, jednak wykorzystują w tym celu zupełnie inne procesy. Pierwsze rozwiązanie opiera się na obiegu czynnika chłodniczego i pracy sprężarki, natomiast drugie wykorzystuje naturalne zjawisko odparowania wody. Różnice dotyczą również sposobu wymiany powietrza, wpływu na jego wilgotność, poboru energii oraz możliwości zastosowania w dużych i częściowo otwartych obiektach. Wybór technologii warto więc poprzedzić analizą warunków panujących w budynku i oczekiwanych parametrów chłodzenia.
Inna zasada chłodzenia powietrza
Tradycyjny układ klimatyzacyjny wykorzystuje czynnik chłodniczy krążący w zamkniętym obiegu. Ciepło jest odbierane z pomieszczenia, a następnie odprowadzane na zewnątrz. W ten sposób działają między innymi popularne urządzenia typu split. Technologia pozwala ustawić oczekiwaną temperaturę i utrzymywać ją w zamkniętej przestrzeni.
Klimatyzatory ewaporacyjne nie potrzebują do chłodzenia sprężarki ani obiegu czynnika chłodniczego. Powietrze przepływa przez zwilżone wodą wkłady, a podczas jej odparowania część energii cieplnej zostaje pobrana z przepływającego strumienia. Do wnętrza trafia dzięki temu chłodniejsze i bardziej wilgotne powietrze. Proces zachodzi bezpośrednio w strumieniu dostarczanym do obsługiwanej przestrzeni.
Dodatkowo klimatyzatory ewaporacyjne mogą pracować jako wentylator nawiewny w okresie kiedy chłodzenie nie jest jeszcze potrzebne. Pracując nocą mogą wychłodzić konstrukcje budynku wykorzystując tzw. “free cooling”.
Wilgotność wpływa na możliwości chłodzenia
Efektywność procesu ewaporacyjnego zależy między innymi od parametrów powietrza zewnętrznego. Korzystne warunki występują przy wysokiej temperaturze i stosunkowo niskiej wilgotności, ponieważ woda może wówczas intensywniej odparowywać. Klimatyzer ewaporacyjny nie zapewnia więc identycznych parametrów pracy niezależnie od pogody.
Klimatyzacja sprężarkowa działa na odmiennej zasadzie, dlatego wilgotność powietrza zewnętrznego nie wpływa na proces chłodzenia w taki sam sposób. Podczas pracy może dodatkowo dochodzić do wykraplania wilgoci, a powstałe skropliny są odprowadzane z urządzenia. Jeśli w danym obiekcie wymagane jest dokładne utrzymywanie określonej temperatury i wilgotności, te właściwości trzeba uwzględnić już podczas projektowania instalacji.
Chłodzenie ewaporacyjne wymaga wymiany powietrza
Jedną z podstawowych cech technologii wyparnej jest wykorzystanie świeżego powietrza pobieranego z zewnątrz. Po schłodzeniu trafia ono do budynku, dlatego równocześnie należy zapewnić możliwość usuwania powietrza znajdującego się wcześniej w jego wnętrzu. Nie jest wskazane szczelne zamykanie chłodzonej przestrzeni tak jak w przypadku typowej klimatyzacji sprężarkowej.
Ta właściwość pozwala stosować chłodzenie wyparne w obiektach, w których występuje duża wymiana powietrza. Mogą to być hale, magazyny, warsztaty oraz budynki z regularnie otwieranymi bramami. W takich warunkach dostarczanie dużej ilości świeżego, schłodzonego powietrza może odpowiadać potrzebom wynikającym ze sposobu użytkowania obiektu.
Zużycie energii wynika z budowy urządzeń
Brak sprężarki wpływa na mniejsze zapotrzebowanie energetyczne systemów ewaporacyjnych niż tradycyjny klimatyzator. Energia elektryczna jest potrzebna przede wszystkim do zasilania wentylatora, pompy oraz elementów sterowania. Jednocześnie proces chłodzenia wymaga dostępu do wody, dlatego jej zużycie także powinno zostać uwzględnione podczas oceny kosztów eksploatacji.
Tradycyjny układ klimatyzacyjny potrzebuje energii między innymi do pracy sprężarki. Nie oznacza to jednak, że pobór prądu można określić wyłącznie na podstawie rodzaju zastosowanej technologii. Zależy on również od parametrów konkretnego urządzenia, warunków w budynku, wymaganej temperatury, izolacji obiektu oraz intensywności eksploatacji.
Najważniejsze różnice pomiędzy rozwiązaniami można przedstawić następująco:
- chłodzenie ewaporacyjne wykorzystuje odparowanie wody, a tradycyjna klimatyzacja obieg czynnika chłodniczego,
- system wyparny dostarcza do obiektu świeże powietrze i wymaga możliwości jego odprowadzania,
- proces ewaporacyjny podnosi wilgotność nawiewanego powietrza,
- urządzenia wyparne nie wymagają sprężarki chłodniczej,
- możliwości chłodzenia ewaporacyjnego są powiązane z temperaturą i wilgotnością powietrza,
- klimatyzatory ewaporacyjne mogą pracować również w trybie wentylacji nawiewnej, wykorzystujemy w ten sposób naturalny chłód nocy tzw. “free cooling”
- wybór systemu powinien odpowiadać konstrukcji oraz sposobowi użytkowania obiektu.
Zastosowanie w obiektach przemysłowych
W dużych halach obniżenie temperatury całej kubatury przy wykorzystaniu konwencjonalnej instalacji może wymagać rozbudowanego systemu. Dodatkowym wyzwaniem są otwierane bramy, intensywna wentylacja oraz ciepło emitowane przez maszyny i procesy produkcyjne. Z tego względu sposób chłodzenia trzeba dobierać indywidualnie do warunków panujących w zakładzie.
Klimatyzatory przemysłowe obejmują rozwiązania przeznaczone do obsługi dużych przestrzeni i zróżnicowanych warunków pracy. Wśród dostępnych technologii klimatyzator ewaporacyjny może być wykorzystywany do dostarczania znacznych ilości schłodzonego powietrza, również w wybranych strefach obiektu. Takie podejście pozwala skierować nawiew na stanowiska pracy lub obszary, w których występuje największe obciążenie cieplne.
Eksploatacja obu systemów wymaga konserwacji
Różnice konstrukcyjne przekładają się również na zakres obsługi. W urządzeniach ewaporacyjnych kontroluje się między innymi wkłady, układ wodny, pompę oraz elementy odpowiedzialne za przepływ powietrza. Ze względu na stały kontakt części urządzenia z wodą należy przestrzegać zaleceń producenta dotyczących czyszczenia i okresowych prac serwisowych.
Tradycyjna klimatyzacja również nie jest systemem bezobsługowym. Konserwacji wymagają filtry, wymienniki, odpływ skroplin i pozostałe elementy instalacji. Zakres oraz częstotliwość kontroli powinny wynikać z konstrukcji danego urządzenia, warunków jego pracy i instrukcji producenta.
Wybór zależy od sposobu użytkowania budynku
Technologia sprężarkowa jest odpowiednia przede wszystkim w sytuacjach, w których oczekuje się utrzymywania zadanej temperatury w zamkniętych pomieszczeniach. Znajduje zastosowanie w mieszkaniach, biurach, obiektach usługowych, serwerowniach oraz wielu innych przestrzeniach wymagających kontrolowanych warunków. Możliwość chłodzenia nie jest w niej bezpośrednio uzależniona od zdolności wody do odparowania.
System ewaporacyjny odpowiada na inne potrzeby. Warto rozważyć go zwłaszcza w dużych przestrzeniach z intensywną wymianą powietrza oraz w obiektach, w których otwarte drzwi lub bramy są naturalnym elementem pracy. Przy doborze trzeba uwzględnić kubaturę, źródła ciepła, wymagany przepływ powietrza, warunki atmosferyczne i sposób odprowadzania powietrza z budynku.
Artykuł sponsorowany
