Hoe werken een koelmachine, koeltoren en luchtbehandelingsunit samen om een gebouw te koelen of te koelen (HVAC)? In dit artikel behandelen we dit onderwerp om de basisprincipes van een centraal HVAC-systeem te begrijpen.
Hoe een koeltoren en een luchtbehandelingsunit samenwerken
De belangrijkste systeemcomponenten van de centrale koelinstallatie zijn:
- Koeler
- Luchtbehandelingsunit (AHU)
- Koeltoren
- Pompen
De koelinstallatie bevindt zich meestal in de kelder of op het dak, afhankelijk van het type koelinstallatie. Dakkoelinstallaties zijn doorgaans luchtgekoeld, terwijl kelderkoelinstallaties meestal watergekoeld zijn. Beide systemen hebben echter dezelfde functie: het genereren van koud water voor airconditioning door de overtollige warmte uit het gebouw te verwijderen. Het enige verschil zit in de manier waarop de koelinstallatie de overtollige warmte afvoert.
Luchtgekoelde koelinstallaties gebruiken ventilatoren om koele omgevingslucht over de condensor te blazen en zo warmte uit het systeem af te voeren; dit type koelinstallatie maakt geen gebruik van een koeltoren. U kunt meer over dit systeem te weten komen en de videotutorial bekijken door hier te klikken. In de rest van dit artikel zullen we ons richten op watergekoelde koelinstallaties en koeltorens.
De watergekoelde koelmachine heeft twee grote cilinders, de verdamper en de condensor.
Gekoeld water:
In de verdamper van de koelmachine wordt het gekoelde water gegenereerd. Het gekoelde water verlaat de verdamper met een temperatuur van ongeveer 6 °C en wordt door de koelwaterpomp door het gebouw gepompt. Het gekoelde water stroomt via leidingen, ook wel stijgleidingen genoemd, naar elke verdieping. Deze leidingen worden stijgleidingen genoemd, ongeacht of het water erin omhoog of omlaag stroomt.
Het gekoelde water splitst zich af van de stijgleidingen in leidingen met een kleinere diameter die naar de ventilatorconvectoren (FCU's) en luchtbehandelingsunits (AHU's) leiden om de airconditioning te verzorgen. De AHU's en FCU's zijn in principe kasten met ventilatoren erin die lucht uit het gebouw aanzuigen en deze langs de verwarmings- of koelspiralen blazen om de temperatuur van de lucht te veranderen, waarna deze lucht weer het gebouw in wordt geblazen. Het gekoelde water komt de AHU/FCU binnen en stroomt door de koelspiraal (een reeks dunne buizen) waar het de warmte van de langsstromende lucht absorbeert. Het gekoelde water warmt op en de langsstromende lucht koelt af. Wanneer het gekoelde water de koelspiraal verlaat, is het nu warmer, ongeveer 12 °C (53,6 °F). Het warme gekoelde water stroomt vervolgens via de retourleiding terug naar de verdamper, waar een koelmiddel de overtollige warmte absorbeert en naar de condensor transporteert. Het gekoelde water zal dan weer afkoelen en is klaar om door het gebouw te circuleren en meer ongewenste warmte op te nemen. Let op: er wordt gesproken over "gekoeld water", ongeacht of het warm of koud is.
Condenswater:
De condensor van de koelmachine is de plek waar de overtollige warmte wordt opgevangen voordat deze naar de koeltorens wordt geleid. Een koelmiddel stroomt tussen de verdamper en de condensor om alle overtollige warmte af te voeren. Een andere waterkringloop, bekend als "condenswater", loopt in een circuit tussen de condensor en de koeltoren. Het koelmiddel onttrekt de warmte aan de "gekoelde water"-kringloop in de verdamper en transporteert deze naar de "condenswater"-kringloop in de condensor.
Het condenswater komt de condensor binnen met een temperatuur van ongeveer 27 °C en stroomt erdoorheen, waarbij het onderweg warmte opneemt. Tegen de tijd dat het de condensor verlaat, is de temperatuur ongeveer 32 °C. Het condenswater en het koelmiddel mengen zich nooit; ze worden altijd gescheiden door de wand van de pijp. Warmte wordt alleen via de wand overgedragen. Nadat het condenswater de condensor is gepasseerd en de overtollige warmte heeft opgenomen, stroomt het naar de koeltorens om deze warmte af te geven en koeler terug te keren, klaar om meer warmte op te nemen.
Koeltoren:
De koeltoren bevindt zich meestal op het dak en is de eindbestemming voor de ongewenste warmte in het gebouw. De koeltoren bevat een grote ventilator die lucht door de unit blaast. Het condenswater wordt naar de koeltoren gepompt en in de luchtstroom gespoten. De koele omgevingslucht komt in direct contact met de condenswaternevel (in een open koeltoren). Hierdoor wordt de warmte van het condenswater overgedragen aan de lucht, die vervolgens de atmosfeer in wordt geblazen. Het condenswater verzamelt zich en stroomt terug naar de condensor van de koelinstallatie om daar opnieuw warmte op te nemen. Bekijk hier onze speciale handleiding over koeltorens.
Geplaatst op: 09-12-2019
