V principu – základní odpařovací chladicí systém používá k ochlazování cirkulujícího vzduchu pouze vodu a dmychadlo.
Když se teplý, suchý a nenasycený vzduch protáhne médiem nasyceným vodou – voda se z média odpařuje na páru ve vzduchu. Energie vypařování pochází ze vzduchu, který se ochlazuje.
- zvyšuje se vlhkost vzduchu – a snižuje se jeho teplota
Vypařování se liší od varu a může probíhat při teplotě nižší, než je teplota varu vody, protože probíhá na rozhraní kapaliny a páry.
Odpařovací chlazení lze realizovat pomocí
- přímých odpařovacích systémů
- přímých odpařovacích systémů
- hybridních systémů s nepřímými a přímými odpařovacími chladicími jednotkami
Přímé odpařovací chladicí systémy
V přímém odpařovacím chladicím systému -. je venkovní vzduch nasáván přes médium nasycené vodou (typicky celulóza) – nebo je vzduch rozprašován vodou – a ochlazován odpařováním. Ochlazený vzduch cirkuluje pomocí dmychadla.
Do proudu vzduchu lze přidávat vlhkost až do nasycení.
- Teplota suchého teploměru se snižuje
- Teplota vlhkého teploměru se nemění
- Relativní vlhkost se zvyšuje
- Měrná vlhkost se zvyšuje
Proces přímého odpařovacího chlazení v psychrometrickém diagramu
Vzduch o teplotě suchého teploměru 70 oF a relativní vlhkosti 60 % (stav A) se ochlazuje (stav B) odpařováním vody. Proces je vyznačen v následujícím psychrometrickém diagramu.
Při 100% zvlhčení vzduchu – teplota suchého teploměru se bude blížit 61 oF.
Přímý proces odpařovacího chlazení v Mollierově diagramu
Vzduch o teplotě suchého teploměru 30 oC a relativní vlhkosti 60 % (stav A) se ochlazuje (stav B) odpařováním vody. Proces je naznačen v následujícím Mollierově diagramu.
Při 100% zvlhčení vzduchu – teplota suchého teploměru se bude blížit 23,5 oC.
Přímé odpařovací chladicí systémy
V nepřímém odpařovacím chladicím systému je sekundární proud vzduchu ochlazován odpařováním vody. Sekundární proud vzduchu se pak používá k ochlazení primárního vzduchu ve výměníku tepla.
Vlhkost se do primárního vzduchu nepřidává a
- teplota suchého teploměru se snižuje
- teplota vlhkého teploměru se snižuje
- relativní vlhkost se zvyšuje
- specifická vlhkost se nemění
- .
Proces nepřímého odpařovacího chlazení v psychrometrickém diagramu
Vzduch ve stavu A s teplotou suchého teploměru 70 oF a relativní vlhkostí 60 % (stav A) je ochlazován do stavu B sekundárním proudem vzduchu ochlazovaným odpařováním vody. Tento proces je vyznačen v následujícím psychrometrickém grafu.
Při 100% zvlhčení sekundárního vzduchu se teplota suchého teploměru primárního vzduchu blíží 70 oF. Relativní vlhkost primárního vzduchu se blíží 83 %.
Proces nepřímého odpařovacího chlazení v Mollierově diagramu
Vzduch ve stavu A s teplotou suchého teploměru 30 oC a relativní vlhkostí 60 % (stav A) je ochlazován na stav B proudem sekundárního vzduchu ochlazovaného odpařováním vody. Proces je naznačen v Mollierově diagramu níže.
Při 100% zvlhčení sekundárního vzduchu se teplota suchého teploměru primárního vzduchu blíží 23,5 oC. Relativní vlhkost primárního vzduchu se blíží 86 %.
Hybridní odpařovací chladicí systémy
Přímé a nepřímé odpařovací chladicí jednotky lze kombinovat společně v hybridních systémech se sériově zapojenými nepřímými a přímými odpařovacími jednotkami. Kromě toho lze odpařovací jednotky kombinovat s energeticky náročnějšími kompresorovými chladicími jednotkami DX (Direct eXpansion).
Výhody odpařovacích chladicích systémů
Odpařovací chladicí systémy
- mohou být ekonomické, protože lze snížit potřebnou velikost chladicího systému s kompresorem DX. Odpařovací jednotky zkracují dobu provozu systémů DX
- mohou být šetrnější k životnímu prostředí než systém DX, protože neobsahují chladiva
- mohou být účinnější než systémy DX při vyšších teplotách
.