Що таке адіабатичне охолодження повітря (адіабатична система)?

Ви коли-небудь помічали, як прохолодно стає після дощу влітку? Або як холодить шкіру мокра футболка на вітрі? Це і є адіабатичне охолодження повітря в дії – тільки в природних умовах, а не в інженерних системах.

У промисловості цей принцип активно використовують для зниження температури потоків, наприклад в системах кондиціонування та охолодження обладнання. Одним з популярних рішень вважається драйкулер – пристрій, де адіабатичне охолодження дозволяє економити енергію і підтримувати стабільний температурний режим без зайвої витрати води.

Що таке адіабатичне охолодження повітря

Уявіть спекотний літній день – ви бризкаєте водою з пульверизатора прямо в повітря, вона випаровується, і відразу стає прохолодніше. Ось вам адіабатичне охолодження простими словами.

Коли вода перетворюється на пару, вона забирає тепло з повітря. Фізики називають це випарним охолодженням. А слово "адіабатичний" означає, що процес відбувається без обміну теплом з навколишнім середовищем. Звучить складно? Насправді все простіше.

Візьмемо конкретний приклад. Повітря з температурою 35°C і вологістю 30% проходить через адіабатичну систему. Вода випаровується, вологість росте до 70%, а температура падає до 24°C. Цілих 11 градусів охолодження – і ніякого холодоагента! Так, наприклад, працюють деякі градирні.

Як працює адіабатичний охолоджувач повітря

Принцип роботи як у мокрого рушника на голові в лазні. Гаряче сухе повітря проходить через вологий матеріал. Вода випаровується і охолоджує повітря. Ось і вся наука.

Адіабатична система складається з трьох основних частин:

1.       Вентилятор – проганяє повітря через установку

2.       Водяний насос – подає воду на охолоджувальні панелі

3.       Випарні панелі – спеціальні соти, де відбувається охолодження

Панелі роблять з целюлози або синтетичних матеріалів. Вони як губка – тримають воду і дають їй випаровуватися поступово. Повітря проходить через мокрі соти і охолоджується.

А ось цікава деталь: чим сухіше повітря, тим краще працює адіабатичне охолодження повітря. В пустелі при вологості 10% можна знизити температуру на 20 градусів. А у вологому кліматі – тільки на 5-7 градусів.

Де найкраще працює адіабатична система

Адіабатичне охолодження відмінно працює в сухому кліматі. Подивіться на таблицю ефективності:

В Середній Азії або, до прикладу, в Іспанії адіабатичний охолоджувач повітря працює прекрасно. А от в Одесі толку не так уже й багато, адже повітря і так вологе.

Знаєте, де ще використовують цю технологію? В теплицях. Справа в тому, що рослинам потрібна вологість і прохолода. Адіабатична система дає і те, і інше. Помідори ростуть краще, а рахунки за електрику менші.

Адіабатичний охолоджувач повітря – реальні приклади використання

Візьмемо, до прикладу, склад у Дніпрі, площа якого 2000 квадратів. Влітку всередині +40°C, робітники ледь не непритомніють. Поставили адіабатичне охолодження повітря – температура впала до 28°C. Не руфтоп, звичайно, але працювати можна.

Або птахофабрика. Курям на спеці погано – менше несуться, більше хворіють. Встановили адіабатичну систему в курнику на 10000 голів. Температура знизилася на 8 градусів, яйценосність зросла на 15%.

Спортзали теж використовують адіабатичне охолодження. У Києві є зал, де влітку включають таку систему. Повітря стає прохолоднішим на 10 градусів, і вологість не критична – близько 65%. Для тренувань саме те.

А в Дубаї подібні охолоджувачі ставлять навіть на зупинках громадського транспорту. Уявіть: на вулиці +45°C, а під навісом +30°C. Чекати автобус стає терпимо.

Плюси і мінуси технології

Що добре:

·         дешева установка і експлуатація;

·         свіже повітря з вулиці (не ганяємо одне і те ж);

·         зволоження повітря (шкіра не сохне);

·         екологічність (ніяких фреонів).

Що не дуже: у вологому кліматі майже не працює, не можна охолодити нижче певної межі, підвищує вологість (може бути цвіль), потребує регулярного чищення від накипу і бактерій.

І головне – адіабатична система не може охолодити повітря нижче температури мокрого термометра. Це фізична межа. При 30°C і вологості 50% мінімум – це 22°C. Хочете 18°C? Значить, тільки кондиціонер, ну або система чіллер-фанкойл, до прикладу.

Якщо вирішили встановити такий охолоджувач, ось що потрібно знати. Спочатку виміряйте вологість у найспекотніший день. Якщо більше 60% – краще не треба, ефекту майже не буде. Оптимально – 20-40%.

Розмір має значення. На 10 квадратних метрів потрібен повітрообмін 1500-2000 кубометрів на годину. Менше – не охолодить, більше – буде протяг.

Вода повинна бути чистою, тому що якщо вона жорстка, то забиває панелі накипом. Поставте фільтр або використовуйте пом'якшену воду. І міняйте воду раз на тиждень – інакше заведуться бактерії.

FAQ: часті питання про адіабатичне охолодження повітря

Чи можна використовувати адіабатичний охолоджувач повітря вдома?

Так, є побутові охолоджувачі на 20-50 квадратів. Коштують недорого, споживають як вентилятор – 50-150 Вт. Але пам'ятайте про вологість – в квартирі може стати занадто сиро.

Чим відрізняється від звичайного зволожувача?

Така система проганяє великі об'єми повітря через воду, охолоджуючи його. Зволожувач просто додає вологу в кімнату, майже не змінюючи температуру – різниця в потужності і об'ємі оброблюваного повітря.

Чому не ставлять скрізь замість кондиціонерів?

Такий тип охолодження працює тільки в сухому кліматі і не може точно тримати задану температуру. В серверних, лікарнях, магазинах потрібен стабільний клімат – там без кондиціонера не обійтися.

Як часто потрібно обслуговувати систему?

Панелі адіабатичного охолоджувача чистять раз на місяць, воду міняють щотижня, дезінфекцію проводять раз на сезон. Якщо вода жорстка – чищення потрібно частіше, інакше панелі заб'ються накипом.

Чи можна охолодити закрите приміщення?

Ні, адіабатичне охолодження повітря потребує постійного припливу свіжого повітря і видалення вологого. В закритому приміщенні вологість швидко досягне 100%, і охолодження припиниться.

Чи небезпечно це для здоров'я?

При правильному обслуговуванні така система безпечна. Але якщо не міняти воду і не чистити панелі, можуть розмножитися бактерії легіонели – це небезпечно, викликає запалення легень.