Jak odbywa się proces schładzania powietrza?

​

Systemy klimatyzacji opierają swoje działanie o różnego rodzaju agregaty, które pozwalają na schładzanie powietrza we wnętrzach obiektów, a także o dbanie o utrzymywanie w nich odpowiedniego, pożądanego poziomu wilgotności. Wykorzystywane są przy tym agregaty sprężarkowe, tzw. chillery, jak również agregaty absorpcyjne, nazywane chillerami absorpcyjnymi. 

Agregaty sprężarkowe w akcji

Klimatyzacja w pomieszczeniach hotelowych, restauracyjnych, w obiektach użyteczności publicznej czy w zakładach produkcyjnych może działać w oparciu o wodę lodową. Systemy, które ją wykorzystują, muszą posiadać urządzenie produkujące taki czynnik. Wytwornica wody lodowej umożliwia chłodzenie wyparne. Systemy te pracują z chillerami z free coolingiem, pozwalającym na ograniczenie kosztów funkcjonowania klimatyzacji. Dzięki tej technologii nie potrzeba dużych nakładów energii, dlatego inwestycja ma szansę zwrócić się w stosunkowo krótkim czasie. 

Woda lodowa z chillerami w układach klimatyzacyjnych jest czynnikiem chłodzącym. Powstaje w wytwornicach pracujących w układzie z pośrednim odparowaniem. Układ ten zawiera zespół sprężarkowy, parownik, skraplacz, zawory rozprężne, zbiorniki, filtry oraz układ regulacyjno-sterujący. 

Występuje co najmniej kilka rodzajów chillerów - tłokowe, śrubowe, spiralne i przepływowe, wyodrębnione biorąc pod uwagę rodzaj zastosowanej sprężarki. Jeśli zaś za punkt wyjścia weźmiemy rodzaj skraplacza, aktualnie dostępne są urządzenia ze skraplaczem natryskowo-wyparnym, skraplaczem chłodzonym powietrzem lub chłodzonym wodą. Zadaniem chillera jest schłodzenie wody, która trafia do systemu rur od źródła od odbiorników znajdujących się w klimatyzowanych pomieszczeniach. Instalację można regulować za pomocą armatury. 

Sama woda lodowa nie jest po prostu zimną wodą, ale roztworem czystej wody z niskokrzepliwymi czynnikami, ze względu na możliwość zamarzania w temperaturze 0 stopni Celsjusza. Roztwór może składać się z solanek, glikolu etylenowego lub propylenowego z wodą. Układ z wodą lodową może zasilać dowolną liczbę jednostek docelowych w pomieszczeniach klimatyzowanego obiektu. Woda lodowa jest generowana przez wytwornicę, czyli agregat, w którym są stosowane sprężarki (stąd nazwa agregatu sprężarkowego) typu spiralnego, śrubowego lub promieniowego. 

Proces schładzania powietrza w agregatach absorpcyjnych

Chłodzenie absorpcyjne wykorzystuje w instalacji klimatyzacji agregat absorpcyjny, który podobnie jak w przypadku opisywanych powyżej agregatów sprężarkowych, polega na schłodzeniu powietrza przez lokalne obniżenie temperatury, wywołane odparowaniem czynnika chłodniczego w ciśnieniu poniżej ciśnienia wrzenia. Ostateczny efekt chłodzenia jest zależny od ilości odparowanej cieczy i od ciepła parowania wykorzystywanego w układzie czynnika chłodniczego. 

W agregatach absorpcyjnych proces schładzania odbywa się w cyklu odparowania i skraplania, podobnym do tego, który następuje za sprawą agregatów sprężarkowych, choć mechaniczne sprężanie czynnika zostało zastąpione procesami chemicznymi, które zachodzą w warunkach blisko próżni. Aktywuje się je poprzez dostarczanie na bieżąco ciepła do agregatu. 

Chiller absorpcyjny wytwarza chłód przy wykorzystaniu energii cieplnej, w procesie absorpcji. Z definicji chemicznej wynika, że absorpcja to zjawisko oraz proces pochłaniania substancji gazowej w całą objętość substancji ciekłej. Nie wymaga to dostarczenia kosztownej energii elektrycznej, niezbędnej w przypadku działania agregatów wody lodowej. Energią zasilającą agregat absorpcyjny jest ciepło, które występuje pod postacią gorącej wody lub pary. Wytworzony w agregacie tego typu chłód, można wykorzystać na potrzeby procesów technologicznych lub do klimatyzowania pomieszczeń. Bardzo często takie rozwiązania polegające na chłodzeniu absorpcyjnym stosowane są w przemyśle i ciepłownictwie, ale coraz częściej są one spotykane w systemach trigeneracji w budynkach biurowych. Ma to związek z ich wysoką efektywnością energetyczną i aspektem ekologicznym tego rozwiązania.