9-11-2015
P.G.H. Uges 5 november 2015
1
Het Airco-Kenniscentrum.nl is ideëel, werkt samen met ISSO en geeft net als in een encyclopedie, opdrachtgevers, gebruikers architecten en overheden, informatie over ventilatie, luchtbehandeling en innovaties. Hoe is het gesteld met de kennis bij het bevoegd gezag over innovatieve ontwikkelingen? ontwikkelingen? Aan de ontwikkeling van inert diabatisch gekoeld ventileren werkt R. Van der Wal samen met StatiqCooling/Air@Work.
2
1
9-11-2015
“Water tot ijs koken” Een adiabatisch proces dat op school tijdens de natuurkunde les werd gedemonstreerd. Tegenwoordig is er vooral aandacht voor Nanotechnologie. Maar hoeveel weten we nog over de vroeger geleerde basis principes? En wat kunnen we er mee?
3
Onder “inert” gekoeld ventileren verstaan we, om met een extreem laag energiegebruik, in een agressieve omgeving, bij een slechte waterkwaliteit, zonder onderhoud, langdurig te kunnen functioneren. Onder dauwpuntkoeling verstaan we een diabatisch proces waarbij de mate van koeling afhankelijk is van het dauwpunt. Onder gelijke omstandigheden is de uitgaande temperatuur 3 à 4 K lager dan bij nattebolkoeling.
4
2
9-11-2015
Inerte koeling kenmerkt zich door: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Een extreem laag energiegebruik Een minimum aan draaiende delen Een minimum aan onderhoud Gebruik in een agressieve omgeving Geen vervuiling van koeleroppervlak Gebruik van ook zout- en agressief water Legionella veilig (geen aërosolvorming) Kan functioneren zonder deskundig technisch personeel
5
De bij inert diabatisch koelen aan de orde zijnde fysische basisprincipes:** basisprincipes:**
Adiabatisch en Diabatisch Adhesie en Cohesie Absorptie Drukverschil Hygroscopische werking Middelpuntvliedende kracht Verdampen Zwaartekracht
6
3
9-11-2015
Voorbeelden: Optimale warmte overdracht met behulp van een zich naar beneden bewegende waterfilm, (“Falling film”) over het koeler-plaatoppervlak en daarmee volledig wordt bedekt. **( **(zwaartekracht + adhesie). adhesie). Watersuppletie door sponswerking, waarbij de spons eerst water absorbeert en zodra deze verzadigd is zonder aërosolvorming afgeeft aan de hygroscopische laag. **(absorptie **(absorptie en hygroscopische werking).
7
kunststof is geschikt voor zoetzoet-, brakbrak-, zeezee-, demidemien bronwater + NH4+ .en agressieve lucht o Alleen pure kunststof: (viscose bevordert de groei van bacteriën) bacteriën). o Bij gebruik aan de kust: (geen zout bij veel soorten aluminium) aluminium). o In de buurt van een agrarisch bedrijf: (geen NH3 bij koper/legeringen). o In zwembaden: (geen r.v.s. bij chloor). chloor). Kostprijs huidige kunststofomkasting is hoog. (huidig onderzoek is naar een goedkoper alternatief, met gelijke kenmerken).
8
4
9-11-2015
. Vprocess p
Dewpoint cooler
Channel plates
Water supply
Fan
. Vcold
. Vprimary
Valve
Diffusor
ih
Foil
First channel plate removed to show one of the process ducts
ah 1/3 q v
P=0
P=0 1/3 q v
Statische indirect werkende dauwpuntkoeling
2/3 q v Cooled supply air
Legionella veilig ; geen aërosolvorming Geen vervuiling van koeleroppervlak, door gebruik middelpuntvliedende kracht
P=+ P=++ q
wet surface covered by textile
v
outside fresh and warm air
9
Bij inert koelen:
Vergroting van de hydraulische diameter, geeft een lagere drukval. Optimalisatie stroming proceslucht. Geen sproeiers, maar een verbeterde waterverdeling door absorptie met een kunststof- sponsachtig materiaal (geen viscose ) en ook hier geen aërosolvorming
Gevolg: lagere temperatuur lager energiegebruik geen risico legionella
10
5
9-11-2015
Bij het in bedrijf stellen van nieuwe bevochtigingskoelers, maar ook bij koeltorens kan de oppervlaktespanning de werking negatief beïnvloeden. Een recente ontwikkeling maakt het mogelijk, die invloed te verminderen door het water over het koeleroppervlak zodanig te verdelen dat in de stromingsrichting smalle en parallel aaneengeschakelde circuits ontstaan.
11
Een bestaande sporthal, werd voorzien van inert gekoeld ventileren met: o o o o o o
0 tot 100% buitenlucht Verdringingsventilatie Koeling op leefniveau Zonder WTW + 15 % als basis verwarming CO2 vraaggestuurd (afh. afh. aantal personen) Interne belasting = aantal + soort sport
12
6
9-11-2015
Meting bij inert koelen tijdens sporten Droge bol Natte bol Relatieve vochtigheid Dauwpunt Absoluut vochtgehalte Gemeten lucht uit Volgens simulator
22,0 °C 16,0 °C 54,0 % 12,3 °C 8,9 gram/kg 14,3 °C 16,2 °C
Resulterend in: 1,9 K beter dan gesimuleerd. 1,7 K beneden de natte bol. bol. In hal tijdens sporten: 20,9 °C, 827 ppm CO2.
13
Berekening met simulator
14
7
9-11-2015
temperatuur in °C
aantal gr. waterdamp per kg droge lucht
Stappen in het Mollier diagram: diagram 12
opwarming door afgegeven energie ventilator
2 3
afkoeling aangezogen lucht 2/3 van de gekoelde lucht gaat naar de te koelen ruimte in het gebouw
3 4
1/3 proceslucht keert 180° om; het aanwezige vocht op de hygroscopische laag begint te verdampen
4 5
verdampende vocht waarbij de benodigde warmte voor het verdampen wordt onttrokken aan de te koelen (23) aangezogen lucht
5
de proceslucht met het verdampte vocht wordt naar buiten afgevoerd
15
16
8
