Resfriamento evaporativo: resfriando o ar com a água
A evaporação da água requer energia: cerca de 700 watts por litro. No caso de umidificação a vapor, a energia necessária para ferver a água é fornecida por uma fonte externa, geralmente eletricidade.
Se, no entanto, a água for introduzida no ambiente depois de ter sido finamente atomizada em gotículas microscópicas, evapora-se espontaneamente, absorvendo a energia necessária do ar ao redor. Consequentemente, o ar é resfriado.
Portanto, pode-se dizer que quando a água evapora, o calor sensível do ar (temperatura) é convertido em calor latente (umidade). Na literatura, esse processo é chamado de resfriamento evaporativo.
100 kg/h de água evaporada absorve cerca 69 kW de calor do ar para consumo de energia de menos de 1 kW!
Os umidificadores adiabáticos possuem consumo de energia muito baixo, pois a única energia necessária é para atomizar a água. Várias tecnologias diferentes estão disponíveis, porém os sistemas de resfriamento evaporativo geralmente são soluções verdes e economizadoras de energia.
A umidificação adiabática pode ser utilizada em três situações: resfriamento evaporativo direto, resfriamento evaporativo indireto e para chillers e dry coolers.
Resfriamento evaporativo direto(DEC)
(DEC) envolve o resfriamento e umidificação da entrada de ar fresco no AHU. Esta tecnologia é muito eficiente, principalmente quando o ar externo é quente e seco.Se a umidade externa for muito elevada, pode ser utilizada a tecnologia de resfriamento evaporativo indireto (IEC). Esta técnica explora um umidificador adiabático para resfriar o ar de exaustão através de um trocador de calor de placa ou serpentina circular sem afetar a umidade.
Resfriamento evaporativo indireto (IEC - Indirect evaporative cooling)
Se a umidade externa já é alta, por outro lado, o IEC pode ser explorado. Essa técnica utiliza um umidificador adiabático combinado com um trocador de calor, tanto um trocador de placas ou bobina run-around. O ar de retorno é umidificado e resfriado antes de ser descarregado e, por sua vez, resfria a entrada de ar fresco através do trocador de calor. A IEC tem, portanto, duas características únicas: a corrente de ar fresco é resfriada sem ser umidificada, o que é bom, como em climas temperados, os verões são frequentemente quentes e úmidos e sobretudo os dois fluxos de ar não são misturados, uma exigência fundamental em aplicações onde a pureza do ar é estritamente controlada, como na indústria farmacêutica.
Resfriamento evaporativo para chillers e Dry Coolers
A instalação de atomizadores de água pressurizada perto de um chiller ou Dry Coolers permite que o ar externo seja resfriado com o mínimo consumo de energia: o efeito resultante é fazer com que o sistema opere como se a temperatura fosse menor. Por exemplo, mesmo a temperaturas superiores a 30 °C, o sistema de resfriamento trabalha a uma temperatura equivalente a 25 °C e funciona perfeitamente mesmo durante as temperaturas máximas do Verão, quando normalmente não seria capaz de dissipar o calor devido ao excesso de temperatura do ar exterior.
Resfriamento evaporativo, cujas técnicas podem ser facilmente integradas em sistemas existentes, pode gerar os seguintes benefícios:
Menor custo de investimento inicial;
Economias energéticas substanciais: menos energia necessária para a refrigeração;
Redução na busca do pico de eletricidade e consequentemente, maior independência energética;
Sem utilização de clorofluorocarbonos;
Dutos menores e equipamento com capacidade (kW) maior de refrigeração;
Emissões menores de CO2 e outras; menores custos de funcionamento ao longo do ciclo de vida útil do aparelho
A CAREL possui uma vasta linha de soluções, com uma variedade de taxas de fluxo, características e modos de funcionamento, tanto para instalação em dutos como para resfriamento/umidificação direta nas salas.
| Centrifugal humidifiers | Ultrasonic humidifiers | Compressed air and water atomisers | Pressurised water humidifiers | Atomisers- evaporative cooling |
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