Veel van de koeltechnische processen kunnen worden teruggevoerd tot basis-principes en thermodynamica.

Bij voorbeeld het verdampen van water tijdens het koken, condenseren van water op een koud raam, bevriezen tot ijs, maar ook begrippen als arbeid (energie), warmteoverdracht, druk, zwaartekracht, ad-/cohesie, adiabatische werking, enz.
Dit soort natuurkundige begrippen gelden ook voor de koeltechniek en luchtbehandeling. De toepassing is dan afhankelijk van de manier van koelen, dus het gekozen proces en soort koudemiddel.

Tegenwoordig is er vooral aandacht voor onderwerpen als Nanotechnologie, maar hoeveel weten we nog over die fysische basisprincipes? En wat kunnen we er mee?

Zomaar wat fysische basisprincipes die een rol kunnen spelen bij koelen en verwarmen.
➢ Adiabatisch en Diabatisch
➢ Adhesie en Cohesie
➢ Absorptie
➢ Beginsel van Watt
➢ Capillair
➢ Condenseren
➢ Drukverschil
➢ Faseovergang (smelten en stollen)
➢ Hygroscopische werking
➢ Middelpuntvliedende kracht
➢ Oppervlaktespanning
➢ Verdampen
➢ Zwaartekracht

Voorbeelden

Adiabatisch + diabatisch + verdampen:
Water tot ijs koken betreft een puur adiabatisch proces dat al op school tijdens de natuurkunde les werd gedemonstreerd. Verdampend water als koudemiddel betreft zowel directe, als indirecte adiabatische (natte bol) koeling) en directe diabatische (dauwpunt)koeling en worden gezamenlijk verdampingskoeling of bevochtigingskoeling genoemd. 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 of natuurlijke koudemiddelen (NH3, CO2, propaan/butaan) zijn gebaseerd op het verdampen van koudemiddelen.

Beginsel van Watt:
Vloeistofslag in een koelcompressor bij lage omgevingstemperaturen, kan worden voorkomen met behulp van een carterverwarming.

Zwaartekracht + adhesie:
Optimale warmteoverdracht met behulp van een zich naar beneden bewegende waterfilm, (“Falling film”) over het koeleroppervlak.

Absorptie en hygroscopische werking:
Watersuppletie door absorptie, waarbij een sponsachtig materiaal eerst water absorbeert en zodra deze is verzadigd, zonder aerosolvorming afgeeft aan een hygroscopische laag.

Oppervlaktespanning:
Bij het in bedrijf stellen van nieuwe bevochtigingskoelers, maar ook bij koeltorens kan de oppervlaktespanning de werking negatief beïnvloeden.

Meer weten:

De tweede editie van Natuurkunde voor Dummies biedt een prettige inleiding in de beginselen van de natuurkunde. Van atomen tot zwaartekracht - en alles daartussenin, auteur Steven Holzner neemt je in dit boek mee langs alle onderwerpen uit de natuurkundelessen op school. Aan de hand van aansprekende voorbeelden uit de wereld om je heen krijg je begrijpelijke uitleg over moeilijke kwesties. Bovendien worden de wetten van de thermodynamica uitvoerig op een rijtje gezet en voor de liefhebbers ook ruime aandacht voor de kwantummechanica en de relativiteitstheorie.

NATUURKUNDE VOOR DUMMIES, 2E EDITIE
Auteur Steven HolznerISBN- 9789043025898


Natuurkunde voor Dummies