Die Verdunstungskühlung erfreut sich inzwischen großer Beliebtheit. Sie ist eine der effizientesten Kühltechnologien, die im Vereinigten Königreich verfügbar sind. Welche Eigenschaften stecken hinter dieser Technologie? Das wollen wir in diesem Artikel herausfinden.
Die direkte Verdunstungskühlung ist die einfachste Form der Verdunstungskühlung. Das System verwendet einen Ventilator, um Luft aus der Umgebung anzusaugen. Diese Luft strömt dann durch nasse "Kühlpads". Das Wasser nimmt die Wärme aus der Luft auf, wenn es auf den Kühlpads verdampft. Der Motor drückt diese Luft (die eine niedrigere Temperatur hat) in das Gebäude.
Um zu verstehen, wie Verdunstungskühlung funktioniert, ist es wichtig, eine klare Vorstellung von der Psychrometrie zu haben. Diese besteht aus einer Wechselwirkung zwischen Feuchtigkeit, Wärme und Luft. Wenn die Temperatur steigt, nimmt auch die Fähigkeit der Luft, Feuchtigkeit zu speichern, zu. Feuchtigkeit ist daher ein sehr einflussreicher Faktor für den Wärmegewinn. Das psychrometrische Diagramm erklärt die Wechselwirkung zwischen den drei oben genannten Elementen.
Die Elemente einer psychrometrischen Karte:
TROCKENKUGELTEMPERATUR (DBT):
Bezieht sich auf die Temperatur der Umgebungsluft, die wir mit einem normalen Thermometer messen können. Sie ist "trocken", weil die Feuchtigkeit der Luft keinen Einfluss auf sie hat. Die Trockenkugeltemperatur ist ein Indikator für den Wärmeinhalt der Luft, wenn alle anderen Faktoren konstant bleiben. Mit dem Anstieg der DBT-Temperatur steigt auch die Kapazität der Feuchtigkeit, die der Luftraum aufnehmen kann.
FEUCHTKUGELTEMPERATUR (WBT):
Die Feuchtkugeltemperatur ist die Temperatur, die wir mit einem Thermometer messen können, dessen Glaskolben mit einem feuchten Tuch bedeckt ist. Die Feuchtkugeltemperatur zeigt den Feuchtigkeitsgehalt der Luft an. Es ist äußerst wichtig, die WBT bei Verdunstungskühlprozessen zu berücksichtigen, da die Differenz zwischen der Trockenkugel- und der Feuchtkugeltemperatur ein Maß für die Kühleffizienz ist. Bei 100 % relativer Luftfeuchtigkeit ist die Feuchtkugeltemperatur gleich der Trockenkugeltemperatur.
FEUCHTIGKEIT:
Beschreibt die Menge des Wasserdampfs in der Luft. Wir können zwei Arten von Luftfeuchtigkeit unterscheiden:
- Absolute Luftfeuchtigkeit: die Masse des in einer bestimmten Luftmasse vorhandenen Wasserdampfes. Sie wird in Gramm Wasserdampf (g) pro Kilogramm trockener Luft (kg) angegeben.
- Relative Luftfeuchtigkeit (RH): die tatsächliche Menge an Feuchtigkeit in der Luft im Vergleich zur gesamten oder maximalen Feuchtigkeit, die die Luft bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann. Wenn die Luft eine relative Feuchte von 50 Prozent hat, ist sie zu 50 Prozent gesättigt. Wenn sich die Luft der 100-prozentigen Sättigung nähert, kann sie immer weniger Wasser aufnehmen, bis sie bei 100 Prozent RH kein Wasser mehr aufnehmen kann.
Wie man eine psychrometrische Karte liest:
Bei der Verdunstungskühlung bewegen wir uns im Diagramm entlang von Linien mit konstanter Enthalpie: Das bedeutet, dass es sich um einen adiabatischen Prozess handelt, bei dem keine Wärmeübertragung stattfindet.
Wenn wir uns im psychrometrischen Diagramm von Punkt A entlang einer Linie mit konstanter Enthalpie bewegen, fügen wir der Luft Feuchtigkeit hinzu (vertikale Achse) und erhalten proportional dazu einen Rückgang der Trockenkugeltemperatur (horizontale Achse). Bei der Verdunstungskühlung ist die mögliche maximale Temperatursenkung die Differenz zwischen der Trockenkugel- und der Feuchtkugeltemperatur (die so genannte Feuchtkugeldepression): Das bedeutet, dass wir uns entlang der Linie bis zum Punkt C bewegen können, wo die relative Luftfeuchtigkeit 100 % beträgt. Allerdings ist kein Gerät perfekt, so dass es gewisse Verluste im Kühler gibt: Wenn wir einen Kühler mit einem Wirkungsgrad von 90 % betrachten, können wir Punkt B erreichen und somit eine Temperatursenkung von 11,5 °C erzielen.
Wenn Sie wissen wollen, in welchen Bereichen Sie Verdunstungskühlung effektiv einsetzen können, lesen Sie diesen Artikel.
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