Охлаждение искусственным туманом. Охлаждение для летних веранд, беседок ресторанов или кафе. Особенности применения систем туманообразования для больших пространств
Важное свойство тумана высокого давления - способность мелких капель тумана быстро испаряться поглощая тепло из воздуха.
Из-за своего малого размера капли воды быстро испаряются. Именно испарение, то есть переход из жидкого в газообразное состояние, поглощает тепло из воздуха. Удельная теплота испарения воды при температуре 15 °C равна 2466 кДж/кг или 589 ккал/кг. Чем ниже относительная влажность, тем больше воды может быть испарено и, соответственно, больше тепла поглощено из воздуха. Удельные затраты электроэнергии на испарение 1 кг воды составляют от 2,5 до 10 Вт в час в зависимости от размера системы туманообразования.
Только давление 70–80 бар обеспечит равномерный и мелкий туман с размером капель около 10 микрон, который сразу испаряется и не выпадает в виде мокрых пятен и луж на поверхностях и оборудовании. Такой туман улучшает условия труда для персонала или повышает комфорт для посетителей, поддерживает технологические параметры воздуха в производственных и складских помещениях, сохраняет качество сырья и готовой продукции, защищает оборудование и окружающую среду от пыли или запахов.
Универсальное средство
В хорошо известной всем нам воде таится большое количество энергии, и, если умело извлекать ее, можно получить существенную пользу. Когда вода переходит из своего жидкого состояния в газообразное, происходит поглощение тепла. И чем больше его необходимо забрать, тем большее количество жидкости необходимо испарить.
Охлаждение воздуха и его увлажнение специальными системами широко используется для создания приятной прохлады на спортивных площадках, в ресторанах и т.д., увлажнения воздуха различных рабочих зон, устранения запахов, снижения рисков возгорания и др. Туманообразование используют на дачах, в животноводстве и растениеводстве, на различных производствах. Оно прекрасно позволяет не только создать необходимый микроклимат, но и управлять им именно в тех зонах, где работают люди, и где необходимо соблюдать целый ряд требований по обеспечению безопасности работ. При температуре в цехах, порой доходящей до +40 °C, охлаждаются рабочие места. Несмотря на то, что для всего этого необходимо использование незначительной энергии, эффект, получаемый от охлаждения, впечатляет.
Искусственное образование тумана позволяет избежать перегрева рабочих поверхностей при незначительных финансовых затратах. Частичный (либо по всему периметру) монтаж таких устройств в жилом комплексе, расположенном вдоль грунтовой дороги, оживленной автомобильной трассы, позволяет снизить количество выхлопных газов и пыли. Эти системы буквально позволяют легко и свободно дышать.
Недостаточная влажность окружающего воздуха или изменения ее показателей, например, в типографии влекут и изменения линейных размеров картона и бумаги, а также переплетных материалов. В результате имеет место расхождение цветов, неточность при фальцовке и тиснении, резке и склеивании, и других полиграфических операциях. Избежать всех этих неприятностей успешно позволяет увлажнение.
Экономические показатели работы животноводческих хозяйств зависят от состояния здоровья животных и их самочувствия. Искусственное образование тумана, широко применяемое вместе с системой вентиляции, создает для животных более комфортные условия и способствует повышению экономического эффекта.
При хранении зелени, овощей и фруктов, применение специального оборудования способствует увеличению срока их сохранности и позволяет получить более высокий доход.
Возможность добавления с помощью дозаторов специальных реагентов в распыляемую устройством воду, помогает успешно бороться с грызунами и насекомыми.
В зимний период внутри загородного деревянного дома, когда активно функционирует отопительная система, воздухообмен замедляется. Установка оборудования для образования тумана позволяет смягчать и увлажнять воздух. Системы туманообразования помогают бороться с мошками, а также способны подавлять развитие различных патогенных организмов, они эффективны при устранении запахов, возникающих во время обработки твердых отходов, и т.д.
Пыль, которая стала печальной неизбежностью почти на всех складах, устраняется во время мелкодисперсного разбрызгивания. На лакокрасочных производствах при помощи таких систем можно существенно уменьшить количество вредных летучих соединений.
Обычные кондиционеры ни в какое сравнение не идут с эффектом от применения туманообразователей, так как кондиционеры охлаждают только закрытые помещения, и все попытки их эксплуатации на улице обречены на провал.
Работа систем туманообразования заключается в выработке капель воды небольшого размера, которые очень быстро испаряются. В момент насыщения влагой окружающего воздуха возникает туман
Простота и доступность
Работа систем туманообразования заключается в выработке капель воды небольшого размера, которые очень быстро испаряются. В момент насыщения влагой окружающего воздуха возникает туман. В зависимости от параметров настройки он бывает легким, почти невидимым, или, напротив, клубящимся и густым. Его концентрация напрямую зависит от размера образованных капель: чем они крупнее, тем плотнее получается созданная туманная завеса.
Известно, что для того, чтобы началось испарение воды, необходимо использовать достаточно большое количество энергии — до 600 кал тепла на 1 г жидкости, а «исчезающая» капля забирает часть тепла из воздуха. Так происходит его охлаждение и увлажнение. На эффективность работы системы влияют влажность и температура в помещении или на улице. Система может создавать и поддерживать заданную относительную влажность воздуха. Ее оптимальный показатель, необходимый для нормальной жизнедеятельности человека, находится в пределах 40-55 %.
Для производства искусственного тумана используется специальная инженерная установка. Комплект оборудования включает в себя высоконапорный трубопровод, насос, специальные форсунки, система для подготовки воды, а также автоматика.
Плунжерный насос или агрегаты, разработанные на его основе с полным правом можно назвать «сердцем» всей системы. Рабочее давление системы в момент включения насоса — 60-80 атм. Если оно будет меньше, клапаны не смогут раскрыться. Один такой насос может обслужить одновременно несколько форсунок на линии.
Сегодня рынок предлагает немало насосных установок, применяемых в системах туманообразования. Основным их отличием является показатель перекачиваемой жидкости в минуту (от 0,6 до 25 л). При обслуживании большой зоны устанавливают и более производительные устройства, а в быту достаточно эффективны и простые модели, позволяющие перекачивать от 0,6 до 1 л жидкости в минуту. Габариты установок довольно большие.
В загородном доме они монтируются в специальной технической комнате, где, как правило, располагается инженерное оборудование. Важно помнить, что определяющими условиями установки насоса является положительная температура воздуха и возможность подключения устройства к электросети и водопроводу. Насосные установки могут дополнительно оснащаться таймером режима «автомат».
Форсунки
Эти устройства классифицируются по одному показателю — диаметру выходного отверстия (от 0,15 до 0,5 мм). Этот параметр определяет характер туманообразования в зависимости от размера капли воды. На открытых и закрытых пространствах применяют сопла с различными размерами выходного отверстия. Так, например, при необходимости увлажнения жилых помещений следует монтировать форсунки с отверстием 0,15 мм, которые производят капли величиной от 1,2 до 37,9 мкм. Такие форсунки идеальны для применения в жилых помещениях, когда требуется совсем небольшой расход воды и минимальная влажность, а также полное испарение. Форсунки, имеющие размер выходного отверстия от 0,2 до 0,5 мм, монтируются в системах для охлаждения и увлажнения больших открытых пространств. Ими могут быть сад, парники, веранды и т.д., где воздухообмен более интенсивен, и испарение капель проходит эффективнее.
При установке бытовых систем туманообразования, как правило, используют медные форсунки с нержавеющим покрытием, а в зимних садах, теплицах или оранжереях, там, где предполагается использование системы туманообразования и для разбрызгивания удобрений, устанавливают промышленные форсунки, выполненные из нержавейки, которые значительно дольше служат и могут использоваться в агрессивных средах
Небольшое выходное отверстие сопла, изготовленное при помощи лазерной технологии, требует применения деминерализованной жидкости, иначе неизбежно забивание отверстия солями и примесями, выход его из строя, и общий сбой в работе установки.
Конечно же, фильтр не избавит от солей кальция, выпадающих на мебели и предметах интерьера неприятным белым налетом. Поэтому при увлажнении жилых помещений нужно установить обратный осмос. Он снизит содержание растворенных солей. Тип фильтра подбирают после анализа состава воды, подаваемой в насос.
Тем не менее, практика показывает, что для бесперебойной работы необходимо установить хотя бы один фильтр, удерживающий механические примеси.
Трубопровод
Для оптимальной организации работы системы высоконапорного трубопровода применяются нейлоновые или медные трубки с нержавеющим покрытием и диаметром %". Металл хоть и дороже полимера, но он того стоит. Во время подачи под высоким давлением воды, он не будет изгибаться и деформироваться, как, например, нейлон. Риск образования дефекта в высоконапорном трубопроводе из металла минимален, поэтому его использование в системах туманообразования в помещении предпочтительнее. Нейлон же будет оптимальным вариантом для протяженного трубопровода на улице.
Широкий выбор фитингов и соединителей позволяет технически решать любые задачи монтажа. Фитинги могут выдержать давление, которое нагнетается любыми насосными станциями для образования тумана, независимо от их мощности.
Автоматика
В основном, системы оснащены автоматическим регулированием, которое позволяет минимально расходовать воду и создавать оптимальный микроклимат. Она может включать и выключать ее, например, каждые 10 секунд, что делать вручную физически невозможно.
Управление такой системой происходит при помощи таймера или контроллера, в котором программа самостоятельно включает или выключает насос через заданные промежутки времени, а также в зависимости от реальной влажности воздуха и его температуры. Режим функционирования системы возможно встроить в так называемую систему «умного дома», при этом туманообразование получает расширенные возможности управления.
Необходимо отметить, что полный комплект оборудования позволяет решить любую задачу — даже поставленную самым требовательным клиентом.Стандартная схема монтажа системы сводится к установке двух линий трубопровода высокого давления. Первую монтируют в доме, вторую устанавливают на улице. В зимний период работает лишь одна первая линия, а летом включается и вторая.
Небольшое выходное отверстие сопла, изготовленное при помощи лазерной технологии, требует применения деминерализованной жидкости. Но фильтрация не избавит от солей кальция, выпадающих на мебели и предметах интерьера неприятным белым налетом. Поэтому при увлажнении жилых помещений нужно установить обратный осмос
Для работы такой схемы необходим лишь один насос. Сборка трубопровода несложна, и монтаж системы вполне возможно выполнить своими силами. Перед наступлением зимнего периода уличный трубопровод освобождают от воды, продувают и, как правило, демонтируют.
Весной его собирают снова. Необходимо периодически производить замену картриджа в фильтре, а в самом насосе один раз в несколько месяцев менять масло. Другого дополнительного ухода за системой туманообразования не требуется. Очень важно, что эти устройства совершенно безопасны для человека и окружающей среды. Насос системы располагают в антивандальном корпусе. Он оснащается автоматикой, и в момент прекращения подачи воды автоматически отключается. Противокапельные клапаны не позволяют оставшейся после отключения в трубах воде выходить из форсунки.
С помощью системы туманного охлаждения можно обеспечить приятную прохладу на террасе или в беседке, а заодно и отогнать докучливых насекомых. В жаркие летние дни эти вопросы становятся особенно актуальными
Туманное охлаждение — это единственная на сегодня технология, способная понизить температуру на открытом воздухе. Такие системы активно используют в промышленности, их можно встретить в отелях, летних кафе и ресторанах. А простому дачнику туман подарит свежесть и комфорт там, где нельзя установить обычный кондиционер — в беседке, на площадке для барбекю, и проч.
Холодный туман может пригодиться в саду, как на открытом воздухе, так и в теплицах и оранжереях. Его используют для защиты растений, которые плохо переносят жару
Схема туманного охлаждения
Туманное охлаждение понижает температуру воздуха на 5-15°С. Каким образом? «Сердцем» системы является насос, который пропускает воду под давлением 70 бар (7000 кПа) через форсунки с крошечными отверстиями, создавая облако из капелек размером не более 10 микрон. Они тут же начинают испаряться, и именно этот процесс (переход из жидкого состояния в газообразное) отнимает у воздуха тепловую энергию. Причем чем суше воздух, тем больше влаги он набирает, и тем сильнее при этом охлаждается. Неудивительно, что в засушливых регионах системы туманного охлаждения пользуются особенной популярностью.
Система модульная, мобильная и компактная, установить ее можно практически где угодно, причем сделать это можно своими силами. При помощи специальных крепежных элементов, обычно входящих в комплект, множество форсунок легко расположить по любой площади, создавая равномерную, эффективно работающую завесу из мельчащих капелек воды. Более того, рынок предлагает комплекты туманного охлаждения без насоса, которые можно подключать к обычной системе садового орошения.
Еще одно преимущество данной технологии состоит в том, что ее эксплуатация обходится недорого. Так, на испарение 1 кг воды уходит всего 2,5-10 Вт в час (в зависимости от особенностей конкретной системы охлаждения воздуха).
При помощи туманного охлаждения можно не только понижать температуру воздуха, но и очищать его, а также отгонять насекомых
Помимо жары, дачникам нередко докучает пыль, и холодный туман эффективно борется с этой проблемой. Крошечные капельки воды связывают частицы пыли, утяжеляют ее и заставляют опускаться вниз, а не клубиться вокруг.
Но и это еще не все. Если добавить в воду дезодорирующие вещества, при помощи системы испаряющего охлаждения можно будет очищать воздух, избавляясь от неприятных запахов.
А если подмешать в воду репелленты, комары, осы, пчелы и другие раздражающие насекомые перестанут докучать отдыхающим. Важно, что здоровью людей и домашних животных при этом не будет нанесено ни малейшего ущерба.
Завершив обзор практических функций, упомянем и эстетические. При помощи холодного тумана можно добиваться различных визуальных эффектов, которые превратят обычный садовый участок в сказочную страну. Форсунки, расположенные под разными углами, создают завесы, шары, облака и другие фигуры. Все составляющие системы — трубы, фитинги и т.д. — можно прятать в земле, под террасным настилом, монтировать под карнизными свесами или крепить к натянутым тросам.
