Grundlagen: Indirekte/direkte Verdunstungskühlung

4 Min. lesen - Veröffentlicht auf Juni 2, 2020

Verdunstungskühlung kühlt Luft mithilfe der Verdunstung von Wasser. Um verdunsten zu können, benötigt Wasser Wärme. Diese Wärme wird der Luft entzogen, das heißt, die Luft kühlt ab. Die Technik ermöglicht eine energieeffiziente und umweltverträgliche Raumkühlung. Dennoch gibt es eine Reihe von Missverständnissen.


Missverständnis 1: Verdunstungskühlung schafft ein subtropisches Raumklima

Eine der am weitesten verbreiteten Befürchtungen ist, dass die Verdunstungskühlung innerhalb einer Produktionshalle ein subtropisches Raumklima mit hoher Luftfeuchtigkeit und Kondenswasserbildung am und um den Arbeitsplatz verursachen könnte. Dies ist jedoch bei der indirekten (zweistufigen) Verdunstungskühlung nicht der Fall. Die indirekte Verdunstungskühlung arbeitet nach dem Prinzip der ventilatorischen Kühlung. Zuluft wird in den Raum geleitet, nimmt die Wärme auf und wird dann über einen Abzug abgeführt. Auf diese Weise erhält die in der Raumluft enthaltene Feuchtigkeit nicht die Möglichkeit, sich in Innenräumen aufzubauen.

Two-Stage OXYVAPSchematische Darstellung zweistufige adiabate Kühlung Oxycom

 

Missverständnis 2: Verdunstungskühlung ist nicht nachhaltig und verbraucht viel Wasser

Es wird nur 1 kW Strom benötigt, um bis 40 kW Kühlleistung bereitzustellen. Dieser EER (Energy Efficiency Ratio) ist bei herkömmlichen Kühlsystemen um den Faktor 10 niedriger. An heißen Tagen steigt der Stromverbrauch der Verdunstungskühlung kaum an, und es gibt keine hohe Spitzenleistung. Alles in allem verbraucht die Verdunstungskühlung weniger Strom als die mechanische Kühlung. Um 695 kW Kühlleistung zu erzeugen, werden 1 m³/h Wasser benötigt. Kraftwerke zur Stromerzeugung benötigen deutlich mehr.


Missverständnis 3: Verdunstungskühlung ist teuer

Mit Verdunstungskühlung lässt sich ein großes Fabrikgebäude zu 80 % niedrigeren Kosten kühlen und belüften als mit einem mechanischen Kühlsystem. Verdunstungskühlung ist nicht nur in der Anschaffung günstiger, sondern benötigt auch bis 90 % weniger Strom für die Kühlung als mechanische Kühlsysteme. Die Kosten für den Wasserverbrauch sind minimal.


Missverständnis 4: Verdunstungskühlung ist in einem feuchten Klima nicht wirksam

Die Verdunstungskühlung ist ein physikalischer Prozess. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80 % kann ein Verdunstungskühlsystem tatsächlich nicht so effektiv kühlen wie bei einer niedrigeren Luftfeuchtigkeit. Einige tropische Länder haben ein so feuchtes Klima, dass die Verdunstungskühlung keine ausreichende Kühlleistung erbringen kann. In Europa kommt dies praktisch nicht vor, nur kurz vor oder während starker Regenfälle, was nur für wenige Stunden im Jahr zutrifft. Es gibt auch nur wenige Tage im Jahr, an denen ein Verdunstungskühlsystem nicht effektiv kühlen kann. Diese Tage treten gewöhnlich im Frühjahr und Herbst auf, wenn die Temperaturen noch relativ niedrig sind und die Luftfeuchtigkeit für einige Stunden am Tag hoch ist. Für den Rest des Jahres funktioniert die Verdunstungskühlung als nachhaltige Raumklimalösung. Regionen, wie z.B. Dubai, haben eine längere Feuchtperiode, in der die Temperaturen weit über ein komfortables Niveau ansteigen. Hier kann man sich für ein hybrides Kühlsystem entscheiden, eine Kombination der indirekt/direkt Verdunstungskühlung mit einem mechanischen Kühlsystem. Dabei wird an den feuchten Tagen das mechanische Kühlsystem zugeschaltet.


Missverständnis 5: Verdunstungskühlung kann nur auf wenige Kelvin unter die Außentemperatur abkühlen

Ohne ein Kühlsystem können die Temperaturen innerhalb einer Produktionshalle schnell um 5 bis 10 K über die Außentemperatur ansteigen. Nicht nur durch die Wärmestrahlung von außen, sondern auch durch die inneren Wärmelasten z.B. von Produktionsanlagen. Mit einem direkten adiabatischen Kühlsystem können man nicht so tief kühlen, und man benötigt viel mehr Luft, um die Temperatur zu senken. Wenn die Außentemperatur 40 °C beträgt, kann ein direktes adiabatisches Kühlsystem die Innentemperatur in der Regel nicht auf 22 °C herunterkühlen. Eine zweistufige Verdunstungskühlung kühlt bis 7 K tiefer als direkte adiabatische Systeme. Zusätzlicher Vorteil: Die zweistufige Verdunstungskühlung bringt bis 60 % weniger Feuchtigkeit in den Innenraum ein.


Missverständnis 6: Verdunstungskühlung ist unhygienisch und kann eine Legionelleninfektion verursachen

Da bei der Verdunstungskühlung Außenluft zur Kühlung verwendet wird und die Außenluft Bakterien und Pilze enthält, gibt es die Befürchtung, dass dieser Prozess unhygienisch sei, vor allem, weil das Kühlpad bei der direkten Verdunstungskühlung, durch das die Luft strömt, beim adiabatischen Prozess nass wird. Die meisten Verdunstungskühlsysteme haben ein Kühlpad aus Zellulose, das ein Nährboden für Bakterien und Pilze sein könnte. Doch diese Kühlpads werden alle 24 Stunden vollständig getrocknet. Alles, was sich in der Zellulose einnistet hat, stirbt ab. Außerdem gibt es Pads, die aus Aluminium statt aus Zellulose bestehen. Die Aluminiumlamellen in den Pads sind mit einer antibakteriellen Silberionenschicht überzogen, die das Wachstum von Bakterien und Pilzen verhindert.

IntrCool aluminium pad

AluminiumPad OXYVAP

Legionellenbakterien vermehren sich in Wasser mit einer Temperatur zwischen 20 und 50 °C, insbesondere wenn dieses Wasser stagniert. Die Verdunstungskühlung funktioniert als Verdunstungskühlsystem, bei dem Wasser verdampft und nicht zerstäubt wird. Bei einigen adiabatischen Kühlsystemen, wie Kühltürmen, bei denen zur Kühlung Wasser in die Luft zerstäubt wird, können Probleme auftreten. Beim zweistufigen adiabatischen Kühlprozess werden jedoch keine Tropfen oder Aerosole freigesetzt. Das bedeutet, es besteht keine Gefahr durch Legionellen, auch wenn die Bakterien im Wasser vorhanden sind.


Missverständnis 7: Verdunstungskühlung ist zu komplex

Auch wenn es die adiabatische Kühlung in ihrer einfachsten Form seit Jahrhunderten gibt, sind die meisten Menschen mit den Möglichkeiten, die neue adiabatische Technologien bieten, nicht vertraut. Und diese Unkenntnis führt oft dazu, dass sie zögern, etwas anderes auszuprobieren. Unsere gegenwärtige globale Klimasituation fordert uns jedoch auf, etwas anderes auszuprobieren und innovative Wege zu finden, um unseren Kohlenstoff-Fußabdruck zu reduzieren.

Die Erforschung und Übernahme neuer Konzepte erfordert immer einige Anstrengungen, sollte jedoch niemals ein Grund sein, dies nicht zu tun. Dasselbe gilt für die adiabatische Kühlung. Fabrikbesitzer und Installationsmechaniker sagen schnell, dass die adiabatische Kühlung zu komplex ist, um sie zu implementieren, aber nichts ist zu kompliziert, wenn man sich einmal die Zeit genommen hat, sie zu verstehen.

Wir von Oxycom sind hier, um Ihnen auf diesem Weg zu helfen. Wir verfügen über eine breite Palette von Tools zur genauen Berechnung der äußeren und inneren Wärmelast eines Gebäudes, der erforderlichen Kapazität für Kühlung und Belüftung und der damit verbundenen Betriebskosten. Zusammen mit Ihren Experten und dem lokalen Installationsteam legen wir fest, wie die Luftzufuhr und -abfuhr am besten und effizientesten in Ihre Gebäude integriert werden kann.

Tatsache: Adiabatische Kühlung bietet eine nachhaltige Lösung für ein gesundes und angenehmes Raumklima

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in praktisch jedem Klima der Welt die zweistufige adiabatische Kühlung eine geeignete Lösung für das Raumklima ist. Darüber hinaus bietet sie eine umweltverträgliche Möglichkeit, ein gesundes und angenehmes Raumklima in großen Gebäuden zu schaffen und zu erhalten. Im Zeitalter wachsender Umweltsorgen ist es das Ziel von Oxycom, eine umweltfreundliche Lösung für ein gesundes Raumklima zu liefern, in dem sich die Menschen an jedem Tag des Jahres wohl und produktiv fühlen. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an einen unserer kompetenten Spezialisten für adiabatisches Klima.

 
Picture of Kor Foekens
Veröffentlicht auf Juni 2, 2020

Kor Foekens

“Ich bin davon überzeugt, dass es Zeit für nachhaltige Klimasysteme ist. Dies ist eine Folge des Klimawandels und der Notwendigkeit, den weltweiten CO2-Fußabdruck zu reduzieren. Es ist fantastisch, mit dem gesamten Oxycom-Team einen Beitrag dazu leisten zu können.”

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