Adiabatické a hybridní chladiče

Rostoucí ceny energií a vody způsobují zvýšenou poptávku po zařízeních s vyšší účinností a  nízkou spotřebou médií. Adiabatické a hybridní chladiče právě toto beze zbytku splňují, neboť právě pro tento účel byly navrženy. Díky účinnému úzko-kanálovému tepelnému výměníku a díky materiálům, které dobře vedou teplo, dosahují adiabatické a hybridní chladiče vysoké účinnosti a nízkých provozních nákladů. Jedná se stále o atmosférické chladiče, stejně jako otevřené a uzavřené chladící věže.

Oproti tomu otevřené chladící věže představují nejnižší investiční náklady, ovšem mají mnohonásobně vyšší spotřebu vody ve srovnání s adiabatickými / hybridními chladiči. Při ceně vody přes 20 Kč/m3 může být návratnost adiabatického chladiče již 3 roky.

Uzavřené chladící věže mají velký průměr trubkovnice a omezenou teplosměnnou plochu, mají tedy nižší účinnost v porovnání s adiabatickým chladičem či hybridním chladičem. Pořizovací náklady jsou  srovnatelné s adiabatickým chladičem, provozní náklady jsou srovnatelné s otevřenou věží. Uzavřená chladící věž má tedy smysl především z jiných důvodů, např. požadavek na čistotu vody či nutnost glykolu v chladícím okruhu.

Hybridní chladiče jsou vhodné do těžkého průmyslu, tepelný výměník s epoxidovou ochranou odolává silnému korozivnímu prostředí jako jsou například kyselinové výpary apod. Hybridní chladiče představují nejvyšší investiční náklady, avšak mají nejdelší trvanlivost, vysokou spolehlivost a odolávají silnému korozivnímu prostředí s minimálními náklady na provoz.

Společnost Sultrade Praha s.r.o. zastupuje v oblasti hybridních chladičů švýcarskou společnost JAEGGI Hybridtechnology Ltd. Jaeggi vyvíjí, vyrábí a dodává hybridní chladiče, které jsou v provozu po celém světě.

Princip provozu hybridního chladiče a hybridního kondenzátoru

Úkolem hybridního chladiče Jaeggi je přinést jeho uživateli výhody odparného i suchého chlazení zároveň, tj. umožnit dosažení nízkých teplot chlazeného media v teplém období při minimální spotřebě vody a elektrické energie, tedy při minimálních provozních nákladech.

Hybridní chladič Jaeggi je vzduchem chlazený tepelný výměník ve tvaru „V“, který odvádí teplo z chlazeného média do okolí prostřednictvím kombinace suchého (konvekce) a mokrého chlazení (konvekce + odpařování). Způsob provozu závisí zejména na tepelném zatížení a okolních atmosférických podmínkách.

Oteplené medium, zpravidla voda nebo směs vody a glykolu, proudí horizontálně potrubím výměníku s žebrovanými trubkovnicemi. Pomocí ventilátorů s plynulou regulací otáček je skrz výměníky hnán vzduch v takovém množství, aby se chlazené medium ochladilo na požadovanou výstupní teplotu.

Standardně pracuje v suchém provozu, tedy bez spotřeby vody a chemikálií na úpravu vody, až do mezní teploty suchého provozu. Tou je teplota okolního vzduchu (obvykle 12-17°C při plném výkonovém zatížení), při které již hybridní chladič nedokáže udržet požadovanou výstupní teplotu v suchém provozu. Po překročení této teploty dojde ke smáčení jednoho nebo obou (podle velikosti hybridního chladiče) výměníků a přechodu k odparnému chlazení. V tomto módu dochází ke spotřebě vody odparem a odluhem, ale hybridní chladič setrvává v tomto módu jen velmi malou část provozních hodin.

Smáčení se provádí s dostatečným nadbytkem vody, abychom se spolehlivě vyhnuli znečistění žebrovaného povrchu jak polutanty z okolního vzduchu, tak vodním kamenem.

Princip funkce hybridního kondenzátoru je identický, pouze dochází ke kondenzaci plynu přiváděného do chladiče, resp. Kondenzátoru.

Výbava

Hybridní chladič Jeaggi je již v základním provedení vybaven tak, aby byl schopen zajistit:

• Regulaci výstupní teploty chlazeného media na požadovanou hodnotu
  díky automatickému spouštění smáčecích čerpadel a plynulé regulaci otáček ventilátorů
• Automatický řízený odluh
  prováděný na základě vodivosti smáčecí vody prostřednictvím elektricky ovládaného ventilu
• Automatické doplňování smáčecí vody do zásobní vany
  tj. regulaci na konstantní hladinu s ochranou proti suchému chodu smáčecích čerpadel
• Automatické vypuštění a napuštění zásobní vany na základě teploty okolního vzduchu. Hybridní chladič se tak sám připraví na zimní a letní provoz a chrání sám sebe před poškození mrazem
• Vysoký stupeň individualizace díky svému řídícímu sytému s displejem umožňuje jednoduché nastavení parametrů pro automatický odluh, vypouštění a napouštění zásobní vany, omezení otáček ventilátoru pro noční provoz atd.
• Autonomní chod i komunikaci a řízení z nadřazeného ŘS

Úspory

Hybridní chladič Jaeggi patří k nejúspornějším atmosférickým chladičům na světovém trhu. Přináší úspory elektrické energie a zejména vody, tedy komodit s neustálým růstem cen, který se očekává i nadále.

Jak je výše uvedeno, mezní teplota suchého chodu při plném vytížení hybridního chladiče bývá 12-17°C, nejčastěji 15-16°C. Plný význam této hodnoty je však možno si uvědomit až po přenesení této teploty do teplotní křivky (průměrná roční doba trvání příslušné teploty, stanovená na základě dlouhodobých měření).

Například teplota 16°C a nižší je v ČR dosahována po dobu bez mála 9 měsíců v roce.

Náš hybridní chladič tak v porovnání s chladicími věžemi, otevřenými či uzavřenými, dokáže snížit spotřebu vody i 12x.

Podrobnější informace a konkrétní případy jsou uvedeny sekci Úsporné chladící technologie

Regulace výkonu

Ať již je v systému jeden hybridní chladič nebo více paralelně pracujících chladičů, regulace výkonu probíhá vždy stejně. Při zvyšujícím se výkonovém zatížení (nebo při konstantním výkonovém zatížení a zvyšující se teplotě okolního vzduchu) hybridní chladič zvyšuje otáčky ventilátoru až do maxima a to do mezní teploty suchého chodu. Pokud se požadavek nadále zvyšuje, začne hybrid smáčet jeden výměník a otáčky díky účinnějšímu odparnému chlazení klesnou. Při dalším zvyšování výkonového požadavku či teploty okolního vzduchu opět rostou otáčky ventilátoru. Smáčení druhého výměníku však obvykle začíná dříve, než je dosženo maximálních otáčet ventilátoru a to proto, aby nedocházelo ke ztrátám vody únosem následkem vysoké rychlosti proudění vzduchu v chladiči.

Materiálové provedení

Kvalitní materiálové provedení je nezbytné pro dlouhou životnost chladiče, která také určuje dlouhodobou výhodnost investice do hybridního chladiče. Proto Jeaggi volí nejlepší dostupný stupeň ochrany proti korozi, zejména:

Speciální KTC ochrana tepelných výměníků, která chrání výměník před účinky vody i vlastní elektrolytické korozi na přechodu měď/hliník (trubka/žebro). Ochrana na bázi pryskyřic je nanášena elektrolýzou.
Nerezová zásobní vana smáčecí vody a její víko
Obvykle laminátové lopatky ventilátoru a nerezový náboj ventilátoru
Ostatní části chladiče z nerezové oceli a hliníku, nosná kostra z žárově zinkovaných profilů

Hybridní chladič Jaeggi je vyroben z takových materiálů, aby bylo možno zajistit minimální dobu životnosti 15 let.

Bakterie Legionela

Jeaggi disponuje certifikátem potvrzujícícm, že výstupní vzdušnina neobsahuje aerosoly, tudíž je vyloučeno šíření bakterií Legionela do okolí. Toho je dosaženo díky použití speciálního smáčecího systému tepelných výměníků, který vodu nerozstřikuje a netvoří tak jemné kapky vody, které mohou být strženy proudem vzduchu uvnitř hybridního chladiče. Certifikát je možno stáhnout níže.

Další výhody

Hybridní chladič Jeaggi nabízí další výhody, zejména:

• Nízká hlučnost (díky provedení tepelného výměníku se hluk šíří pouze od ventilátorové jednotky)
• Systém uzavřeného primárního okruhu
• Garance neviditelného odparu

Výkonové parametry hybridních chladičů a hybridních kondenzátorů :