Wstępne wychłodzenie osuszanego powietrza (tzw. precooling) jest coraz chętniej stosowane w nowoczesnych centralach klimatyzacyjnych. Osuszanie powietrza jest procesem pochłaniającym znaczne ilości energii. Zgodnie z informacjami przedstawionymi w artykule, osuszane powietrze należy najpierw oziębić, korzystając z wymiennika ciepła, którego powierzchnia będzie miała temperaturę poniżej temperatury punktu rosy, a następnie ogrzać je do właściwej temperatury.
W czasie pierwszego z procesów nastąpi wykroplenie części zawartej w powietrzu pary wodnej (obniżenie wilgotności bezwzględnej). Drugi z procesów podnosi temperaturę powietrza do zadanej wartości pozostawiając niezmienioną wilgotność bezwzględną. Cały proces zobrazowany jest na wykresie Molliera (I-X) pokazanym poniżej (1- chłodzenie i osuszanie powietrza, 2- ogrzewanie powietrza).
Procesem osuszania steruje układ automatyki złożony z dwóch pętli regulacji, którego schemat pokazano w cytowanym wcześniej artykule.
Precooling – struktura układu
W przypadku nowoczesnych układów osuszania, stosujemy do wstępnego schłodzenia powietrza układ odzysku ciepła (schemat poniżej).
Przebieg procesu osuszania z udziałem wstępnego chłodzenia pokazano na wykresie I-X. Poszczególne cyfry oznaczają 1-chłodzenie i wstępne osuszanie powietrza przy pomocy sekcji odzysku ciepła (kolor jasnoniebieski), 2-chłodzenie i osuszanie powietrza przy pomocy chłodnicy (kolor granatowy), 3-wstępne ogrzanie powietrza przy pomocy sekcji odzysku ciepła (kolor pomarańczowy), 4- ogrzanie powietrza przy pomocy nagrzewnicy (kolor czerwony). Oszczędnościami, które uzyskujemy jest energia wynikająca z przemiany 1 (chłodzenie i wykraplanie wilgoci) oraz z przemiany 3 (grzanie).
Wadą rozważanego rozwiązania jest wprowadzenie do układu elementów, które stanowią dodatkowy opór dla przepływającego powietrza. Taki dodatkowy spadek ciśnienia powoduje zwiększenie ilości energii zużywanej przez wentylator. Do projektanta wentylacji należy podjęcie decyzji, czy korzyści wynikające z zastosowania wstępnego chłodzenia (mniejsze zużycie energii przez nagrzewnicę i chłodnicę) zrekompensuje większą moc wentylatora. Kolejną niedogodnością układu precooling jest fakt, że centrale klimatyzacyjne, w których zastosowano takie rozwiązanie mają większe gabaryty z czego wynika ich wyższa cena.
Wstępne chłodzenie w programie doboru
Dzięki wykorzystaniu programu doboru central klimatyzacyjnych, wyznaczenie punktu pracy centrali oraz uzyskanych przez układ precooling oszczędności jest bardzo proste. Jako dane wejściowe podajemy parametry powietrza wlotowego oraz wymagane parametry powietrza wylotowego. Program doboru policzy punkt pracy, wyznaczy sprawność układu odzysku ciepła, wymagane moce wymienników: chłodnicy i nagrzewnicy oraz określi moc wentylatora. Uzyskane wyniki można porównać z wynikami dla tradycyjnego układu osuszania. Wykorzystanie w programie doboru modułu obliczeń rocznego zużycia energii pozwoli na ocenę, czy opłacalne jest zastosowanie droższej centrali z układem precooling w miejsce tradycyjnej centrali osuszającej. Obliczenia poszczególnych komponentów (odzysk ciepła – rurka ciepła /heat pipe/ lub rekuperatory, nagrzewnice, chłodnice, wentylatory) bazują na bibliotekach DLL dostarczonych przez ich producentów, co gwarantuje poprawność uzyskanych wyników doboru.
