Adiabatische koeling

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Stan1979
Berichten: 90
Lid geworden op: 22 mei 2018, 20:25
Locatie: Putte

Adiabatische koeling

Bericht door Stan1979 » 02 jul 2020, 01:30

Korte vraag:
Wie heeft er ervaring met adiabatische koeling?

Orbiter
Berichten: 193
Lid geworden op: 22 nov 2018, 17:25

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Orbiter » 02 jul 2020, 21:27

Iedereen heeft toch wel eens in de wind staan bibberen na uit de zee of het zwembad te zijn komen. Ik hou van warmte, hitte eigenlijk, wat niet belet dat ik 4 liter water drink op een gemiddelde dag van 30°C en daar gaat een heel groot stuk van naar zweet om me weer af te koelen.

Maar bon, iets zegt me dat het niet dat soort koeling is waarover je het wilt hebben :wink:

Pigion
Berichten: 728
Lid geworden op: 17 okt 2007, 11:26
Locatie: Drenthe

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Pigion » 04 jul 2020, 21:45

Voor mij is a-diabatische koeling een nieuw begrip. Ik heb bij de natuurkunde lessen en bij het vak Technische Warmteleer wel kennis genomen van a-diabatische expansie. Bedoel je datsoms?
Pigion

Orbiter
Berichten: 193
Lid geworden op: 22 nov 2018, 17:25

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Orbiter » 04 jul 2020, 22:27

Verdamping van een vloeistof (water) onttrekt energie uit het object waarin/waarop die vloeistof zat.
Zo zal een drinkfles met een natte handdoek er rond die in volle zon staat ietwat koelen wanneer het water uit die handdoek begint te verdampen.

Iets gelijkaardig zou je kunnen doen met een gebouw of een voertuig. Isolatie van dat gebouw maakt het echter niet eenvoudig.

Ik ben er zeker van dat er ergens kant en klare formules voor bestaan om alles uit te rekenen. En die zullen zelfs redelijk eenvoudig zijn indien geen rekening moet gehouden worden met extra variabelen zoals wind en wolken.

Stan1979
Berichten: 90
Lid geworden op: 22 mei 2018, 20:25
Locatie: Putte

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Stan1979 » 04 jul 2020, 23:30

Niet zo direct een compleet gebouw te koelen van buitenaf maar via ventilatie van het gebouw.

Water vernevelen op een membraan waar de lucht doorheen wordt gevoerd koelt af en kan je dus koelere lucht inblazen in je gebouw.
Dit is directe adiabatische koeling.

Doe je dit via een wamtewisselaar die meestal al in het gebouw/huis aanwezig is.
Doe dit met de afgevoerde lucht uit gebouw/huis voor de WTW af te koelen via een membraan, dus je gebruikt de WTW als koude wisselaar en koel je inkomende lucht van buiten mee af wat je weer in je gebouw/huis blaast.
Dit is indirecte adiabatische koeling.

Pigion
Berichten: 728
Lid geworden op: 17 okt 2007, 11:26
Locatie: Drenthe

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Pigion » 06 jul 2020, 11:17

Een praktijkvoorbeeld.
In Saudi Arabië bezochten we eens een Nursery in een plantenkas, afgeschermd van de zon. Het werd binnen koel gehouden door een sterke luchtstroom door een regengordijn te jagen. Dat regengordijn besloeg de hele kopse kant van de kas. Binnen waren prachtige orchideeën. Er was natuurlijk wel een hoge vochtigheidsgraad.
Pigion

Prohairesis
Berichten: 8
Lid geworden op: 25 aug 2020, 02:06

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Prohairesis » 25 aug 2020, 03:05

Hoihoi,

Dit is m'n eerste post hier, en hoewel ik eigenlijk op zoek ben naar info over rocket mass heaters en dergelijke, zie ik hier een topic waar ik een tijd geleden zeer vertrouwd mee ben geworden.
Stan1979 legt het principe al zeer goed uit.

Maar ik wil er even aan toevoegen dat adiabatische koeling enkel efficiënter werkt dan airconditioning in het geval dat de relatieve vochtigheidsgraad niet te hoog is. (Lees: zeker lager dan 70%).
Normaal gezien als het hier in de Nederlanden (ik ben Vlaming) warm is, is het vaak ook relatief vochtig. Daarom is deze manier van koelen hier ook helemaal niet bekend.

MAAR, dit is de laatste jaren veranderd. Vooral in de laatst gepasseerde hittegolf waren er momenten waarbij dit slechts 30% was. (Ik hou het al enkele jaren in de gaten als er een hittegolf plaats vindt, maar je vindt het vast terug in historische data online).

Ideaal dus voor adiabatisch koelen, en ik denk eraan om dit aan te koppelen op m'n ventilatie D systeem die ik voor een prik heb gekocht enige tijd geleden.
Als bijkomend voordeel kan ik de heat exchanger uitleggen 's nachts waardoor er koele, drogere lucht naar binnen kan komen 's nachts, want de koelere lucht die door adiabatisch koelen DIRECT binnenkomt is inderdaad vochtiger. Wat niet noodzakelijk tot problemen leidt, zolang er goeie ventilatie is.
Zover ben ik althans al gekomen.

Verder zou ik graag volgende set-up nabouwen van een ondernemend youtuber die bekend staat voor z'n experimenten EN gegevens/metingen ivm off-the-grid leven.
Ik geef graag de link mee, maar ben niet zeker of dit hier mag of kan?
In ieder geval : https://www.youtube.com/watch?v=n3AxK8cbElk&t=2s

Laat gerust weten als het een probleem is. Ik ben in elk geval een fan, en met de jaarlijks terugkerende hittegolven, nu ook gepaard met lage relatieve luchtvochtigheid, lijkt het mij een low-cost investering die echt gaat renderen (een aangenamer binnenhuisklimaat).

Mocht iemand vragen hebben, ik heb ergens een link gevonden waar je zo'n vochthoudend materiaal vindt, maar dan wel een betere (en ecologischer) versie, gemaakt van houtvezels.

Paide
Berichten: 271
Lid geworden op: 29 dec 2009, 15:12

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Paide » 25 aug 2020, 09:21

Leuk knutselproject, maar het lijkt me niet comfortabel door juist als het zo warm is vocht toe te gaan voegen aan je omgeving. Dan vind ik de oplossing in het andere topic van Stan mooier, waarbij de afgezogen lucht adiabatisch gekoeld wordt en deze vervolgens via de WTW gebruikt wordt om verse lucht terug te koelen.

Prohairesis
Berichten: 8
Lid geworden op: 25 aug 2020, 02:06

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Prohairesis » 25 aug 2020, 11:32

@Paide

Als je bij 35°C en 30% relatieve luchtvochtigheid (zoals een maand geleden) adiabatische koeling gebruikt, wordt dit niet gelijk 100% rel. luchtvochtigheid alsof je je in een tropisch moeras bevindt. :lol:

Op plaatsen waar het heel warm en weinig vochtig is (bvb zuiden van USA en in Europa vorige maand), wordt dit systeem net rechtstreeks gebruikt om het vochtgehalte in huis naar omhoog te halen, omdat 30% bvb te laag is.
Gezond wordt aanzien rond de 50% dacht ik.
En gezien je buitenlucht naar binnen trekt, creëer je (zonder balansventilatie) een positieve druk in huis, zodat die afgekoelde en iets vochtiger lucht ook gewoon weer zo naar buiten gaat en verder niet in vochtigheid stijgt. Moet je wel een raampje wat open zetten aan de tegenovergestelde kant en een luchtstroom doorlaten.
Met balansventilatie werkt dat nog wat eenvoudiger. Dan kan je die gewoon aansluiten op de aanzuig buiten, en hoef je zelfs geen extra ventilator in dat systeem in te bouwen. Raampje open hoeft (en mag) dan vanzelfsprekend ook niet (om de balans in het systeem te behouden).

Doordat het rendement van zo'n ding tijdens een hittegolf met (te) droge buitenlucht hoog is en de kost van het ding laag, leek het me ideaal om die enkel op de heel warm en droge dagen te gebruiken om zo niet enkel een aangenamer temperatuur, maar algemeen aangenamer binnenklimaat te creëren.

In de video hebben ze't trouwens ook over onrechtstreekse adiabatische koeling, waarbij je exact hetzelfde knutselwerk kunt uitbreiden.
Als ik het goed lees steekt Stan deze set-up dan op de afvoer van z'n lucht voor de WTW, wat me ook wat ingewikkelder lijkt om zo'n systeem dan binnen of via heraanleg buizen naar buiten te doen werken. Vooral voor die paar weken in het jaar waarbij het rendabel is en een verhoging in vocht juist gewenst is.

Over het algemeen is een systeem gebaseerd op adiabatische koeling minder efficiënt dan AC 95% van de tijd, net omdat hier de buitenlucht meestal al zo vochtig is, dus meer energie kost om nog meer vocht toe te voegen. (momenteel 73% rel. luchtvochtigheid).
(Dus belangrijk om te weten dat het meer en meer energie kost extra vocht toe te voegen (en dus te koelen) naarmate het relatieve vochtpercentage van de buitenlucht hoger is. En dat is geen lineaire curve ook. En gezien je een fan gebruikt met dezelfde snelheid, ga je dus de temperatuur in huis minder snel naar beneden krijgen als resultaat, direct of indirect, maakt niet uit).

Als je dan ook nog eens het verbruik van de WTW erbij doet, kom je gewoon op de kost van het verbruik van een AC of hoger.
Althans dat is wat ik zelf heb gelezen daarover.
Verbeter me gerust mocht dat een foute factoid zijn. Ik weet niet precies waar de grens ligt. Men zegt zeker geen 70%, dus ik neem aan dat zelfs 60% niet zo rendabel zal zijn, en dat haal je hier makkelijk op een normale warme dag. En met normaal bedoel ik dan ook niet de tegenwoordig jaarlijkse hittegolven die in onze landen het meeste vocht uit de bovengrond verdampen. :oops:

Men zou op dezelfde kamer in dezelfde omstandigheden zowel een AC moeten laten draaien, en daarna zo'n adiabatisch systeem, met dan als enige variabele de luchtvochtigheid buiten of vanuit een andere kamer. En dan metingen uitvoeren binnen naar temperatuur, luchtvochtigheid en elektriciteitsverbruik, in functie van de luchtvochtigheid buiten (of in een andere kamer).
Daarbij is het:
1. Niet makkelijk om hetzelfde luchtdebiet van de twee systemen te verkrijgen.
2. Niet makkelijk/betrouwbaar om de luchtvochtigheid te veranderen buiten, of zelfs vanuit een tweede kamer.
Ik heb nog geen zulke gegevens gevonden voorlopig.

Dus ik hoop dat Stan of anderen hier mss meer info over hebben.

Ik vind het in ieder geval geweldig interessant en wou alvast m'n kennis delen ten behoeve van gelijk wie die het ook wil proberen.

Edit: Ik vind hier net een artikel die beweert dat je toch goed zou kunnen koelen , zelfs als het warm EN vochtig is. Het is wel een commerciële website die natuurlijk WAT GRAAG hun toestellen aan meer mensen wil slijten, maar ik wil het wel meegeven en verder nagaan of het klopt wat zij zeggen. Ik zie liever cijfers in vergelijking met traditionele AC en zo weinig mogelijk variabelen, maar ik hou ook van tegengestelde meningen als die berusten op logica.
Ik ben nergens in geïnvesteerd en wil gerust m'n fouten toegeven.
https://portacool.com/2020/03/24/how-hu ... e-cooling/

Hier een nog iets meer genuanceerdere mening, maar dan ook nog steeds commercieel gedreven. Hier hebben ze blijkbaar een two-stage toestel gemaakt, maar geven ze wel eerlijk toe dat het in warme, vochtige omstandigheden een pak minder goed werkt.
https://www.oxy-com.com/blog-news/eight ... g-resolved

Ik zoek verder naar onafhankelijke studies.

Voor de geeks: https://www.researchgate.net/publicatio ... ic_cooling
Maar daarin dus nog steeds geen consensus m.b.t. het punt waar het verbruik van indirecte adiabatische koeling de moeite niet meer loont t.o.v. traditionele AC.

Ik vond nog deze grafiek op wikipedia met een paar testresultaten. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporative_cooler )
At 32 °C (90 °F) and 15% relative humidity, air may be cooled to nearly 16 °C (61 °F). The dew point for these conditions is 2 °C (36 °F).
At 32 °C and 50% relative humidity, air may be cooled to about 24 °C (75 °F). The dew point for these conditions is 20 °C (68 °F).
At 40 °C (104 °F) and 15% relative humidity, air may be cooled to nearly 21 °C (70 °F). The dew point for these conditions is 8 °C (46 °F).

Als ik het goed begrijp is het een stuk moeilijker om de temperatuur te verlagen bij hogere luchtvochtigheid, zoals ik al eerder had gelezen.
Hoeveel dat stuk is, en of die temperatuur dan aangenaam is, kan je afleiden uit een psychometrische kaart.
Als je tevreden bent met de mogelijke wet-bulb temperatuur bij een mogelijke relatieve luchtvochtigheid buiten, kan dit systeem stand-alone werken.

Dus dat is wel interessant.
Mss moet ik m'n mening toch wat herzien daarover. En die psychometrische kaarten eens goed bestuderen. Maar nog steeds geen harde cijfers met de vergelijking in verbruik dus ... jammer genoeg. Er zijn ook nog een pak meer variabelen waaraan ik niet had gedacht, dus het is ook nog gecompliceerder dan ik vanboven heb neergeschreven.

Na wat ik allemaal gelezen heb, heb ik sterk het vermoeden dat als je het echt koel wil hebben terwijl het buiten relatief vochtig is en warm, je beter gebaat bent met AC.
Maar als je tevreden bent met wat hogere temperaturen, en je die indirect kan aansluiten zodat de warmte wordt overgedragen en het vocht buiten gehouden, dan is het zeker een goeie, en ook mogelijk blijvende oplossing.
Al heb je er ook wel wat onderhoud aan natuurlijk.

Maar goed, dit is wel een hele lange post aan het worden. :fff :fff

Stan1979
Berichten: 90
Lid geworden op: 22 mei 2018, 20:25
Locatie: Putte

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Stan1979 » 25 aug 2020, 22:03

Punt bij mij is dat ik binnenlucht gebruik die ik af zou koelen met adiabatische koeling.

Dwz tijdens de heetste dagen was het bij mij overdag 26-27 gr binnen, buiten 35+.
Luchtvochtigheid van 45-50%.

Probleem dan is dat je niet max kan genieten van de werking van adiabatische koeling omdat je binnenlucht (en "hoge" luchtvochtigheid) gebruikt die je afkoelt en de wtw (koudewisselaar in dit geval) nogsteeds buitenlucht naar binnentrekt die hij afkoelt.

De binnen afgezogen lucht gaat door de adiabatische koeling en deze zal rond de 18-20 gr zijn wat al optimistisch is denk ik.
Praktijk zal dus zijn 35 gr naar binnen die afgekoeld wordt door de wtw, waar zal je dan uitkomen, 25-26 graden?

Dat is dus dezelfde temp als de binnentemperatuur, dus wat schiet ik ermee op?
Wat ook nog is, de nachtkoeling brengt verse koele lucht binnen maar wel met hogere luchtvochtigheid.
Oke het is 's morgens koeler, 23-24 gr in huis maar wel met een rv van 55-60%.

Pak je direct adiabatisch koeling dan heb je meer effect om de lucht te koelen.
Praktijk 35 gr buiten met rv van 30%.
Zeg dat je echt goed gekoeld krijgt, dus zeg inblaastemp 20-22 gr ( wat ik niet geloof maargoed, das een mening) maar wel met een vochtigheid van 60-70%?
Binnentemp is nog steeds 26 gr, dat is maar 4-6 graden wat je naar binnen blaast.
Maar wel met een hoge luchtvochtigheid, wat dus benauwder en dus warmer aanvoelt omdat je lichaam meer moeite heeft met zweet te verdampen en dus warmer zal aanvoelen.

Ik denk niet dat dit veel gaat doen in een huis van gemiddeld 400m3.
Direct of indirecte adiabatisch koeling.

AC daarintegen, koelt de binnenlucht af, ververst deze niet en kan dus meer m3 lucht per uur koelen, simpel.
AC geeft koelere lucht adiabatische koeling omdat het vloeibaar gas laat verdampen, wat dus veel efficiënter is dan water verdampen.
Kamer waar AC hangt wordt dus koeler en koeler omdat de lucht niet ververst wordt. Muren, vloer en plafond geven warmte af en koelen dus zelf ook af.
AC heeft ook de eigenschap de rv te verlagen waardoor het koeler aanvoelt, je lichaam kan meer zweet verdampen en dus voelt het koeler.
Kort door de bocht veel effectiever dan adiabatische koeling.

Gezonder?? In een huis zonder een goed ventilatiesysteem (75% van de woningen minimaal vrees ik), dat denk ik niet, lucht wordt niet ververst en droogt uit.
Je blijft dezelfde lucht elke keer inademen, want er mag niets open, geen raam deur ofzo want dan ben je de koele lucht kwijt.

Zonnepanelen, AC en systeem D, ideale combi, veel opbrengst op de zonnigste dagen, wat je dus kan gebruiken voor de AC.
Systeem blijft verversen dus wel gezond binnenklimaat.
Dit is mijn mening he, geen echt onderzoek aan vooraf gegaan maar zo denk ik erover.

Adiabatische koeling direct of indirect, ik weet het niet, ik denk niet dat het veel zal brengen in ons land met relatief hoge rv.

Prohairesis
Berichten: 8
Lid geworden op: 25 aug 2020, 02:06

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Prohairesis » 26 aug 2020, 01:20

@Stan.

Interessant dat je het zo zou doen.
Dat geeft je dan in essentie toch ventilatie bij een relatief stabiele temperatuur over langere periode tijdens een warme periode.
Wellicht wordt het wel initieel iets warmer in het begin van de hittegolf als je niet alles dichtslaat en op die manier werkt, maar het is zeker interessant om over na te denken qua binnenklimaat.

Wat mij hier zou tegenhouden is, zoals je zelf ook aangeeft, het feit dat het maar een paar weken per jaar rendabel is.

Maar in die paar weken, als bvb een volgende hittegolf ook waardes kent van 30%, tot zelfs bijna 25% rv, dan ziet het er volgens mij toch wel goed uit.
In de video toont hij meetresultaten met betrouwbare thermometer (weliswaar in °F, maar kan je makkelijk omzetten), maar in mijn set-up met balansventilatie zal ik wel die luchtdebieten niet halen denk ik, want er staat een zwaardere fan op zijn knutselwerk.

Het is dan inderdaad nog maar te bekijken in hoeverre de temperatuur zakt (met verliezen).

Mja, mss iets leuk om te knutselen toch volgende lente. Naar het schijnt werkt het tenminste al zeer goed op hele hete en droge dagen, maar dan vooral als ruimtekoeling en naar ik vermoed heeft de 'wind-chill' daar dan ook wel wat mee te maken.

AC ben ik sowieso geen fan van.

Paide
Berichten: 271
Lid geworden op: 29 dec 2009, 15:12

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Paide » 26 aug 2020, 10:41

Ik was wat huiverig voor de toegevoegde vochtigheid omdat je daarmee een benauwd gevoel zou creeren.

Als ik de tekst van portacool site goed lees, valt bij mij een kwartje:

Code: Selecteer alles

HOW MUCH MOISTURE WILL AN EVAPORATIVE COOLER ADD TO THE ENVIRONMENT?
An increase in humidity of approximately two to five percent is produced depending on the temperature and humidity of the environment. This increase is not noticeable in a ventilated area where the air produced by the cooler is exhausted. When properly ventilated, an evaporative cooler will not cause condensation or rust.
De toegenomen luchtvochtigheid van 2-5% zal je niet merken, de gedaalde temperatuur wel. Tenminste, zolang je de lucht niet gaat recyclen binnen, want dan neemt de vochtigheid wel steeds verder toe. Ventileren blijft dus nodig, maar door de overdruk van het inblazen of het gebruik van een WTW zal dat zo zijn.
Het viel mij ook op dat tijdens de hittegolf de luchtvochtigheid laag was. Stel dat je inderdaad 35c van 30%RV terugkoelt tot 25c. Dan zal de RV toenemen tot 56%. 2-5%RV erbij is dan nog steeds prima.

Hmmm.... interessanter dan ik op het eerste gezicht dacht... Zo'n knutselproject is dan zo gek nog niet

Stan1979
Berichten: 90
Lid geworden op: 22 mei 2018, 20:25
Locatie: Putte

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Stan1979 » 27 aug 2020, 21:02

Een verhoging van 2-5%?
Dat is niet reëel hoor.

Voor 1 kW te koelen heb je 0,7 liter water nodig.

Die 0,7 liter water moet ergens naar toe toch, inderdaad de lucht in.
Als je maar 2-5% verdamping heb dan is het koelvermogen ook minimaal.

Gebruikersavatar
TLS
Berichten: 350
Lid geworden op: 08 okt 2014, 11:26
Locatie: East-Flanders

Re: Adiabatische koeling

Bericht door TLS » 28 aug 2020, 08:40

Hier in België worden pluimvee-stallen gekoeld via adiabatisch principe. Grote ventilatoren icm vernevelaars koelen het (pluim)vee tijdens warme periodes waar gewone ventilatie niet meer volstaat.
In zuiderse landen staan er ook dikwijls vernevelaars opgesteld op terrasjes, ook principe van adiabatische koeling.
Tijdens een hitte-golf helpt het ook om een natte T-shirt aan te doen: ook adiabatische koeling.

Of het zo praktisch is om dit binnenin een woning te doen stel ik me vragen bij. Ik denk dat je een 'warm lichaam' nodig hebt om op te vernevelen, en dat de woning zelf of de binnenlucht hier niet warm genoeg voor zijn.

Het principe werkt maar of het cijfermatig allemaal gaat effectief zijn weet ik zo niet.
8kWp, 27kWh lifePO4 batt.,3F 10kW hybride inverter, Duco balansvent., Lucht-water WP 8kWth, 1500l buffer, putboring, bad/douche op regen/putwater, CV-houtkachel, µ-WKK 10kWel(under development), Nissan Leaf 40kWh, el. offgrid(under development).

Paide
Berichten: 271
Lid geworden op: 29 dec 2009, 15:12

Re: Adiabatische koeling

Bericht door Paide » 28 aug 2020, 08:47

Stan1979 schreef:
27 aug 2020, 21:02
Een verhoging van 2-5%?
Dat is niet reëel hoor.

Voor 1 kW te koelen heb je 0,7 liter water nodig.

Die 0,7 liter water moet ergens naar toe toch, inderdaad de lucht in.
Als je maar 2-5% verdamping heb dan is het koelvermogen ook minimaal.
Ik denk dat het gebaseerd is op een hoge luchtstroom. Als we uitgaan van het 35c 30% scenario en je wilt 1 kw koelen en dus 0,7l water verdampen met max 5% toename van de relatieve luchtvochtigheid, dan praat je over 600 m3 per uur. Een stevig windje, maar niet extreem.

Plaats reactie