Teoria technologii chłodzenia

Jak działają wieże chłodnicze z obiegiem otwartym i zamkniętym, skraplacze wyparne i systemy adiabatyczne: krótki przewodnik po wiedzy o technologiach chłodniczych.

Teoria delle tecnologie di raffreddamento_Torri di raffreddamento a circuito aperto

Chłodzenie wyparne w obiegu otwartym: jak to działa

Chłodnie wyparne wykorzystują prostą i naturalną zasadę fizyczną: wymuszone odparowanie minimalnej ilości wody obniża temperaturę głównej masy wody. Dlatego też chłodnie kominowe stanowią do dziś najczęściej stosowany system chłodzenia w zastosowaniach cywilnych i przemysłowych.

Temperatura termometru mokrego w obszarze instalacji to minimalna temperatura wylotowa, którą można teoretycznie uzyskać z wieży chłodniczej: wartość ta jest zawsze niższa niż temperatura termometru suchego (naturalnie, chyba że powietrze jest już nasycone).

W praktyce odpowiednio zwymiarowana chłodnia kominowa jest w stanie schłodzić wodę obiegową do temperatury o 2-3°C wyższej od temperatury termometru mokrego. Wynika to z wpływu czynników wydajnościowych związanych z nasyceniem powietrza.

Na tej podstawie wielu projektantów i producentów urządzeń planuje wykorzystanie wody z chłodni kominowej przy wymiarowaniu obiegów chłodniczych i wymienników ciepła. W ten sposób zapewniają optymalną wydajność instalacji już na pierwszym etapie projektowania.

Chłodzenie wyparne w obiegu zamkniętym: jak to działa

Wieże chłodnicze z obiegiem zamkniętym wykorzystują do odprowadzania ciepła tę samą zasadę fizyczną, co ich odpowiedniki z obiegiem otwartym: wymuszone odparowanie minimalnej ilości wody obniża temperaturę głównej masy wody.

Ciecz technologiczna, która ma być schłodzona, wchodzi do górnego kolektora wężownicy. Ta ostatnia jest stale zwilżana przez wodę krążącą w małym, wstępnie zmontowanym obiegu parowania urządzenia.

Odparowanie części wody obiegowej usuwa ciepło z powierzchni wymiany wężownicy. Wydajność chłodnicza wieży chłodniczej z obiegiem zamkniętym zależy od temperatury otoczenia.

Wieże chłodnicze z obiegiem zamkniętym
Skraplacze wyparne

Skraplacze wyparne: jak działają

Skraplacze wyparne są szczególnymi skraplaczami czynnika chłodniczego, które wykorzystują tę samą zasadę fizyczną, co wieże chłodnicze w celu odprowadzenia ciepła.

Czynnik chłodniczy (wodorowęglan lub amoniak), który ma zostać skroplony, dostaje się do górnej części wężownicy. Podobnie jak w przypadku wież chłodniczych z zamkniętą pętlą, wężownica jest stale zwilżana przez wodę krążącą w małym, wstępnie zmontowanym obiegu parowania urządzenia.

Odparowanie części wody obiegowej usuwa ciepło z powierzchni wymiany wężownicy. Również w tym przypadku wydajność zależy od temperatury otoczenia, podobnie jak w przypadku wież chłodniczych z wodą.

Chłodzenie adiabatyczne: jak to działa

Chłodnice adiabatyczne MITA wykorzystują zasadę chłodzenia adiabatycznego do poprawy wydajności wężownicy żeberkowej. Mogą być stosowane do chłodzenia mieszanin woda/glikol lub do kondensacji czynnika chłodniczego.

Chłodzenie adiabatyczne jest zjawiskiem termodynamicznym, w którym temperatura powietrza obniża się poprzez nawilżanie.

Temperatura, którą można osiągnąć nazywana jest „temperaturą nasycenia adiabatycznego”: może być ona znacznie niższa od temperatury „suchego” powietrza
w zależności od wydajności systemu nawilżania.

MITA Cooling Technologies opracowała system chłodzenia powietrza, który pozwala w pełni wykorzystać charakterystykę wentylatora w zakresie natężenia przepływu. Zapewniona jest wysoka wydajność nawilżania.

Chłodnice adiabatyczne i skraplacze