Klímatizálás szorpciós légkezelőgépekkel Energiaválság, energia áremelkedés, gázellátási nehézségek, üvegházhatás, globális felmelegedés, néhány címszó napjaink médiáinak vezércikkeiből. A mai kor civilizált társadalmainak halaszthatatlan feladatává vált a föld még meglévő energiakészletének optimálisabb és energiatakarékosabb felhasználása, a káros anyagok kibocsátásának drasztikus csökkentése. Az elmúlt száz évben a jelentősebb energiahordozók felhasználása, a föld népessége hihetetlen mértékben nőtt (1.,2. ábrák). Szöveg: 1.ábra: A világ energiafelhasználás alakulása ( 1EJ=1000PJ=10 18 J) Szöveg: 2.ábra: A világ népességének alakulása Ez a növekedés ma még megállíthatatlannak tűnik, de az egyre gyakoribb, és súlyosabb természeti katasztrófák mielőbbi tettekre serkentik az emberiséget.
A legoptimistább elemzők is a fosszilis energiahordozók rendelkezésre állását még 100 évre tarják elegendőnek, de például az elmúlt időszakban történt hazai földgázkríziskor vezető politikusok nyilatkozataiban a ma ismert földgáztartalékok élettartamát mindössze 50 évre jósolták. Magyarországon a lakossági és kommunális szektor energiafelhasználásának mintegy a fele a fűtésre fordítódik. Ez nagyon magas, ezért a legfontosabb teendők természetesen a fűtéstechnikában mutatkoznak. Napjainkban megvalósuló épületek és épületfelújítások mind építészetileg, mind gépészetileg egyre igényesebbek, technikailag a legújabb szintet képviselik. A mesterséges szellőztetés, épülethűtés, klímatizálás természetes tartozéka a megvalósult létesítményeknek, még családi házaknál is. Ezért a fűtéstechnika mellé az épületgépészeti energiafelhasználásoknál rohamosan kezd felzárkózni a klíma- és hűtéstechnika. Az ipar, közlekedés és a hőtermelés által ma még döntően használt fosszilis energiahordozók elégetése során kibocsátott szén-dioxidnak jelentős szerepe van az üvegházhatás kialakulásában. Az üvegházhatás miatt a föld éghajlata egyre melegebb, ennek elviselése miatt a nyári időszakban egyre nagyobb területeken akarja az ember hűteni élettereit. Lassan a hűtéssel (klímával) nem rendelkező személygépkocsik a fejlett országokban eladhatatlanná válnak. A hagyományos hűtőberendezésekhez használt freongázok a Földet védő ózonréteg károsodásának egyik okozói. A folyamat ma visszafordíthatalannak tűnik. A felelős vezetőknek, politikusoknak, energetikai szakembereknek sürgősen be kell avatkozniuk e folyamatba, egyébként okólogiai katasztrófába sodorja az emberiség a Földet. Az épületgépészet fűtés-, hűtés és klímatechnikai szakágaiban az energiatakarékos rendszerek tervezése, kivitelezése, az alternatív és megújuló energiaforrások minél szélesebb körű alkalmazása nem lehet kérdés. A klímatizálás területén egy jövőbe mutató megoldást nyújt a Rosenberg Hungária Kft., az általa gyártott szorpciós rendszerű légkezelőgépekkel. Szöveg: Kísérleti Rosenberg szorpciós légkezelőgép a tokodaltárói mérőlaborban Szorpciós rendszerű klímatizálást a 1990-es évek közepétől alkalmazzák, angol nyelvterületen a DEC- Dessiccant-Evaporating- Cooling kifejezés, a németeknél a SGK- sorptiongestützen Klimatisierung kifejezés használatos. A gép egyik nagy előnye, hogy nyári légállapotban a levegőt hagyományos hűtőberendezés alkalmazása nélkül tudja hűteni és szárítani. Azzal, hogy nem használunk hagyományos hűtőgépet egyrészt jelentősen csökkentjük a felhasznált elektromos energiát, másrészt nem alkalmazunk a környezetre káros anyagokat.
A szorpciós gép működéséhez nyáron is jelentős hőenergiára van szükség, ezért felhasználása elsősorban ott gazdaságos, ahol nyáron is jelentős hulladékhő keltkezik- pl. erőművek, gázmotor telepek -, vagy alternatív energiaforrások állnak rendelkezésre. Itt elsősorban a napenergia, a különböző geotermikus energiaforrások, vagy ezek kombinációja jöhet szóba. A gazdaságos létesíthetőség esetén a beruházás a hagyományos léghűtési eljárásokhoz képest üzemeltetési oldalon 5-8 év alatt megtérül. Alkalmazásánál további előny, hogy külön van választva a léghűtési és a légszárítási folyamat. Szemben a hagyományos hűtési rendszerekkel ahol például a drága elektromos energia nem csak az levegő érezhető hűtési teljesítményét, hanem, mint közismert a légnedvesség miatti kondenzációs (rejtett) hűtési teljesítményt is fedezi. A légkezelőgép elvi felépítését és nyári üzemállapotát az alábbi ábra szemlélteti (3ábra). Szöveg: 3.ábra: Szorpciós klímatizálás vázlata(nyári üzemmód) A szorpciós rendszer három fő elemét az adiabatikus légnedvesítőt, a forgódobos hővisszanyerőt és a SECO fantázia névvel ellátott szorpciós hővisszanyerőt a német Klingenburg Gmbh szállítja. A Klingenburg vezető szerepet tölt be az energiatakarékos hővisszanyerők és légnedvesítők fejlesztésében és gyártásában. A légszállításhoz többfelé ventilátor alkalmazható a Rosenberg termékskálájából. Ilyen rendszerekhez elsősorban a fordulatszám-szabályozhatóság és éves energiafelhasználás tekintetében kimagasló paraméterekkel bíró Rosenberg EC motoros ventilátorokat javasoljuk. A SECO szorpciós hővisszanyerő (regenerátor) rendkívűl magas hatásfokon nyeri vissza a levegő entalpiáját. A regenerátor hordozója cellulóz mátrix alapú, amelyet lítium-klórid sóoldattal töltenek fel. Ezzel kémia szorpciót érünk el, szemben az általánosan alkalmazott alumínium fólia hordozóra felhordott szilikagél készülékekkel, ahol fizikai szorpciós folyamat zajlik le. További előnye a SECO-nak az említett hagyományos entalpia rotorokkal szemben, hogy a regenerációs hőmérsékletet 45-70 o C közötti, míg a másiknál 100-140 o C. Az alacsony regenerációs hőmérséklet lehetővé teszi alacsony előremenő vízhőmérsékletet biztosító alternatív energiahordozók felhasználását is az előtte lévő fűtőkalorifernél. Fontos, hogy feltöltés után a regenerátornak folyamatosan működnie kell, mert álló töltetnél a környezetéből felvett nedvesség miatt a rotor összeesik. A vezérlését nem szabad feszültségmentesíteni, mert leállított gép esetén is a vezérlés időszakonként megforgatja a rotort a meghibásodás elkerülése miatt. Működési élettartama 8-10 év, azután cserélni kell.
SECO szorpciós hővisszanyerő A beépítésre kerülő adiabatikus légnedvesítő szintén rendkívül energiatakarékos. örvényrács fúvókák reakciótér cseppleválasztó Szöveg: 4.ábra: Adiabatikus légnedvesítő elvi vázlata A belépő levegő a szabadalmaztatott örvényrácson halad át, amely hosszirányban forgó örvényeket kelt, biztosítva ezzel a reakciótérben a vízcseppek és a levegő tökéletes keveredését. 100%-os telítés is elérhető. Az örvények közepén 5-140 bar nyomással kerül a víz beporlasztásra. A légnedvesítő teljes egészében rozsdamentes acélból készül, kialakítása révén alkalmazható higiéniás igényeknél is.
Légnedvesítő berendezés Szabadalmaztatott örvényrács Fúvóka Működés közben
Téli üzemállapotban a forgódobos hővisszanyerőt nem szükséges üzemeltetni, szintén nem működik az elszívó oldal légnedvesítője. Abban az esetben ha télen is tudjuk működtetni a SECO regenerátor előtti kalorifert, akkor a befúvó oldali fűtőkalorifer is elhagyható (5.ábra). Szöveg: 5.ábra: Szorpciós klímatizálás vázlata(téli üzemmód) A szorpciós klímatizálásnak, mint ahogy a legtöbb alternatív energia ellátásnak természetesen van egy hűtési teljesítményhatára. Ez a határ 19-20 o C-os kilépő léghőmérséklet. Ennél alacsonyabb hőmérsékletet nem lehet vele előállítani. Amennyiben kisebb léghőmérsékletre van szükség, akkor is használható kombinált rendszerként (6.ábra). Szöveg: 6.ábra: Szorpciós szárítás kombinációja hővisszanyerővel és folyadékhűtővel Ebben az esetben a már említett szárítási - kondenzációs hűtési teljesítmény- és előhűtési igényt a szorpciós gép biztosítja, lényegesen kevesebb energiafelhasználással. Kisebb hagyományos hűtőberendezésre van szükség. További energiatakarékossági lehetőség, ha a hűtőgép kondenzátorának hulladékhőjét fel tudjuk használni a szorpciós gép kaloriferében.
Kisebb rendszereknél a regenerálási hőmérséklet biztosítására gazdaságosan alkalmazhatók napkollektorok (7.ábra). Szöveg: 7.ábra: Szorpciós klímatizálás napkollektorral A szorpciós szárítás kombinálható hővisszanyerővel és kaszkád kapcsolású hőszívattyúval, ahol az elszívó ágba épített légnedvesítő végzi az adiabatikus hűtést (8.ábra). Szöveg: 8.ábra
A vázolt megoldásokon túl az egyedi igények függvényében számtalan lehetőség kínálkozik a szorpciós légkezelőgépek, vagy azok egyes részelemeinek, mint például a SECO regenerátor energiatakarékos klímarendszerekhez történő felhasználására. Szakmai kérdéseik megválaszolásával, kereskedelmi ajánlatok és részletesebb technikai információk adásával, tervezési segédletekkel állunk rendelkezésükre a mellékelt hirdetésünkben szereplő címeinken. Rosenberg Hungária Kft. a német Rosenberg-csoport tagja