Adiabatische koeling voor een speciaal project!

Adiabatische koeling voor keukenschool in Alkmaar

Een professionele keuken voorzien van een aangenaam en energiebesparend klimaat vereist kennis van adiabatische koeling. Immers, in een grootkeuken is meestal sprake van een aanzienlijke warmteontwikkeling die de werktemperatuur tot onaangename proporties zal opdrijven. Om maar niet te spreken van de bijkomende vochtontwikkeling door allerlei kokende ingrediënten. Voeg daarbij de vorming van vettige dampen en het plaatje is compleet. Hoe kan in deze omstandigheden toch een aangenaam werkklimaat gecreëerd worden met behulp van adiabatische koeling? 
In Alkmaar is de Christelijke Scholengemeenschap Jan Arentsz gevestigd en deze scholengemeenschap heeft diverse instellingen verdeeld over Alkmaar en Langedijk. In Alkmaar bevindt zich de Keukenschool die recentelijk voorzien werd van een adequaat adiabatisch luchtbehandelingssysteem. 
Daarvoor werd de deskundigheid ingeroepen van Hebutech, technisch raadgevend buro gevestigd aan Bouwlust 1 te Driebergen. Onder leiding van de heer Jan Budding werd een analyse gemaakt van de zich voordoende processen, waarop het installatieontwerp (met adiabatische koeling) uiteindelijk werd vastgelegd. 

Menerga bood de gewenste en vereiste technische apparatuur in de vorm van het bekende adiabatische Adsolair-klimaatsysteem. Adsolair is een self-contained systeem waarin de volgende functies zijn opgenomen: ventileren, lucht-filteren (reinigen), luchtverwarmen, lucht koelen d.m.v. adiabatische koeling; daarnaast is Adsolair een hoogrendements warmteterugwin-unit. 

Kernstuk van adiabatische Adsolair systeem is de dubbel uitgevoerde kunststoffen kruisstroomwisselaar ook wel de recuperator genoemd. Deze recuperator is geheel van polypropylene vervaardigd, kan niet corroderen en heeft een warmte-terugwinpercentage van >80%. Bij een buitentemperatuur van -1˚C en een retourluchttemperatuur van +25˚C wordt de koude buitenlucht 'gratis' opgewarmd naar +18˚C! 
In de zomer wordt de adiabatische koeling ingeschakeld: de retourlucht uit de grootkeuken wordt in de recuperator intensief bevochtigd met eenvoudig (onbehandeld) leidingwater; hierdoor wordt de retourlucht sterk afgekoeld tot ca. 18˚C. 
Aan de andere zijde van de recuperator wordt warme verse buitenluchtaangezogen van bijv. 28˚C die nu indirect door het ontstane temperatuursverschil met de retourlucht op haar beurt weer aanzienlijk afgekoeld wordt tot ~ 21˚C. De warme verse lucht wordt dus gekoeld naar 21˚C en daarna de grootkeuken ingeblazen. 
De retourlucht en de toevoerlucht blijven bij dit proces absoluut 100% van elkaar gescheiden zodat een absoluut veilig systeem ontstaat. Adiabatische koeling is dus een goedkope en uiterst milieuvriendelijke manier van luchtkoelen. 
Het waterverbruik voor deze koeling is slechts 8 liter per 1.000 m3 verplaatste lucht. Een unit van 10.000 m3/h bij 700 koeluren per jaar gebruikt slechts 56 m3 water per jaar! 
De waterkosten voor (adiabatische) koeling bedragen ca. 112 euro naast het elektragebruik van de koelingpomp van nog ca. 130 euro. De totale koelkosten bedragen 243 euro per jaar. Bij de adiabatische Menerga Adsolair heeft dus geen milieubelastende koelmiddelen nodig en hoge elektraverbruiken. 

Vettige afvoerlucht 
De vetafzetting van de afvoerlucht kan de recuperator en het adiabatische koelingssysteem hinderlijk verontreinigen. Daarom wordt het Adsolair-systeem uitgevoerd met een automatisch reinigingssysteem bestaande uit een spoelinrichting, zeepreservoir. 
De recuperator wordt, naast de nozzles voor de adiabatische koeling, voorzien van extra nozzles die de reinigingscyclus uitvoert middels versproeïng van water en zeep. Op deze manier verstopt de recuperator niet, blijven de rendementen hoog en de functies gewaarborgd. 
Het Menerga adiabatische Adsolair systeem is voorzien van zuinige solVent-ventilatoren die toerentalgeregeld worden middels integrale frequentieregelaars; v-snaren ontbreken bij deze ventilatoren. Alle functies van het Menerga Adsolair-systeem worden geregeld en beveiligd door de integrale DDC-procesregeling. 

In de meegeleverde schakelkast bevindt zich de vrijprogrammeerbare krachtige DDC-controller die door fabrieksmatig aangebrachte bekabeling en bussystemen met de adiabatische klimaat-unit verbonden is. De apparatuur wordt reeds direct na de productie in de fabriek getest op alle regel- en beveiligingsfuncties en komt dus 'bedrijfsklaar' op de eindbestemming aan. 

De Keukenschool van de Jan Arentsz Scholengemeenschap werd voorzien van een Menerga adiabatische Adsolair met de volgende hoofdspecificaties: 

Type Adsolair		56.10.91 voor dakopstelling
Luchthoeveelheid toevoer m3/h		7.200
Luchthoeveelheid retour m3/h		8.000
Zeepdosering		ja
Geluiddempers		alleen aan buitenluchtzijde
Hoofdafmetingen, lxbxh in mm		5.110 x 1.110 x 2.190
Massa (gewicht) kg		2.200
Opgenomen vermogen max bij  3/N/PE 50Hz400V kW		5,8
Stroomopname max./min afzekering A		15,9/20

Definitie Adiabatisch proces
Een proces dat zonder warmte-uitwisseling met de omgeving plaats vindt, heet adiabatisch. De verzameling punten die een systeem doorloopt tijdens zo'n proces vormt een isolijn die men een adiabaat noemt.
Wanneer een exotherm proces adiabatisch wordt uitgevoerd, neemt de temperatuur van het systeem toe. Als voorbeeld: wanneer men methaan (aardgas) in de juiste hoeveelheid lucht verbrandt zonder de warmte die daarbij vrijkomt aan de omgeving af te staan wordt de hoogst mogelijke temperatuur bereikt: de energie die vrijkomt bij de verbranding wordt alleen gebruikt om de aanwezige gassen te verwarmen. Deze temperatuur noemt men de adiabatische vlamtemperatuur van methaan in lucht. Wanneer men methaan in zuivere zuurstof verbrandt is de adiabatische vlamtemperatuur nog hoger, omdat dan geen inert stikstofgas (dat niet deelneemt aan de reactie) hoeft te worden opgewarmd.
Omgekeerd geldt dat wanneer een endotherm proces adiabatisch wordt uitgevoerd, de temperatuur van het systeem afneemt. Een voorbeeld hiervan is de werking van een koelkast waarbij een samengeperst gas door een vernauwing expandeert. De temperatuur van het gas neemt daarbij af.
Zoals in het laatste experiment duidelijk is, hoeft men soms weinig moeite te doen om een systeem van de buitenwereld te isoleren. Wanneer een proces zeer snel plaatsvindt, is er geen tijd om warmte met de omgeving uit te wisselen, en is het proces in eerste benadering adiabatisch. Zo kan de arbeidsslag in een verbrandingsmotor prima adiabatisch worden beschreven.
Een tegengestelde van een adiabatisch proces is een proces waarbij de warmte-uitwisseling met de omgeving ervoor zorgt dat de temperatuur tijdens het proces niet verandert. Dit heet een isotherm proces. Veel cyclische processen die in de techniek worden gebruikt bevatten zowel adiabatische als isotherme onderdelen.
In de praktijk verlopen toestandsveranderingen noch volkomen adiabatisch, noch volkomen isotherm, maar liggen de toestandsveranderingen tussen de twee in. Dit noemt men dan polytrope toestandsveranderingen.


Bron: Wikipedia