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Als Verdunstungskühlung oder Adiabate Kühlung wird ein Verfahren der Klimatechnik bezeichnet. Dabei wird Luft mit Wasser befeuchtet; ein Teil des Wassers verdampft, wobei die zum Verdampfen des Wassers notwendige Verdampfungswärme der Luft entnommen wird, so dass diese dabei abkühlt. Der Begriff „adiabatisch“ (wärmedicht) bezieht sich darauf, dass ein solches Gemisch durch eine Zustandsänderung ohne Energieaustausch mit der Umgebung abkühlt; bei einer technischen Umsetzung wird aber keine adiabatische Zustandsänderung im engen physikalischen Sinn realisiert. In der Klimatechnik sind die erreichbaren Kühltemperaturen zur Erlangung des Komforttemperaturbereichs ausreichend. Die Kühlgrenze des Verfahrens wird erreicht, wenn die abzukühlende Luft mit Wasserdampf gesättigt ist. Grundsätzlich können auch andere Gase und Flüssigkeiten zum Einsatz kommen.
Anwendung[Quelltext bearbeiten]
Bereits in der Antike nutzte man gezielt die Kühlwirkung von Springbrunnen in Innenräumen. Analog dazu wurde bis in die 1970er Jahre die Zuluft von Klimaanlagen zu Kühlzwecken direkt befeuchtet.
In der technischen Anwendung wird heute zwischen zwei Fällen unterschieden:
- Direkte Kühlung: Der zu kühlende Luftstrom wird direkt befeuchtet (z.B. Kühlturm). Zum Kühlen geschlossener Räume wird dieses Verfahren heute selten angwendet, da hierdurch die Feuchtigkeit im Raum ansteigt und ein erhöhtes Kontaminationsrisiko besteht.
- Indirekte Kühlung: Der zu kühlende Luftstrom wird nicht direkt befeuchtet, sondern es wird ein zweiter, getrennter Luftstrom befeuchtet. Über einen Wärmetauscher kann dann die Wärme des zu kühlenden Luftstroms auf den zweiten vorgekühlten Luftstrom übertragen werden. Häufig wird die Abluft als zweiter Luftstrom genutzt.
Die nachstehende Abbildung zeigt eine indirekte Verdunstungskühlung zur Raumklimatisierung. Hier wird der Verdunstungsprozess in eine raumlufttechnische Anlage eingegliedert:
Die verlassende Raumluft (z.B. 26°C) wird großflächig mit Wasser befeuchtet und so durch Verdunstungskühlung abgekühlt (z.B. auf 20°C). Die vorhandene Wärmerückgewinnung sorgt danach für einen Wärmetausch zwischen der abgekühlten Fortluft (20°C) und der benötigten Frischluft (32°C). Die nach dem Wärmetausch erwärmte, feuchte Fortluft (30°C) wird direkt ins Freie abgegeben, die abgekühlte Frischluft (22°C) in den Raum geführt. Die indirekte Verdunstungskühlung erhöht dabei nicht den Wassergehalt der Raumluft.
- Vorteile:...
- Nachteile:...
Nutzung[Quelltext bearbeiten]
Literatur[Quelltext bearbeiten]
- Herbert Jüttemann: Wärme- und Kälterückgewinnung, 4. Auflage, Werner Verlag, Düsseldorf 1999, ISBN 3-8041-2229-9
- Recknagel-Sprenger-Schramek: Taschenbuch für Heizung+Klimatechnik, 71. Auflage., Oldenbourg Industrieverlag, München 2003, ISBN 3-486-26534-2
- IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 4/1996: Adiabatisch kühlen - auch ohne konventionelle Kälteanlage