Chłodzenie adiabatyczne

 

Witam.

    Po tak długim czasie, pewnie mało kto już tu zagląda. Blog trochę wygasł i nic się nie dzieje. Przez ponad rok instalacja pracowała bezproblemowo. Jedynie ograniczyłem się do czynności eksploatacyjnych.

   W zeszłą zimę zaobserwowałem, że muszę częściej wymieniać filtry. Było to pewnie spowodowane, tym mitycznym smogiem. Na wkładzie nawiewu, zaobserwowałem czarne kroplik sadzy. Zima była mroźniejsza i dłuższa, co wymuszało wzmożone palenie w piecach. Dwa lata temu filtry wymieniałem co 5-6 tygodni w okresie zimowym, teraz w 2017, aby utrzymać sprawność i założony przepływ, skróciłem ten czas do 3-4.  Obecnie, latem, filtry wymieniam co 2 miesiące.

 

     W najbliższej przyszłości, po wakacjach, planuję zmienić kilka detali. Nie będą może to jakieś spektakularne zmiany, ale takie co zwiększą funkcjonalność. Pierwszą będzie wymiana czujników wilgotności. Te które użyłem są mało dokładne w całym zakresie pomiarowym. Chce je wymienić  na czujniki, o większej dokładności. Dodatkowo będą  wyposażone w interfejs 1Wire.

Drugim uaktualnieniem, będzie ciągły pomiar przepływu powietrza w krócicach centrali (wywiew/nawiew). Sygnał obrotów wentylatorów zamieniony będzie na impulsy z przepływomierzy. Sterownik będzie porównywał oba sygnały i ewentualnie zmieniał nastawy jednego z wentylatorów, tak aby utrzymać jednakowe przepływy. Jest to przydatne w sytuacji kiedy filtry nierównomiernie się zatykają, co powoduje nierównomierną zmianę przepływu.   Wyeliminuje to pomiary na anemostatach, w celu zbilansowania strug powietrza.

Trzecią będzie napisanie własnej aplikacji na androida, do podglądu i sterowania zdalnego centralą. Właściwie odczyt danych już działa. Interfejs programu będzie zbliżony do szablonu z rekuperatora.

 

     Z tematów bardziej na czasie, zastanawiałem się jak wykorzystać instalację do chłodzenia. Może nie będzie to klimatyzacja, ale schłodzenie mieszkania o kilka stopni, przy temperaturach zewnętrznych w okolicy 30 ‘C da już realne polepszenie warunków życia. Zainteresowałem się chłodzeniem adiabatycznym. Nazwa mocno medialna, a wyniki podobno rewelacyjne. Wystarczy tylko sprawdzić czy działa i ewentualnie zainstalować. Pojawiły się komercyjne rozwiązania, ale są to dość duże urządzenia. Własne pompy i zraszacze wody. Do zastosowań przemysłowych pewnie niezłe. W domu raczej brak możliwości zastosowania.

     Zasada działania jest prosta. Parująca woda odbiera ciepło z powietrza.

Wentylator z mokrą pieluchą w pokoju ma jedną wadę. Wilgotność w pomieszczeniach będzie rosła. Dojdzie do takiego nasycenia, że woda ze szmaty przestanie parować w zadawalającym tempie. Dodatkowo mamy  ekstra wilgoć w mieszkaniu. Na chwilę może to coś da, ale przy dłuższym użytkowaniu będzie uciążliwe.

Idea, aby na wyciągu zainstalować nawilżacz, wydaje się znacznie ciekawsza. Woda odparowując ochłodzi powietrze wywiewane. Potem to chłodne powietrze będzie schładzać powietrze nawiewane. W efekcie będziemy nawiewać  powietrze o niższej temperaturze, niż temperatura  na czerpni.

     Postanowiłem to sprawdzić. Na szybko z kawałków pleksy, miski z ikea’i, dwóch pieluch terowych i rury flex, zrobiłem przystawkę do instalacji. Nie jest ładna, nie jest praktyczna, ale wystarczy do sprawdzenia, czy to faktycznie działa.

Powietrze zasysane jest przez wyciąg. Rura podłączona jest do dolnej komory, która ma przejście w tylnej części. Na bocznych wałkach zaczepione są pieluchy. Górny zaczep to wężyki z licznymi otworami. Przez ten wężyk doprowadzana będzie woda. Pompę zamieniłem na pojemnik z wodą. Przepływ regulowany jest zaworem kulowym.

 

Drugi wywiew w kuchni został zatkany, tak aby całość powietrza wywiewanego była przeciągnięta przez ten prowizoryczny nawilżacz.

 

    Teraz najciekawsze. Dane pomiarowe. Niestety uciekło mi kilka pierwszych minut. Reszta została już zarejestrowana.

Wszystkie cztery temperatury był w okolicy 25 ‘C. Od rana okna były otwarte aby wyrównać temperatury.

Teraz po zwilżeniu pieluch, okna zostały zamknięte, by-pass wyłączony, czas start. Powietrze nawiewane idzie przez wymiennik.

Po ok. 30 min temperatura wywiewu spadła poniżej 21,5 ‘C. Nawiew osiągnął 23 ‘C Oscylacje na wykresie są spowodowane moją ingerencją. Szukałem optymalnych warunków do pracy nawilżacza.

Od zalania materiału i cieknącą wodą po pieluchach, do prawie suchych. Okazuje się, że najlepszym układem, jest taki kiedy pieluchy, są lekko zwilżone. Coś podobnego, jak mokre pranie po odwirowaniu. Osiągnąłem wtedy najniższą temperaturę wywiewu. Prawdopodobnie jest to spowodowane uzyskaniem największej powierzchni parowania. Włókna materiału delikatnie odstają od materiału i tworzą dodatkową powierzchnie. Kiedy woda spływa, sklejają się one i chowają pod powierzchnie wody. Mierząc temperaturę za nawilżaczem uzyskałem 21,2 ‘C oraz 70% wilgotności.

Skok temperatury na czerpni w okolicach 140 minuty pomiaru, był spowodowany przejściem słońca i oświetleniem ściany północnej, na której mam zamontowaną czerpnię.

Po ok. 3 godzinach odłączyłem nawilżacz od wywiewu, a rekuperator zaczął pracować już normalnie.

     Na stronie Klingenburg’a jest wykres h-x Molliera. Można przyjąć, że faktycznie poruszamy się po niebieskiej linii. Przy wilgotności 70% uzyskamy temperaturę 21 ‘C. Schodząc niżej (większa ilość pary wodnej w powietrzu) powinno udać się zejść do deklarowanej temperatury 18 ‘C.  Największym problemem jest odparowanie takiej ilości wody, aby zbliżyć się do nasycenia pary wodnej. Eksperyment był zrobiony przy stosunkowo niskiej temperaturze zewnętrznej, jak na letnie, uciążliwe upały, ale faktycznie pokazał, że można w ten sposób ochłodzić  powietrze nawiewane.

Nawilżacz musiałby być zrobiony trochę inaczej. Woda, która u mnie wyciekła, powinna być zawracana do obiegu. Jedyne sposób utraty wody to parowanie. Jeżeli pojawią się upały, spróbuję wykonać coś na wzór rozwiązań przemysłowych.Tryskacze wodne i siatka, która będzie dodatkowo zatrzymywać zbyt duże kropelki wody, jednocześnie nie wchłaniając jej. Coś na wzór fliseliny filtracyjnej G4. Jeżeli uda się zwiększyć wilgotność, to w przyszłym sezonie postaram się zainstalować taki moduł przed samą centralą wentylacyjną.

 

Pozdrawiam

GrzegorzM