Demonstration af energibesparelser og indeklima med bæredygtig adiabatisk køling med regnvand
Foto: Unsplash
Projektet vil demonstrere at adiabatisk køling med regnvand har et stærkt potentiale som alternativ til konventionelle køleteknologier.
Projektet vil demonstrere at adiabatisk køling med regnvand har et stærkt potentiale som alternativ til konventionelle køleteknologier.
Regnvand opsamles, filtreres og anvendes til at køle ved at forstøve og overrisle afkastluften. Ved at befugte afkastluften og anvende innovative varmevekslere af plast til at overføre kulden til indtagsluften undgår man at øge luftfugtigheden indenfor og får dermed heller ikke de indeklimamæssige problemer, som det kan medføre.
Med adiabatisk køling kan man opnå meget billig komfortkøl og undgår helt installation og drift af mekaniske køleanlæg, som ikke er tilladte i offentlige bygninger, fordi de forbruger store mængder el og baserer sig på kølemidler under udfasning.
Da klimaforandringer samtidig forudses at ville øge både udetemperaturen samt udfordre myndighederne med øgede regnmængder over Danmark om sommeren, udgør adiabatisk køling med opsamling af regnvand et attraktivt og flerfoldigt bæredygtigt alternativ til mekanisk kompressorkøling især i offentlige bygninger.
Denne rapport beskriver et demonstrationsprojekt, hvor en skolebygning med otte klasseværelser blev ombygget med et mekanisk balanceret ventilationssystem med en integreret adiabatisk fordampningskøleenhed.
Resultaterne viser, at implementering af fordampningskøling med opsamlet regnvand er et bæredygtigt alternativ med en acceptabel kølekapacitet og vandforbrug, at det dermed er konkurrencedygtigt med mekanisk kompressorkøling.
Specielt i tempereret klima kan fordampningskøling have et stort potentiale som en alternativ løsning til konventionelle køleteknologier, dels fordi markedet er umodent, dels fordi varmere sommerperioder øger kølebehovet. Ved at kombinere det med opsamling af regnvand passer løsningen godt til en fremtid med højere kølebehov, behov for klimaforebyggelse og -tilpasning og den overordnede bæredygtighedsdagsorden.
Køleenheden fungerer ved at opbevare, filtrere og sprøjte regnvand ind i fraluften. Vandet fordamper og afkøler fraluften. Derefter passerer fraluften igennem en innovativ korrosionsresistant plastvarmeveksler, hvorved varme overføres fra tilluften til afkastluften. På denne måde undgås indeklimaproblemer forårsaget af befugtning af tilluften. Køleeffekten afhænger af hvor meget vand fraluften kan absorbere, dvs. mætningsgraden af fraluften når den returnerer fra bygningen. Mætningsgraden afhænger af vandindholdet i udeluften, fugtkilder i bygningen og størrelsen af luftskiftet, og er dermed variabel set over tid.
Demonstrationen er foretaget fra maj og juni 2019. Resultaterne viser, at ventilationsanlæggets specifikke elforbrug steg med ca. 500 J/m3 (ca. 40%) når kølevandspumperne var aktiveret. Andre komponenters elforbrug var ubetydeligt.
Den tilgængelige køleeffekt - afhængigt af fraluftens fugtighedsindhold - svingede i området 20-30 W/m2.
Set over en samlet køleperiode fra maj til september (20 uger) vil den ekstra elektricitet til at drive den adiabatiske proces være ca. 6,0 kWh/m2 pr. år. Forbruget af regnvand var ca. 1 m3/dag, når køleenheden var mest belastet. Et tilsvarende mekanisk kompressorsystem (COPgns = 3) ville bruge ca. 4,7 kWh/m2, altså 22% mindre elektricitet. Til gengæld har kølegassen et betragteligt ekstra globalt opvarmningspotentiale på flere hundrede CO2-ækvivalenter (eksempler: R134a: 1430 CO2-ækviv, R32: 675 CO2-ækviv), som regnvand ikke har.
Resultaterne viser, at implementering af fordampningskøling med opsamlet regnvand er et bæredygtigt alternativ med en acceptabel kølekapacitet og vandforbrug, at det dermed er konkurrencedygtigt med mekanisk kompressorkøling.
Emner
Mere information
349-061