Workshop Nieuwe technieken voor verwarmen en koelen

ISSO; Rotterdam 5 november 2015

Samenvatting van de voordracht:

Van water Adiabatisch tot ijs koken, naar”Inert”Diabatisch koelen bij Luchtbehandeling

 

“Water tot ijs koken, “ een adiabatisch proces dat op school tijdens de natuurkunde les werd gedemonstreerd. Tegenwoordig is er vooral aandacht voor Nanotechnologie, maar hoeveel weten we nog over die geleerde fysische basisprincipes?*En wat kunnen we er mee?

 

*De gebruikte fysische basisprincipes:

  • Adiabatisch en Diabatisch
  • Adhesie en Cohesie
  • Absorptie
  • Drukverschil
  • Hygroscopische werking
  • Middelpuntvliedende kracht
  • Verdampen
  • Zwaartekracht

 

Het gebruik van verdampend water als koudemiddel betreft zowel directe, als indirecte adiabatische (natte bol)koeling) en directe diabatische (dauwpunt)koeling) en worden gezamenlijk ook verdampingskoeling** of bevochtigingskoeling genoemd. De namen adiabatisch en diabatisch leiden vaak tot misverstanden. Adiabatisch betekent “niet diabatisch”, net als asociaal “niet sociaal” betekent. Ook de koeltoren, de verdampingscondensor en hybride luchtgekoelde condensors zijn verdampingskoelers.

** De veel gebruikte naam “Verdampingskoeling” is een vertaling van het Amerikaanse “Evaporative Cooling”. Het gebruik ervan is verwarrend, immers ook conventionele koelinstallaties met  chemische koudemiddelen, NH3, CO2, Propaan/Butaan zijn gebaseerd op het verdampen van koudemiddelen.

 

Onder “inert” gekoeld ventileren verstaan we:

Het langdurig kunnen functioneren met een extreem laag energiegebruik in een agressieve omgeving, met ook een slechte waterkwaliteit en zonder onderhoud uitgezonderd het verwisselen van filters.

 

Onder dauwpuntkoeling verstaan we:

Een indirect diabatisch proces, waarbij de mate van koeling afhankelijk is van het dauwpunt. Onder gelijke omstandigheden is de uitgaande temperatuur 3 à 4 °C (K) lager dan bij nattebolkoeling.***

 

***Nattebolkoeling betreft een adiabatisch proces, waarbij de mate van koeling afhankelijk is van de natteboltemperatuur. Nattebolkoeling wordt zowel als direct- en indirect systeem geleverd.

Dauwpuntkoeling wordt uitsluitend als indirect systeem geleverd.

 

Inert gekoeld ventileren kenmerkt zich door het optimaal gebruik maken van fysische basisprincipes* en resulteert in:

  1. Een minimum aan draaiende delen
  2. Een minimum aan onderhoud
  3. Gebruik in een agressieve omgeving
  4. Een extreem laag energiegebruik
  5. Geen vervuiling van koeleroppervlak
  6. Gebruik van ook zout- en agressief water
  7. Legionella veilig (geen aërosolvorming)
  8. Kan functioneren zonder deskundig technisch personeel

 

Voorbeelden:

    • Optimale warmte overdracht met behulp van een zich naar beneden bewegende waterfilm, (“Falling film”) over het koeler-plaatoppervlak en daarmee volledig wordt bedekt.
*(zwaartekracht + adhesie).
  • Watersuppletie door sponswerking, waarbij de spons eerst water absorbeert en zodra deze is verzadigd, zonder aërosolvorming afgeeft aan de hygroscopische laag.

*(absorptie en hygroscopische werking).

 

Bij inert koelen:

  • Kunststof koelers en omkasting. ****
  • Eén gezamenlijke ventilator voor primaire- en proceslucht
  • Vergroting van de hydraulische diameter, geeft een lagere drukval.
  • Optimalisatie stroming proceslucht.
  • Geen sproeiers, maar een verbeterde waterverdeling door absorptie met een kunststof- sponsachtig materiaal (geen viscose ) en ook hier geen aërosolvorming.
  • Bij het in bedrijf stellen van nieuwe bevochtigingskoelers, maar ook bij koeltorens kan de oppervlaktespanning de werking negatief beïnvloeden.

 

Een recente ontwikkeling maakt het mogelijk, die invloed te verminderen door het water over het koeleroppervlak zodanig te verdelen, dat in de stromingsrichting smalle en parallel aaneengeschakelde circuits ontstaan.

 

****kunststof is geschikt voor zoet-, brak-, zee-, demi- en bronwater + NH4+ .en agressieve lucht

  • Alleen pure kunststof. (viscose bevordert de groei van bacteriën).
  • Bij gebruik aan de kust. (geen zout bij veel soorten aluminium).
  • In de buurt van een agrarisch bedrijf. (geen NH3 bij koper/legeringen).
  • In zwembaden (geen r.v.s. bij chloor).

 

 

Samenvattend is inert gekoeld ventileren: 

Geschikt voor agressieve omstandigheden. Geschikt voor bijna iedere soort water. Met uitgaande lagere temperaturen. Legionella veilig (rapporten TNO en VDI). Minimaal onderhoud met uitsluitend het periodiek verwisselen van filters.

 

Meting in een bestaande sporthal, die werd voorzien van inert gekoeld ventileren met:

pater workshop

  • 0 tot 100% buitenlucht
  • Verdringingsventilatie
  • Koeling op leefniveau
  • Zonder WTW + 15 % als basis verwarming
  • CO2 vraaggestuurd (afh. aantal personen)
  • Interne belasting = aantal + soort sport

 

Droge bol                                    22,0 °C

Natte bol                                     16,0 °C

Relatieve vochtigheid                54,0 %

Dauwpunt                                    12,3 °C

Absoluut vochtgehalte               8,9 gram/kg

Gemeten lucht uit                    14,3 °C

Volgens simulator                     16,2 °C

 

Resulterend in: 1,9 K beter dan simulatie

                             1,7 K beneden de natte bol 

In de hal tijdens sporten: 20,9°C, 827 ppm CO2.

 

Zie ook you tube 

 

Terug