Menerga erhält Patent auf leistungsstärkere Verdunstungskühlung

(20.12.2013) Eine neue Technologie zur deutlichen Optimierung der indirekten adiaba­ten Verdunstungskühlung hat die Menerga GmbH entwickelt und dafür europaweit das Patent erhalten. Im Zentrum steht dabei die Vorkühlung der Abluft vor dem Wärme­übertrager, wodurch sich die Effizienz des natürlichen Kühlprozesses auf nahezu 100% erhöhen lasse. So soll die Außenlufttemperatur ohne weiteren Energieeinsatz um zu­sätzliche 2 Kelvin (K) abgesenkt und die Zuluft bei Standard-Auslegungsbedingungen auf 18°C temperiert werden können. Dies bedeute eine Steigerung der Kühlleistung um bis zu 33% unter Berücksichtigung einer mittleren Raumtemperatur von 26 °C. Durch die Integration der Abluftvorkühlung sollen schließlich die mit einem Gegen­strom-Plat­tenwärmeübertrager ausgestatteten Adconair Zentralklimageräte die Außenluft insge­samt um mehr als 16 K abkühlen können und so zu einer vollwertigen, energiesparen­den Alternative zu konventionellen Anlagen werden.

„Mit der Abluftvorkühlung stoßen wir in eine neue Leistungsdimension der adiabaten Verdunstungskühlung vor. Die Temperaturabsenkung von 16 K ist hier bisher uner­reicht und stellt einen neuen Rekord dar. Abgesehen von einer eventuell notwendi­gen Entfeuchtung gibt es jetzt keinen Grund mehr, auf die energiesparende, natürli­che Verdunstungskühlung zu verzichten“, erläutert Geschäftsführer Dr. Christian Hen­nerkes. „Wir gehen davon aus, dass durch die Abluftvorkühlung gerade in Regionen mit geringer Luftfeuchtigkeit keine zusätzliche Kompressionskälte mehr benötigt wird. Aufgrund des entsprechend geringen Stromverbrauchs eignet sich die Technologie hier hervorragend für Passivhausgebäude. Zudem erweitert sich der Einsatzbereich der adiabaten Verdunstungskühlung, da wir so auch thermisch hoch belastete Räu­me mit Ablufttemperaturen von bis zu 30 °C effektiv kühlen können.“

Das Patent bezieht sich auf ein System zur adiabaten Verdunstungskühlung:

• Zunächst befeuchten Sprühdüsen die Abluft direkt im Plattenwärmeübertrager.
• Dabei wird das nicht verdunstende Wasser in einer Wanne aufgefangen und zu den Sprühdüsen zurückgeführt.
• Aus diesem Kreislauf wird zudem Wasser abgezweigt und zur Kühlung der Abluft verwendet, bevor diese in den Rekuperator (Wärmeübertrager) einströmt und befeuchtet wird.
• In der Folge der Vorkühlung sinkt die Feuchtkugeltemperatur, wodurch sich die Leistungsfähigkeit der Verdunstungskühlung deutlich erhöhen soll.

Unter Standard-Auslegungsbedingungen werde auf diese Weise eine Zulufttemperatur erreicht, die der Feuchtkugeltemperatur der Abluft entspricht. Das führt zu einem Wir­kungsgrad der adiabaten Verdunstungskühlung von nahezu 100%.

Bevor das Wasser nach der Vorkühlung in den Kreislauf zurückkehren kann, muss es die der Abluft entzogene Wärme wieder abgeben. Das Patent sieht hier zwei Möglich­keiten vor, um diese in Form von Wasserdampf latent im Fortluftstrom aufzunehmen und nach draußen zu befördern:

• Einerseits kann das Wasser bei konventionellen Wärmerückgewinnungssystemen über ein oberhalb des Rekuperators angeordnetes Verdunstungselement verrie­selt werden.
• Alternativ sei es mit einem Gegenstrom-Plattenwärmeübertrager sogar möglich, das erwärmte Wasser direkt im Rekuperator zu versprühen. Hier lasse sich die große Wärmeübertragungsfläche auf der Außenluft-/Fortluftseite als Verduns­tungselement nutzen, so dass keine zusätzlichen Druckverluste im Fortluftweg entstünden. Dementsprechend wird das Mülheimer Unternehmen diese Lösung auch bei den Adconair Zentralklimageräten einsetzen.

Die neue Technologie will der Mülheimer Lüftungs- und Klimatechnikhersteller ab Früh­jahr 2014 als Option anbieten.

Weitere Informationen zu Klimageräten mit adiabater Verdunstungskühlung kön­nen per E-Mail an Menerga angefordert werden.