Локальное охлаждение рабочих мест

Адиабатическое охлаждение производственных помещений

Поддержание нормативных параметров микроклимата в промышленных цехах, особенно в летний период, является сложной инженерной задачей. Высокие теплопритоки от оборудования, нагрев кровли и технологические процессы часто приводят к повышению температуры в рабочей зоне до критических значений (+30°C и выше).

Особую сложность представляет охлаждение рабочих мест в больших промышленных цехах, ангарах или на складах, где использование традиционных систем кондиционирования экономически нецелесообразно или технически невозможно. Эффективной альтернативой в данном случае выступают туманообразование при помощи систем адиабатического увлажнения высокого давления.

Принцип работы адиабатической системы охлаждения рабочих мест

Адиабатическое охлаждение — это процесс снижения температуры воздуха за счет испарения воды. Это физический принцип, заимствованный у самой природы: подобно тому, как человеческое тело охлаждается за счет испарения пота, а воздух над морем всегда прохладнее, чем над раскаленным песком.

С точки зрения термодинамики, процесс выглядит так: для перехода воды из жидкого состояния в газообразное требуется энергия. Эту энергию (тепло) вода забирает из окружающего воздуха. В результате энтальпия (полная энергия) системы остается неизменной, но происходит перераспределение: температура воздуха по сухому термометру снижается, а его влажность повышается.

0,63 _кВт

Поглощает из воздуха при испарении 1 литра воды. При этом затраты электроэнергии на распыление этого литра воды ничтожно малы по сравнению с работой компрессора кондиционера той же мощности.

Система подает предварительно очищенную воду под высоким давлением (70–100 бар) к форсункам, расположенным в целевых зонах. Проходя через отверстие диаметром 0,06 – 0,3 мм, вода распыляется в виде мельчайших капель. Благодаря большой суммарной площади поверхности капель происходит их мгновенное испарение. В результате температура воздуха снижается, а относительная влажность повышается до комфортных значений.

Для испарения 1 литра воды требуется затратить лишь незначительное количество электроэнергии, необходимое для работы насоса высокого давления. По сравнению с фреоновыми системами кондиционирования, эксплуатационные расходы на адиабатическое охлаждение ниже в 5–10 раз.

Как организовать локальное охлаждение рабочих мест

Главное преимущество форсуночных систем — возможность локального воздействия. Вместо того чтобы пытаться охладить тысячи кубометров воздуха под потолком цеха, где никого нет, система фокусируется на зоне дыхания и нахождения персонала.

Различные способы локального охлаждения зон нахождения персонала:

1. Монтаж над рабочей зоной. Магистрали с форсунками монтируются на подвесах или конструкциях непосредственно над станками, сборочными линиями или постами упаковки. Высота установки обычно составляет 3–4 метра от пола.
2. Использование вентиляторов. Для усиления эффекта форсунки часто интегрируются в промышленные вентиляторы или устанавливаются перед ними. Поток воздуха разносит холодный туман, создавая направленный поток из прохладного воздуха. Это позволяет снизить температуру в локальной зоне на 5–12°C по сравнению с общей температурой в цехе.
3. Зонирование. Современные мультизональные системы высокого давления оснащаются частотными преобразователями и клапанной системой, позволяющей включать охлаждение только над теми участками, где в данный момент работают люди.

Локальное охлаждение позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты. Технология позволяет точечно снижать температуру в зонах нахождения персонала, не расходуя энергию на охлаждение всего объема здания.

Ограничения использования технологии

Несмотря на все плюсы, адиабатическое охлаждение рабочих мест имеет свои ограничения, о которых необходимо знать:

1. Вентиляция. Адиабатическая система эффективно работает только при наличии хорошей приточно-вытяжной вентиляции. Насыщенный влагой воздух должен удаляться из помещения. Если цех герметичен, влажность быстро достигнет 100%, испарение прекратится, и станет душно.
2. Климатическая зона. Технология максимально эффективна в жарком и сухом климате. В регионах с изначально высокой влажностью (тропики, приморские зоны в сезон дождей) потенциал охлаждения снижается, так как воздух может принять ограниченное количество влаги.
3. Требования к оборудованию. Некоторое оборудование (например, открытые электрические шкафы без защиты IP) не должно находиться в зоне прямого распыления тумана, даже если он испаряется быстро.

Как устроена система охлаждения высокого давления

Для реализации адиабатического охлаждения необходим комплекс оборудования:

• Плунжерный насос высокого давления. Промышленные плунжерные насосы, способные работать 24/7. Защита от «сухого хода» и перегрева.
• Система водоподготовки. Поскольку форсунки имеют микроскопические отверстия, вода должна быть чистой. Обычно используется многоступенчатая фильтрация, включая механическую очистку и умягчение. В идеале рекомендуется использовать систему обратного осмоса.
• Магистрали и фитинги. Используются трубы из нержавеющей стали или специального армированного нейлона и специальные фитинги высокого давления.
• Форсунки. Должны иметь антикапельный клапан, который предотвращает подтекание воды после выключения насоса.
• Автоматика: Контроллеры с датчиками температуры и влажности (гигростаты). Система должна автоматически отключаться, если влажность превысит заданный порог (обычно 60-70%), чтобы избежать переувлажнения.

Дополнительные преимущества адиабатического охлаждения рабочих мест

Помимо снижения температуры, внедрение систем туманообразования решает ряд сопутствующих производственных задач:

• Пылеподавление. Микрокапли воды связывают взвешенные частицы пыли (древесной, бумажной, текстильной), осаждая их и очищая воздух рабочей зоны.
• Снятие статического электричества. Поддержание влажности на уровне 45–55% предотвращает накопление статического заряда, что критично для электронной промышленности, типографий и производств полимерных пленок.
• Увлажнение воздуха. В зимний период оборудование может использоваться для увлажнения, предотвращая пересушивание воздуха отопительными системами, что снижает заболеваемость персонала, порчу (усушку) продукции и снижает процесс брака.

Комплексные решения «Эконау» для охлаждения рабочих мест

Научно-производственная компания «Эконау» осуществляет полный цикл работ по проектированию и поставке систем адиабатического охлаждения воздуха.

Системы адиабатического охлаждения являются проверенным инженерным решением для коррекции микроклимата больших производственных помещений. Правильный расчет производительности, грамотное проектирование зон распыления и использование подготовленной воды гарантируют высокую эффективность системы, быструю окупаемость и комфортные условия труда.

Для подбора оборудования обращайтесь по телефону 8-800-500-48-35 и электронной почте otvet@ekonow.ru