Nebelkühlung durch das Zerstäuben von Wasser mittels Hochdrucktechnik ist eine sehr wirtschaftliche Kühlung für Räume, Hallen, Aussenbereiche oder auch der Ansaugluft von Rückkühlern.
Spezielle Nebeldüsen in Verbindung mit einer Hochdruckpumpe erzeugen den gewünschten feinen Nebel, der sofort verdunstet. Bei der Verdunstung wird Energie benötogt, die sich der Nebel aus der Umgebungsluft entzieht – es entsteht Kälte.
Beim Wechsel des Agregatszustandes von Flüssig zu Gasförmig wird die sogenannte Verdunstungsenergie benötigt. Diese Enrgie zieht sich der Kühlnebel aus der Umgebungsluft. Das gute daran ist, je Wärme die Umgebungsluft, desto schneller geht dies von satten, bzw. desto mehr Wassernebel kann verdunstet werden. Das heißt: je Wärmer die Lufttemperatur, desto mehr kann abgekühlt werden.
Um nun mehr abzukühlen, wird natürlich auch mehr Nebel, bzw. Wasser benötigt.
Als Beispiel:
Luft mit 20°C und 30% rel. Feuchte kann 4,4 g/kg aufnemen.
Das bedeutet: 1 m³ wiegt 1 kg. Somit hat 1 m³ 4,4 g Wasser als Wasserdampf gebunden oder aufgenommen.
Luft mit 40°C und 30% rel. Feuchte kann 13,7 g/kg aufnehmen.
Terrassenkühlung
Wird nun die Luft mit 20°C mit einer Nebelkühlung gekühlt, kann auf 11°C abgekühlt werden. Das entspricht einer Abkühlung von 9°C.
Wir die Luft mit 40°C adiabat gekühlt, dann werden 24,8 °C erreicht. das sind 15,2 °C Nebelkühlung.
Diese Werte werden erreicht, wenn einer Nebelkühlung bis 100% rel. Feuchte realisiert wird. Für eine adiabate Kühlung für einen Verflüssiger oder Rückkühler kann bendenkenlos bis zu 100%, bzw. noch weiter aufbefeuchtet werden. Im Aussenbereich ist das uch noch möglich. Jedoch in geschlossenen Räumen sollte bis 75% bis 85% rel. Feuchte befeuchtet werden, was die Nebelkühlung reduziert.
Bei der Nebelkühlung werden 630 W/h an Energie benötigt, um einen Liter Wasser zu verdunsten. Das heißt, es werden 0,63 kW/h Kälte erzeugt.
Interessant wird es z. B. bei dem Einsatz einer Nebelkühlung mit einer Leistung von 100 l/h an Zerstäubungsleistung. Das entspricht dann einer Kühlleistung von 63 kW/h.
Die Hochdruckpumpe, bzw. der Elektromotor benötigt hierzu eine elektrische Leistung von ca. 1,2 kW/h.
Das entspricht einem Verhältnis von 1:53. Somit können die Kosten für Energie und Wasser vernachlässigt werden.
Eine handelsübliche Kältemaschien benötigt ca. 0,25 W/h an elektrischer Energie zur Erzeugung von 1kW/h Kälte.
Das heißt, bei den 63kW/h werden 16 kW/h an elektrischer Energie benötigt.
Das Einsparpotzenzial der Nebelkühlung ist somit imens.
Eine Nebelkühlung beinhaltet die Nebelerzeugung mittels Nebeldüsen und Hochdruckpumpe. Ein Zerstäubungsdruck von 60 reicht aus, um den gewünschten Nebel zu erzeugen. Die kleinesten Pumpen haben einen Volumenstrom von 50 l/h. Diese Pumpen arbeiten mit 1400 U/min. und können mit Düsen von 25 bis 50 l/h beaufschlagt werden. Geringere Leistungen, Abstufungen oder Schaltungen mittels Magnetventil benötigen eine Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter. Bitte sprechen Sie und diesbezüglich an!
Bei der Wahl von 5 l/h Düsen, können somit maximal 10 Düsen installiert werden. Werden nun mehr Düsen installiert, wird der maximale Druck von 60 bar nicht mehr erreicht. Werden weniger Düsen als die 25 l/h, also weniger als 5 Düsen installiert, wird die Pumpe heiß und die Dichtungen nehmen schaden.
Bei der Leitungsverbinung unterscheiden wir für die Nebelkühlung zwischen PVC-Schlauch, Nylon-Schlauch und Edelstahlrohr. Das Edelstahlrohr bieten wir in 1/4″ und 3/8″ an. Ebenso den PVC-Schauch, der bequem mit den Steckverbindern verbunden werden kann. Der Nylon-Schlauch ist für Industrieanwendungen und hat einen Bestdruck von 690 bar und somit eine ausreichende Sicherheit, auch bei hohen Umgebungstemperaturen.
Das System mit Edelstahlrohr wird mit Schneidringverschraubungen verbunden. Edelstahlrohre werden vorzugsweise dann eingesetzt, wenn eine starre Verlegung bewünscht wird. Aus optischen Gründen wird ebenfalls das Edelstahlrohr bevorzugt.
Als Verbindung zwischen Hochdruckpume und Edelstahlrohr empfehlen wir den Nylon-Schlauch, da er wesentlich flexibler zu verlegen ist und bist zu 100m Länge hat und somit keine Verbinder benötigt.