Kold befugtning | Brug af luftbefugtere til evaporativ køling

En koldtvandsluftbefugter, der fordamper 100 kg vand i timen til omgivelserne, leverer ca. 63 kW adiabatisk køling, og den gør dette, mens den kører på mindre end 0,3 kW elektricitet.

At køle omgivelserne ved hjælp af den adiabatiske effekt af fordampning af vand fra en luftbefugter er langt mere energieffektivt og dermed omkostningseffektivt end at anvende kompressor-drevet mekanisk køling. Faktisk kan driftsomkostningerne være op til 80 % lavere.

Det betyder dog ikke, at evaporativ køling kan erstatte køling med kompressor, da effektiviteten afhænger af temperaturen og luftfugtigheden i den luft, der ledes ind i luftbefugteren. Varm, tør luft kan absorbere mere fugt og har derfor en større kølekapacitet end kold, fugtig luft, som ikke kan absorbere lige så meget.

Typer af luftbefugtere

Der findes to hovedtyper af koldtvandsluftbefugtere og to hovedmetoder til afkøling ved hjælp af disse. For det første er luftbefugtyperne enten fordampnings- eller sprøjtebefugtere. En fordampningsbefugter, såsom Condair ME, er placeret i en kanal eller et luftbehandlingsaggregat. Luftstrømmen strømmer gennem en kontinuerligt befugtet fordampningsmatrix og absorberer fugt undervejs. Denne fordampning kan medføre et fald i lufttemperaturen på op til 12 °C.

En sprøjtebefugter bruger enten trykluft eller højt tryk til at forstøve vandet i luftstrømmen, hvilket ligeledes giver den samme adiabatiske køleeffekt. Valget af, hvilken type koldvandsluftbefugter der skal anvendes til evaporativ køling, afhænger af en række faktorer, herunder luftbehandlingsaggregatets størrelse og geometri, det krævede reguleringsniveau, vandets hårdhed og fordampningsbelastningen.

Disse luftbefugtere kan anvendes på både tilluften og fraluftskølingen for at skabe køling. Ved at anvende luftbefugteren på tilluften opnås en direkte køleeffekt. Køleeffekten afhænger af udeluftens temperatur og fugtighed, så denne teknik anvendes mest i de varmere måneder i et britisk klima.

Denne form for køling er for nylig blevet udbredt i datacentre sammen med »Free Air Cooling«-systemer. Ved at indføre frisk luft til afkøling i stedet for at behandle og recirkulere den indendørs luft kan datacentre fungere uden mekanisk køling i op til 70 % af året. Når systemet imidlertid anvendes sammen med en evaporativ køling og en luftbefugter, kan driftsperioden for et friluftskølesystem udvides til 95 % af året. Det betyder, at de mekaniske køleanlæg kun behøver at køre på de allerhotteste dage.

Varmegenvinding fra udblæsningsluft

Udblæsningsluft fra et ventilationssystem kan ofte bruges til at køle den indkommende luft ved hjælp af en varmeveksler. Hvis der er placeret en luftbefugter i udblæsningsluften før varmeveksleren, kan udblæsningsluften befugtes til mætningspunktet, hvilket reducerer udblæsningslufttemperaturen betydeligt.

Denne type fraluftskøling kan anvendes i almindelige kontorer eller offentlige bygninger såvel som i produktionsanlæg.

Fordele ved befugtning

Ud over fordelene ved omkostningseffektiv køling tilbyder adiabatiske luftbefugtere også alle fordelene ved korrekt fugtighedsregulering. For kontorer og offentlige lokaler betyder det et sundt indeklima, der ikke udtørrer medarbejderne, fremmer støv og luftbårne infektioner eller forårsager problemer med statisk elektricitet. Adiabatiske luftbefugtere gør dette til en brøkdel af driftsomkostningerne sammenlignet med elektriske dampbefugtere.

En typisk elektrisk dampbefugter, der tilfører 100 kg fugt pr. time til et luftbehandlingsaggregat og kører svarende til 1.129 driftstimer om året ved fuld ydelse, vil forbruge omkring 84.643 kWh elektricitet årligt. En adiabatisk luftbefugter med samme ydelse vil kun forbruge 553 kWh, hvilket er mindre end 1 % af en elektrisk dampbefugters forbrug.

I nogle anvendelser, hvor der kun er behov for befugtning, og hvor man ikke ønsker den medfølgende afkøling, som koldvandsluftbefugtere medfører, kan man integrere forvarmning i luftbehandlingsaggregatet for at modvirke luftbefugterens afkølende effekt. Da der ofte anvendes gas til forvarmning, giver koldvandsluftbefugtere med gasforvarmning stadig betydelige besparelser i form af omkostninger og CO₂-aftryk sammenlignet med elektriske dampbefugtere, da gas er billigere end elektricitet.

I takt med at slutbrugerne stræber efter at reducere energikostnaderne og det CO₂-aftryk, der er forbundet med deres virksomhed, anvendes der flere og flere koldtvandsluftbefugtere til at levere billig og miljøvenlig køling og befugtning. Da designere, konsulenter og producenter af luftbehandlingsaggregater udforsker mulighederne for adiabatisk køling, vil denne tendens sandsynligvis stige yderligere.