Adiabate Kühlung

AFT produziert seit über 15 Jahren Systeme zur adiabaten Kühlung für Gewerbe und Industrie. Als erstes Unternehmen weltweit haben wir uns auf die Hochdruckzerstäubung zur adiabaten Kühlung spezialisiert und erzielen Leistungsbereiche von 50 KW bis 50 MW. Wir optimieren auch Ihre klimatischen Bedingungen und helfen Ihnen, Energie zu sparen. Denn unsere Erfahrung ist Ihr Mehrwert!

Vorteile der adiabaten Kühlung

 
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Effizienz – denn ein Liter Wasser erzeugt 0,63 kW Kälte
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mehr Wärmeübertrag der Luft
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mehr Wärmekapazität der Luft
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günstiger als eine Kältemaschine
 

Individuelle Anwendungsbereiche

  • Wir optimieren Ihre bereits vorhandenen Rückkühler durch die Nachrüstung einer adiabaten Befeuchtung
  • Neuanlagen als adiabate Rückkühler inklusive Wärmetauscher
  • Zuluft- oder Abluftkühlung für Ihre Vollklimaanlage
  • Direkte Raumkühlung durch Verdunstung im Raum
  • Freiflächenkühlung mittels Nebelventilatoren

Unsere Kunden:

  • Rechenzentren erhöhen die Wirtschaftlichkeit und Versorgungssicherheit auch bei hohen Außentemperaturen
  • Unternehmen in den Bereichen Kälte, Klima und Lüftung optimieren und steigern ihre Leistung
  • Kunststoffverarbeiter sichern die Kälteversorgung
  • Betriebe mit produktionsbedingt hohen Temperaturen, etwa Brennöfen
  • Kühlung von Rohstoffen, Fertigungsprozessen und Produkten im Innen- und Außenbereich

 

Extrem günstig: adiabate Kühlung

Die Luftfeuchtigkeit in Mitteleuropa beträgt im Sommer durchschnittlich 30% relative Feuchte. Wenn man nun diese Luft bei 32 °C auf 100% relative Feuchte erhöht, kühlt die Luft auf 14 °C ab. Je nachdem, wie die Kühlung umgesetzt wird und welche raumklimatischen Anforderungen bestehen, kann die günstige und wartungsarme Kühlung durch Wasserverdunstung eine Kältemaschine komplett ersetzen – bei deutlich niedrigeren Kosten!   Kostenvergleich Kältemaschine / adiabate Kühlung für eine Produktionshalle mit 1.000 m3:  
Kühlung mittels Kältemaschine Adiabate Kühlung
Anschaffungskosten ca. € 80.000 bis 300.000 ab € 6.000
Betriebskosten ca. ca. € 30.000 / Jahr (Wasser, Strom, Reinigung, Service) ca. € 1.000 / Jahr (Wasser und Strom)
Zusätzlicher Aufwand Platzbedarf für Kältemaschine, Rückkühler, Rohrleitungen Zusätzliche Kühlmaßnahmen bei extremen Außentemperaturen (Nasskühlung)

Planung und Installation durch unsere Experten

Adiabate Kühlung ist ein einfaches System, das nach einem aus der Natur übernommenen Prinzip konzipiert ist. Dennoch sollten Sie bei der Installation auf die erfahrenen Experten von AFT vertrauen. Denn die Wirksamkeit der Kühlung hängt von der sachgemäßen Installation ebenso ab wie von der Entscheidung für ein geeignetes System. Vor Ort kann sich unser Fachmann einen Überblick darüber schaffen, welche Räume gekühlt werden sollen und daraufhin ein Konzept für das beste System aufstellen. Dabei berechnet er auch die notwendige Kapazität der Pumpen, sodass eine wirksame Druckstation zur Sprühbefeuchtung aufgestellt werden kann. Als nächstes werden die richtigen Sprühdüsen ausgewählt, die den feinsten Sprühnebel produzieren, der sofort verdunstet und die Luft schnell abkühlt. Dabei achten wir auch darauf, dass Sprühraster und Sprühdüsenbohrungen aufeinander abgestimmt sind, um eine optimale Wirkung zu erzielen. Unsere Fachleute stehen Ihnen von der wichtigen Planungsphase bis zur Beendigung der Installationsphase mit Rat und Tat zur Seite und helfen auch dabei, die Kosten für die benötigte Anlage zu berechnen. Eine fachgerecht entworfene und installierte Anlage gewährt Ihnen problemlos laufende Systeme, die Geld sparen und über Jahre hinaus zuverlässig für Kühlung sorgen.  

So funktioniert die adiabate Kühlung

Wenn ein Liter Wasser verdunstet, entzieht er der Umgebungsluft 630 Watt Wärmeenergie – diese Leistung benötigt die Zustandsänderung von flüssig in gasförmig. Um diese Verdunstung zu ermöglichen und zu beschleunigen, muss ein sehr dünner Wasserfilm erzeugt werden, idealerweise mit Mikrometer-feinen Wassertropfen. Dafür ist die Wasservernebelung mittels Hochdruck-Zerstäubungsverfahren ideal. Denn durch Hochdruck zerstäubtes Wasser verdunstet 850mal schneller, da die Wasseroberfläche auf das Zweimillionenfache erhöht wird. Wir haben eine Systemtechnik entwickelt und über 25 Jahre optimiert, die mit Luftbefeuchtung und Verdunstung die effizienteste Art der adiabaten Kühlung garantiert. Der Energiebedarf der Hochdruckpumpentechnik liegt nur bei 25 Watt für die Mikrovernebelung von einem Liter Wasser – das spart enorme Kosten.  

Abkühlung und Energieeinsparung

Bei einer Außenluft von 36 °C und 30% relativer Luftfeuchtigkeit lässt sich mit der adiabaten Kühlung eine Zuluft von ca. 27 °C bei 65% relativer Feuchte erreichen. Wenn der Produktionsprozess höhere Luftfeuchtewerte bis 80% erlaubt, kann bis auf 22 °C gekühlt werden. Und falls noch tiefere Temperaturen gefordert sind, lassen sich folgende Verfahren einsetzen: Eine adiabate Abluftkühlung für bestehende Lüftungsanlagen, oder die klassische Kältemaschine, die dann wesentlich kleiner dimensioniert werden kann, da sie nur unterstützend kühlen muss.  

Adiabate Kühlung für Rückkühler

Kaltwassersätze, auch Rückkühler genannt, transportieren die Wärmeenergie ab. Wenn die die Rückkühler allerdings zu klein dimensioniert sind, über die Jahre an Leistung verloren haben oder die extremen sommerlichen Temperaturen nicht mehr bewältigen, kann die Kältemaschine ihren Dienst verweigern. Sobald temperatursensible Produkte oder Produktionsstätten nicht ausreichend gekühlt werden, drohen schnell erhebliche Probleme. Für die Lebensmittelherstellung, Rechenzentren oder die Raumklimatisierung bedeutet das: verdorbene Waren, Produktionsausfall, Serverausfälle, sinkende Arbeitsleistung. Durch den Einsatz von Zerstäubungssystemen, speziell für die nachträgliche Installation an Rückkühlern, kann der störungsfreie und energieeinsparende Betrieb Ihrer Bestandsanlage garantiert werden.  

Vorteile der adiabaten Kühlung durch Hochdruckzerstäubung

  • Keine Einschränkung durch die Bauform der Rückkühle, egal ob V-Kühler, stehende, liegende und mehrstufige Kühler
  • Befeuchtungsleistungen bis 14g pro kg Luft möglich, Sprüh- oder Wabenbefeuchter erreichen hingegen nur bis zu 3g pro kg Luft
  • Durch die Feinstvernebelung kann überfeuchtet, also über 100% relative Feuchte erzeugt werden, um weitere 20% Wärme abzuführen
  • Kein Luftwiderstand durch Waben, Kassetten, enorme Sprühleitungen oder Einhausungen (Widerstand auch ohne Besprühung)
  • Kein Verkalken oder Verblocken des Wärmetauschers, da nur aufbereitetes Wasser eingesetzt wird.
  • Kein Luftwiderstand durch in den Lamellen stehendes Wasser (überwiegend bei Tischkühlern), außerdem keine statischen Probleme durch Gewicht
 

Die sechs Varianten adiabater Kühlung

  1. Adiabate Rückkühlung
Bei der Kälteerzeugung mit Kältemaschine wird die im Raum entzogene Wärme durch einen Rückkühler abgeführt. Steigt die Außentemperatur so weit, dass die Wärme nicht mehr abgeführt werden kann, schaltet die Kältemaschine ab. Durch Besprühung mit Feinstnebel können selbst extreme Temperaturen abgeführt werden. Je heißer, desto mehr Wärme kann bei der adiabaten Rückkühlung abgeführt werden.
  1. Adiabate Zuluftkühlung
Der Kühlnebel wird in einem Lüftungskanal eingesprüht und kühlt die warme Ansaug- bzw. Außenluft. Ist die Installation der Komponenten im Kanal nicht möglich, kann der Kühlnebel ebenso an die Luftansaugung des Zuluftkanals installiert werden.
  1. Adiabate Abluftkühlung
Der Kühlnebel wird in den Abluft- bzw. Fortluftstrom eingesprüht. Die dabei entstehende Kälte wird mittels Wärmetauscher-Verbundsystem in die Zuluft übertragen.
  1. Direktkühlung
Im Raum oder der Halle installierte Axialventilatoren, bestückt mit Zerstäubungsdüsen, verteilen die Verdunstungskühlung homogen, ganz ohne Lüftungsanlage.
  1. Freiluftkühlung
Ermöglicht sogar die Kühlung von Luft im Freien. Dabei wird mit Ventilatoren oder Lüftern die gekühlte Luft verteilt, bzw. auf einen Bereich mit Kälte beaufschlagt.
  1. Stallkühlung
Der Kühlnebel wird in den Stall eingesprüht und kühlt die warme Hallenluft. Eine enorme Entlastung für Tiere!  

Vorteile der adiabaten Kühlung durch Hochdruckzerstäubung

  • Keine Einschränkung der Bauform der Rückkühler, V-Kühler, stehende-, liegende, und mehrstufige Kühler.
  • Befeuchtungsleistungen bis 14 g/kg Luft möglich. Sprüh- oder Wabenbefeuchter erreichen max. 2~3 g/kg.
  • Durch die Feinstvernebelung kann überfeuchtet werden, also > 100% rel. Feuchte um weitere 20% Wärme abzuführen.
  • Kein Luftwiederstand durch Waben, Kasetten, enorme Sprühleitungen oder Einhausungen (Wiederstand auch ohne Besprühung).
  • Kein verkalken oder verblocken des Wäremtauschers, da nur aufbereitettes Wasser eingestezt wird.
  • Kein Luftwiederstand durch in den Lamellen stehendes Wasser (überwiegend bei Tischkühler) zudem keine statischen Probleme durch Gewicht.
 

Überholte Technik: Berieselungskühlung "Gardenakühlung"

Rieselbefeuchter können fest installierte Düsenstöcke sein, die mit Grobdüsen lediglich Wasser auf den Wäremtauscher sprühen. Der dazu benötigte Druck wird von der Wasserleitung abgenommen und liegt bei 3..4 bar. In diesem Druckbereich kann natürlich keine schwebefähiger Nebel erzeugt werden. adiabate-kühlung-verdunstermatten-aft Des weiteren wird gerne versucht, mittels Zellstoffkasetten oder offenporigen Schaumstoffmatten die Verdunstung zu verbessern. Das Ergebniss ist dann meißt kontrakproduktiv, da hiermit nur ein Luftwiederstand aufgebaut wird, der die Wärme dann nicht mehr ausreichend abführen kann.

Nachteile von Berieselungssystemen

  • Tischkühler und V-Kühler nicht umsetzbar
  • Kühlung nicht möglich, weil grobe Tropfen nicht verdunsten
  • Enorme Kosten für Leitungs- und Abwasser
  • Zusätzliche Energiekosten durch erhöhte Stromaufnahme der Ventilatoren
  • Statische Probleme wegen erhöhtem Gewicht
  • Personalkosten durch Berieselung mit dem Gartenschlauch
  • Kalkablagerungen in den Lammellen
  • Enormer Installationsaufwand
  • Extremer Luftwiderstand auch ohne Berieselung
  • Verkeimungsgefahr wegen Umlaufwasser
  • Verschmutzungsanfällig, Pollen, Blätter
  • Reinigung nicht möglich, Bruchgefahr
  • Mit aufbereitetem Wasser lösen sich die Klebstellen und das Material wird Porös
  • Befeuchtungsleistung begrenzt auf 5 g/kg/kg. Keine Übersättigung der Luft möglich.
  • Nicht für Tisch- oder V-Kühler geeignet, da die Rieselkasetten nur senkrecht funktionieren.
 

Kurzfilm über die adiabate Kühlung von AFT