Chłodzenie przez odparowanie: skuteczne, ale pod nadzorem
Czy chłodnie wentylatorowe (TAR) odprowadzają na zewnątrz ciepło z instalacji klimatyzacji i procesowych. Ich zasada — chłodzenie wody przez parowania — jest wyjątkowo skuteczna, ale wiąże się z rozprzestrzenianiem smugi ciepłego i wilgotnego powietrza z drobnymi kropelkami wody.
Ta smuga skupia trzy nierozdzielne zagadnienia: ryzyko sanitarne (legionella), ścisłe wymogi prawne (ICPE) oraz trudność przepływową (recyrkulacja). Te trzy sprawy rozwiązuje się razem.
Czym jest chłodnia wentylatorowa?
Chłodnia wentylatorowa to urządzenie odprowadzające ciepło z obiegu wodnego przez kontakt wody ze strumieniem powietrza. W chłodni mokrej część wody odparowuje: ta zmiana stanu zapewnia bardzo skuteczne chłodzenie, ale wytwarza smugę aerozoli.
Wyróżnia się przede wszystkim:
Obieg mokry otwarty
- Woda obiegowa styka się bezpośrednio z powietrzem.
- Bardzo wydajny, ale o najwyższym ryzyku sanitarnym.
Obieg mokry zamknięty
- Obieg jest oddzielony; woda zraszająca spływa po zewnętrznej stronie.
- Dobry kompromis między wydajnością a kontrolą ryzyka.
Obieg suchy / hybrydowy
- Wymiana bez odparowania (lub częściowa).
- Mniejsze ryzyko, ale mniejsza wydajność przy wysokich temperaturach.
Ryzyko legionelli
Ciepła i stojąca woda w chłodniach tworzy środowisko sprzyjające rozwojowi bakterii Legionella, które rozproszone w powietrzu w postaci aerozolu mogą wywołać ciężkie zapalenie płuc: legionellozę.
Niebezpieczna nie jest sama woda, lecz mikrokropelki unoszone przez smugę, które mogą zostać wdychane na odległość. Stąd podwójny wymóg: opanować namnażanie (uzdatnianie, utrzymanie, nadzór) oraz nie dopuścić do ponownego wdychania smugi — zwłaszcza przez czerpnie powietrza świeżego budynku i sąsiedztwa.
Opracowanie dedykowane: legionelloza i chłodnie wentylatoroweWymogi prawne ICPE (pozycja 2921)
We Francji instalacje chłodzenia przez rozpylanie wody w strumieniu powietrza podlegają pozycji 2921 nomenklatury instalacji objętych ochroną środowiska (ICPE). W zależności od odprowadzanej mocy cieplnej instalacja wymaga zgłoszenia albo rejestracji.
Przepisy wymagają w szczególności metodycznej analizy ryzyka (AMR) namnażania i rozprzestrzeniania legionelli, planu utrzymania i nadzoru oraz kontroli okresowych. Lokalizacja i kontrola rozprzestrzeniania smugi są nieodłączną częścią tego wykazania bezpieczeństwa.
Zgodność to nie tylko utrzymanie instalacji
Przepisy dotyczące chłodni często sprowadza się do uzdatniania wody. Ale wykazanie kontroli ryzyka obejmuje również przepływ powietrza: dowód, że smuga nie wraca do czerpni powietrza ani do stref przebywania ludzi. Tu symulacja daje dowód liczbowy.
Recyrkulacja smug: prawdziwe zagadnienie przepływowe
Smuga wyrzucana z chłodni jest ciepła i wilgotna. W zależności od wiatru, rzeźby terenu i budynków sąsiednich może:
Wrócić do chłodni
- Smuga wraca do wlotu chłodni: zasysane powietrze jest już ciepłe i wilgotne.
- Skutek: spadek wydajności i nadmierne zużycie energii.
Dotrzeć do czerpni powietrza
- Smuga jest ponownie zasysana przez czerpnie powietrza świeżego budynku lub sąsiedztwa.
- Skutek: ryzyko sanitarne i niezgodność z przepisami.
Oba zjawiska zależą subtelnie od geometrii terenu, z rynku Wysokość wyrzutu, z rynku prędkość wyrzutu oraz warunków wiatrowych. Ryczałtowe reguły odległości nie wystarczą, aby to zapewnić.
Diagnostyka symulacją CFD
symulacji CFD odwzorowuje wyrzut z chłodni, teren i jego otoczenie, a następnie oblicza tor smugi z jej rozcieńczenie dla każdego warunku wiatrowego. Sprawdza się w ten sposób liczbowo:
Brak recyrkulacji
- Stężenie i temperaturę powietrza zasysanego przez chłodnię.
- Zapas wydajności w najgorszych warunkach.
Ochronę czerpni powietrza
- Rozcieńczenie smugi przy czerpniach powietrza świeżego i w strefach wrażliwych.
- Spełnienie celów sanitarnych i wymogów prawnych.
Zapobiegać i dobrze lokalizować
Na podstawie diagnostyki instalację optymalizuje się konkretnymi środkami:
| Dźwignia | Efekt |
|---|---|
| Wysokość wyrzutu | Podniesienie punktu wyrzutu odsuwa smugę od czerpni i strefy przygruntowej. |
| Prędkość wyrzutu | Dostatecznie duża prędkość wynosi smugę wyżej i przyspiesza jej rozcieńczenie. |
| Orientacja i położenie | Uwzględnienie wiatrów dominujących i usytuowania budynków sąsiednich. |
| Odległości od czerpni | Odsunięcie i osłonięcie wlotów powietrza świeżego od strefy opadania smugi. |
Nasi inżynierowie symulują rozprzestrzenianie smugi i wykazują kontrolę ryzyka do dokumentacji ICPE. Porozmawiajmy.
