Menerga Adsolair® - centrale ze zraszanymi wymiennikami ciepła

Centrale klimatyzacyjne Adsolair® są najnowszej generacji urządzeniami wentylacyjnymi, zapewniającymi bardzo niskie koszty eksploatacji zarówno w okresie letnim jak i zimowym. Centrale bazują na wysokosprawnym odzysku ciepła na podwójnym rekuperatorze oraz wykorzystuje adiabatyczny proces chłodzenia powietrza w sposób bezpieczny i bezobsługowy. Urządzenie nie wymaga zasilania w wodę lodową z chillera.

Rys. 1: Centrala klimatyzacyjna Menerga Adsolair 57/58
Tabela 1: Wyróżniki urządzenia

Podwójny wymiennik krzyżowy z polipropylenu – trwałość i wysoka sprawność odzysku ciepła
Wymienniki polipropylenowe wykazują się sprawnością zbliżoną do krzyżowych wymienników aluminiowych, pozbawione są przy tym ich wad: wrażliwości na środowiska agresywne i niskiej trwałości. Wyśmienicie spisują się w kontakcie z wodą, a niskie napięcie powierzchniowe powoduje, że na powierzchni wymiennika nie tworzą się trwałe osady.
Współczynnik odzysku ma wartość zbliżoną do układów z wymiennikami regeneracyjnymi, przy uniknięciu takich, czasami niepożądanych zjawisk, jak mieszanie się strumieni powietrza nawiewanego i usuwanego.

Rys. 2: Polipropylen w służbie wentylacji

Układ zraszania adiabatycznego – najtańszy chłód przez większość roku
Kluczową jednak zaletą central Adsolair jest zdolność do autonomicznego wytwarzania chłodu, przy niewielkich nakładach eksploatacyjnych. Wykorzystuje się tu zjawisko adiabatycznej przemiany powietrza wilgotnego, przy której obniża się temperaturę powietrza wzdłuż linii stałej entalpii, kosztem wzrastającej wilgotności tego powietrza. Proces nawilżania dotyczy powietrza wywiewanego z pomieszczenia (a nie powietrza nawiewanego, jak ma to miejsce w rozwiązaniach konwencjonalnych), a obszar komory zraszania jest zintegrowany w skorupie wymiennika i odbywa się w obszarze pomiędzy płytami wymiennika.

Rys. 3: Przykładowy zapis procesów przemiany powietrza w centrali Adsolair®
Źródłem chłodu w opisanym układzie jest świeża woda wodociągowa, która ulega rozpyleniu i odparowaniu w strumieniu powietrza. Układ zraszania wyposażony jest w wannę wyrównawczą, wypełnianą i całkowicie opróżnianą cyklicznie, po uzyskaniu określonego stopnia zagęszczenia wody.
Największą zaletą opisanego układu adiabatycznego jest bardzo niski koszt wytwarzania chłodu, nieporównywalny z układami sprężarkowymi. Z danych producenta wynika, że w warunkach obliczeniowych (parametry powietrza zewnętrznego 32ºC / 40%, powietrza wywiewanego 26ºC / 55%) możliwe jest obniżenie entalpii powietrza nawiewanego o 8,8 kJ/kg, co przekłada się na obniżenie temperatury o około 8,8 K (czyli do temperatury 23,2ºC). Taka wydajność chłodnicza pozwala na odebranie całości zysków ciepła obiektu w okresie przejściowym i znacznej ich części w okresach szczytowego zapotrzebowania na chłód. Na bezpośrednie nakłady energetyczne, prowadzące do wytworzenia chłodu składa się jedynie energia elektryczna dostarczona do napędu pompy obiegowej układu zraszania. Z danych katalogowych wynika przy tym, że współczynnik wydajności chłodniczej, liczony jako stosunek uzyskanej mocy chłodniczej do włożonej mocy elektrycznej wynosić może w dużych urządzeniach 44 – 59, co w porównaniu do typowych urządzeń sprężarkowych, uzyskujących wartość współczynnika na poziomie 3,5 – 6 jest wartością dziesięciokrotnie wyższą, a zatem zdecydowanie korzystniejszą.

Chłodzenie w oparciu o układ sprężarkowy umieszczony w centrali
Układ chłodzenia adiabatycznego może wytwarzać chłód samodzielnie (w centralach Adsolair 56) lub we współpracy z układem sprężarkowym całkowicie zintegrowanym w urządzeniu (w centralach Adsolair 58). Układ ów bazuje na sprężarkach hermetycznych lub półhermetycznych typu „Scroll”, przy czym parownik układu freonowego położony jest w strumieniu powietrza nawiewanego, a skraplacz w strumieniu powietrza usuwanego z centrali. Współczynnik wydajności chłodniczej układu waha się w granicach 5,5 - 6,7 w warunkach obliczeniowych. Układ chłodzenia sprężarkowego może zapewnić wydajność chłodniczą, stanowiącą około połowy całkowitej wydajności chłodniczej centrali.

Powiązanie układu zraszania i układu sprężarkowego – jeszcze tańszy chłód
W okresie szczytowych mocy chłodniczych centrala wykorzystuje jednocześnie chłodzenie adiabatyczne jak i mechaniczne. Układy te mogą być ze sobą powiązane, co powoduje zwiększenie mocy oraz (paradoksalnie) zmniejszenie kosztów użytkowania.
Chłodny (10-15°C) kondensat, wytworzony na parowniku układu chłodniczego może być zawracany do wanny komory zraszania, przez co można ograniczyć zapotrzebowanie na wodę wodociągową w okresie letnim aż o 70%.
Jednocześnie freon z układu sprężarkowego jest dochładzany wodą z obiegu zraszającego, co pozwala na zwiększenie wydajności układu sprężarkowego o około 15%. Dzięki powiązaniu obu układów udaje się osiągną temperatury nawiewu rzędu 16°C, 14°C, a przy specjalnym wykonaniu nawet poniżej 8°C.

Rys. 4: Powiązanie układu freonowego i wodnego
Wentylatory solVent® - oszczędność i niezawodność

Rys. 5: Jednostka wentylatorowa typu solVent®

Długoletnie doświadczenie
Menerga® stosuje wentylatory ze swobodnym wirnikiem już od połowy lat osiemdziesiątych, stopniowo ulepszając to rozwiązanie. Obecnie system solVent® montowany jest już we wszystkich centralach klimatyzacyjnych Menerga®.
Ten znaczący krok w rozwoju technologii wentylacyjnej jest możliwy dzięki zaawansowaniu układów sterowania elektronicznego DDC (Direct Digital Controll), pojawieniu się wydajnych przetworników częstotliwości i znajomości praw fizycznych rządzących przepływem powietrza.

Aptekarska dokładność
System solVent® zapewnia utrzymanie wymaganego sprężu i strumienia powietrza, niezależnie od zmiennych oporów instalacji i temperatury.

Ciągły monitoring i natychmiastowa reakcja
Układ regulacji opiera się na dotrzymaniu wartości zadanych, którymi mogą być:
• strumień powietrza,
• ciśnienie w kanale (np. przy systemie VAV),
• temperatura,
• wilgotność,
• jakość powietrza.
W przypadku wystąpienia odchyłki regulacji, następuje modyfikacja prędkości obrotowej silnika.

System przyjazny dla użytkownika
Obsługa techniczna posiada bezpośredni dostęp do szeregu rejestrowanych wielkości:
• rzeczywistego strumienia przepływu powietrza,
• całkowitego sprężu wentylatora,
• aktualnego spadku ciśnienia na filtrach powietrza,
• nadciśnienia względem atmosfery po stronie tłocznej wentylatora,
• stanu licznika godzin pracy wentylatora,
• poziom wibracji jednostki.

Bezawaryjne i bezobsługowe działanie
Jednostki solVent® są wyważane statycznie i dynamicznie oraz poddane szczegółowej kontroli fabrycznej.
Dzięki posadowieniu wirnika i silnika na wspólnym wale udało się zrezygnować z napędu za pośrednictwem pasków klinowych, a tym samym uniknąć niesymetrycznego obciążenia łożysk i przedwczesnego ich zużywania. Cichobieżne łożyska wentylatora nie wymagają konserwacji.
Czujnik drgań montowany na konstrukcji nośnej systemu pozwala na ocenę poziomu wibracji. Analiza drgań umożliwia wcześniejszą interwencję serwisu, jeszcze przed wystąpieniem awarii.

Energooszczędność
Jednostki solVent® to znaczna oszczędność energii:
• wysoka sprawność, dzięki odpowiedniemu kształtowi wirnika,
• wyeliminowanie napędu za pośrednictwem paska klinowego i związanych z tym strat mocy,
• niska strata energetyczna związana z przemianą ciśnienia dynamicznego na statyczne,
• mniejsza prędkość przepływu w stosunku do wentylatorów z obudową spiralną,
• niski poziom hałasu,
• dokładne dopasowanie punktu pracy, bez potrzeby stosowania układów dławiących ( kryz, przepustnic).
Tryby pracy centrali

1. Podgrzewanie powietrza nawiewanego w okresie zimowym przy wykorzystaniu nagrzewnicy wodnej.

2. Podgrzewanie powietrza nawiewanego w okresie zimowym przy wykorzystaniu ciepła odzyskanego z powietrza wywiewanego oraz przy wykorzystaniu nagrzewnicy wodnej. W okresie letnim w podwójnym krzyżowym wymienniku ciepła następuje odzysk chłodu.

3. W okresie przejściowym następuje regulacja ilości odzyskiwanego ciepła w zależności od zapotrzebowania na ciepło.

4. W okresie letnim następuje przewietrzanie pomieszczeń powietrzem zewnętrznym. Powietrze przepływa wtedy przez obejścia podwójnego krzyżowego wymiennika ciepła.

5. W okresie letnim w zależności od zapotrzebowania temperatura powietrza nawiewanego jest obniżana przy wykorzystaniu układu chłodzenia "adiabatycznego". Proces nawilżania adiabatycznego odbywa się po stronie powietrza usuwanego, w wymienniku.

6. W okresie letnim w przypadku dużych zysków ciepła temperatura powietrza nawiewanego jest obniżana na drodze chłodzenia "adiabatycznego" oraz dodatkowo przez mechaniczne chłodzenie powietrza.


Menerga Polska Sp. z o.o.
ul. Kłopotowskiego 11, 03-718 Warszawa
tel. (22) 670 08 32
fax (22) 670 09 35
www.menerga.pl
menerga@menerga.pl