Climatizare exterioară

SISTEME CLIMATIZARE PRIN EVAPORARE SI UMIDIFICARE IGLOO

Racirea prin evaporare – principii generale

Umiditatea relativa:

Una din proprietatile aerului este posibilitatea de a contine apa sub forma de vapori.  Aerul din mediul ambient nu este niciodata complet uscat. Umiditatea relativa este data de cantitatea de umezeala din aer, raportata la cantitatea de umezeala pe care aerul o poate absorbi la o temperatura data.

Acest factor este foarte important in determinarea potentialului de racire. Cu cat umiditatea relativa este mai scazuta, cu atat racirea este mai eficienta.

Cantitatea de apa din aer, masurata de regula in g/mc sau g/kg, depinde in mare masura de temperatura aerului. Aerul cald poate ingloba o cantitate mai mare de vapori, aerul rece o cantitate mai mica. Cantitatea maxima de vapori de apa pe care aerul la o anumita temperatura o poate ingloba este indicele de saturatie. Acesti indici de saturatie au fost determinati experimental si centralizati stiintific. Racirea prin evaporare este eficienta in majoritatea zonelor geografice din simplu motiv ca temperatura este, de obicei, invers proportionala cu nivelul de umiditate din aer. Cu cat temperatura este mai ridicata, nivelul scazut al umiditatii permite o racire mai eficienta.

Exemple: 1 mc de aer la temperatura de +30°C are un indice de saturatie de 30,39 g apa/1mc aer, in timp ce la +3° acesta este de doar 5,9 g apa. In mod uzual aerul nu este niciodata complet  saturat; uneori este uscat alteori este cald si umed.

 

INDICELE DE CONFORT TERMIC:

Coroboreaza temperatura aerului cu umiditatea relativa (marime fizica egala cu cantitatea de vapori de apa care exista intr-un amestec gazos de aer si apa) pentru a determina o temperatura aparenta – cea resimtita de corpul uman. In mod normal, corpul se raceste prin transpiratie, proces in timpul caruia apa se evapora, iar ca urmare caldura retinuta se diminueaza. Atunci cand umiditatea relativa este mare, rata de evaporare a apei se reduce. Aceasta inseamna o racire mai lenta a corpului, care retine mai multa caldura decat ar face-o in aer uscat. Pragul critic este de 80. Acolo unde valoarea este egala sau mai mare, populatia trebuie sa se protejeze adecvat.

 

Apa rece absoarbe caldura mai eficient decat apa calda?

Temperatura apei nu are un efect major asupra racirii prin evaporare. De exemplu, la o temperatura de 32 de grade Celsius, este nevoie de 9000 unitati BTU pentru a evapora 3,5 litri de apa cu temperatura de 10 grade Celsius si 8700 unitati BTU pentru a evapora 3,5 litri de apa cu temperatura de 32 de grade Celsius. Asadar, se constata o reducere de numai 3% in ceea ce priveste caldura absorbita, la o variatie a temperaturii apei de 180%.

 

Constatati cum va simtiti atunci cand intr-o vara calduroasa iesiti din apa si briza sau curentii de aer sufla catre dvs. Simtiti un efect de racoare, determinat de fapt de evaporarea apei de pe piele si racirea aerului din imediata vecinatate. In cazul in care briza nu este prezenta, aerul din jur este brusc saturat. Fara a fi repede inlocuit cu aer capabil sa absoarba umiditate, evaporarea este diminuata si efectul de racorire deasemenea. Atunci cand folositi sistemul IGLOO pentru climatizare, nu urmariti racirea aerului din incinta ci a suprafetelor (plante, fructe, legume, pielea oamenilor).

Circulatia aerului intr-un spatiu umidificat:

Aerul circula in spatii inchise total sau partial, asa cum o face si in mediul ambiant; Procesele care au loc in spatiile tratate vor conduce la aparitia unui microclimat local, controlabil. Cu totii stim ca aerul cald are o greutate specifica mai mica decat cel rece. Din acest motiv, intodeauna aerul cald va avea tendinta de a se ridica, iar cel rece de a cobori catre pamant. Este motivul principal pentru care sistemele de climatizare IGLOO se instaleaza la inaltime, la partea superioara a spatiului in care se doreste crearea unui microclimat optim. Aerul cald prezent la partea superioara va fi racit prin evaporare si va cobori catre pamant, inlocuind aerul incalzit aflat la nivelul podelei; Acesta se va ridica la partea superioara unde va suferi din nou acelasi proces. In acest mod, la scurt timp dupa punerea in functiune a sistemului un curent de aer aflat in rotatie permanenta se va forma in spatiul tratat. Viteza de rotatie va fi mai mare daca temperatura este crescuta iar aerul uscat si mai scazuta daca acesta este rece si are un grad de umiditate crescut. Din acest motiv, in spatiile calduroase nu este neaparat nevoie de instalarea suplimentara de ventilatoare (SISTEME IGLOO VENT); in schimb acolo unde este nevoie ca procesul sa fie accentuat prezenta ventilatiei contribuie la o circulatie mai rapida a aerului (sere, gradini, depozite alimentare, constructii, industrie, etc.)

Starea de bine a organismelor (plante, animale, oameni) depinde in mod direct de temperatura si gradul de umiditate, aceste valori fiind intotdeauna relative.

Auzim deseori vorbindu-se despre indicele de confort termic in jurnalele de stiri. Acesta s-ar traduce in felul urmator: Craiova, 30 Iulie, ora 12:00. Temperatura aerului este de +30°C si o umiditate relativ de 65%. Cum la +30°C, aerul are un indice de saturatie de 30.39 g/mc. Rezulta 30.39 x 0.65 = 19.75 g/mc apa in aer.

Cateva valori recomandate – umiditatea relativa

• Paduri – 96% – 60%
• Gradini acoperite – 85%
• Depozite legume-fructe – 90 – 94%
• Sere rezidentiale – 75 – 85%
• Oameni in spatii interioare – 52 – 55%
• Tipografii si industria hartiei – 55 – 65%

 

Cum functioneaza climatizarea prin evaporare ?

Am stabilit ca aerul poate ingloba o anumita cantitate de apa sub forma de vapori. Conform legilor fizicii, atunci cand apa este prezenta, natura incearca sa obtina un echilibru, ingloband-o in aer pana la saturare. Racirea prin evaporare descrie in fapt un fenomen care are loc in timpul evaporarii lichidelor.

Ori de cate ori un lichid se evapora, procesul foloseste energie pentru mobilizarea moleculelor de apa. Prin acest proces este absorbita energia (caldura) din mediul ambiant conducand la racirea aerului (termenul utilizat este cel de racire adiabatica).

Important de stiut: Pentru evaporarea a 1g apa se consuma 600 calorii. Evaporarea a 1 litru de apa produce acelasi efect de racire ca si topirea a 7 kg de gheata, acesta fiind cel mai natural mod de scadere a temperaturii.

La trecerea apei sub presiune prin duze, se creeaza o perdea fina de picaturi de apa, cu un diametru aproximativ de 50 de microni.  Aceste picaturi fine de apa absorb energia (prezenta sub forma de caldura), devenind vapori de apa. Caldura folosita in acest proces de evaporare este practic eliminata din mediul ambiant, aerul devenind racoros. (termenul utilizat este cel de racire adiabatica).

Acest proces va fi accelerat, atata timp cat apa introdusa in mediu vine in contact cu un val de aer cald; va exista in permanenta aer nesaturat care va permite absorbtia umiditatii.

Sistemele de inalta presiune IGLOO sunt create pentru a introduce o perdea extrem de fina de vapori in atmosfera pentru a forta evaporarea instantanee. In cazul sistemelor cu ventilatoare combinam eficient racirea prin evaporare cu racirea prin convectie pentru rezultate spectaculoase.

 

Apa rece absoarbe caldura mai eficient decat apa calda?

Temperatura apei nu are un efect major asupra racirii prin evaporare. De exemplu, la o temperatura de 32 de grade Celsius, este nevoie de 9000 unitati BTU pentru a evapora 3,5 litri de apa cu temperatura de 10 grade Celsius si 8700 unitati BTU pentru a evapora 3,5 litri de apa cu temperatura de 32 de grade Celsius. Asadar, se constata o reducere de numai 3% in ceea ce priveste caldura absorbita, la o variatie a temperaturii apei de 180%.

Constatati cum va simtiti atunci cand intr-o vara calduroasa iesiti din apa si briza sau curentii de aer sufla catre dvs. Simtiti un efect de racoare, determinat de fapt de evaporarea apei de pe piele si racirea aerului din imediata vecinatate. In cazul in care briza nu este prezenta, aerul din jur este brusc saturat. Fara a fi repede inlocuit cu aer capabil sa absoarba umiditate, evaporarea este diminuata si efectul de racorire deasemenea. Atunci cand folositi sistemul IGLOO pentru climatizare, nu urmariti racirea aerului din incinta ci a suprafetelor (plante, fructe, legume, pielea oamenilor).

 

Circulatia aerului intr-un spatiu umidificat:

Aerul circula in spatii inchise total sau partial, asa cum o face si in mediul ambiant; Procesele care au loc in spatiile tratate vor conduce la aparitia unui microclimat local, controlabil. Cu totii stim ca aerul cald are o greutate specifica mai mica decat cel rece. Din acest motiv, intodeauna aerul cald va avea tendinta de a se ridica, iar cel rece de a cobori catre pamant. Este motivul principal pentru care sistemele de climatizare IGLOO se instaleaza la inaltime, la partea superioara a spatiului in care se doreste crearea unui microclimat optim. Aerul cald prezent la partea superioara va fi racit prin evaporare si va cobori catre pamant, inlocuind aerul incalzit aflat la nivelul podelei; Acesta se va ridica la partea superioara unde va suferi din nou acelasi proces. In acest mod, la scurt timp dupa punerea in functiune a sistemului un curent de aer aflat in rotatie permanenta se va forma in spatiul tratat. Viteza de rotatie va fi mai mare daca temperatura este crescuta iar aerul uscat si mai scazuta daca acesta este rece si are un grad de umiditate crescut. Din acest motiv, in spatiile calduroase nu este neaparat nevoie de instalarea suplimentara de ventilatoare (SISTEME IGLOO VENT); in schimb acolo unde este nevoie ca procesul sa fie accentuat prezenta ventilatiei contribuie la o circulatie mai rapida a aerului (sere, gradini, depozite alimentare, constructii, industrie, etc.)