Zo koelt een luchtbehandelingskast: koelbatterij op koud water of DX, voorkoelen, adiabatisch koelen en vrije koeling. Plus waar u op let bij de sifon.
Een luchtbehandelingskast koelt de lucht met een koelbatterij. Die batterij wordt gevoed door koud water uit een chiller of warmtepomp, of door koudemiddel uit een buitenunit. Daarnaast zijn er manieren om met minder mechanische koeling toe te kunnen, zoals vrije nachtkoeling, voorkoelen via de warmteterugwinning en adiabatisch koelen. In dit artikel leest u hoe koeling in een LBK werkt, welke opties er zijn en waar u op let bij de condensafvoer.
In de kast zit een koelbatterij: een warmtewisselaar met lamellen waar de lucht doorheen stroomt. Door de buizen stroomt een koud medium. De lucht geeft zijn warmte af aan dat medium en komt gekoeld de ruimte in.
Er zijn twee manieren om de koelbatterij te voeden.
Koelbatterij op koud water
De batterij is aangesloten op een circuit met gekoeld water uit een chiller of een omkeerbare warmtepomp. Het koudemiddel blijft in de chiller, door het gebouw stroomt water. Deze opzet is gebruikelijk bij grotere installaties en bij meerdere kasten op één opwekker. Lees meer in ons artikel over warmtepomp chillers voor bedrijven.
Directe expansie (DX)
Bij een DX-batterij verdampt het koudemiddel direct in de batterij. De batterij is met koudemiddelleidingen verbonden met een buitenunit, bijvoorbeeld van een VRF-systeem. Fabrikanten leveren hiervoor speciale regelkits. DX is compact en vraagt geen watercircuit, maar er loopt wel koudemiddel tot in de kast.
Een koelbatterij droogt de lucht ook. Wordt de lucht afgekoeld tot onder het dauwpunt, dan condenseert een deel van de waterdamp op de lamellen. De lucht wordt droger. Klimapedia (TU Delft) beschrijft dit als luchtdroging met koeling onder het dauwpunt. In een rekenvoorbeeld wordt buitenlucht gekoeld tot 16 °C. Ingeblazen in een ruimte van 24 °C geeft dat theoretisch een relatieve luchtvochtigheid van ongeveer 57%. In de praktijk ligt die iets hoger door vocht van personen en materialen.
Voor productieruimtes waar de luchtvochtigheid binnen een vaste bandbreedte moet blijven, is deze functie belangrijk. Lees meer op onze pagina over ontvochtigen van bedrijfshallen.
Voorkoelen betekent dat de warme buitenlucht al wordt afgekoeld voordat die de koelbatterij bereikt. Daardoor is minder vermogen van de chiller of warmtepomp nodig. Er zijn drie gangbare manieren.
Koude terugwinning
Op een warme dag is de afgezogen lucht uit het gebouw koeler dan de buitenlucht. De warmteterugwinning werkt dan andersom en koelt de buitenlucht voor.
Voorkoelen met een twincoil
Bij een twincoil-systeem koelt de batterij in de toevoer de warme buitenlucht voor met koude uit de afvoerlucht of uit het circuit van de naverwarmer, voordat de lucht de koelbatterij bereikt.
Indirect adiabatisch voorkoelen
Hierbij wordt de afgezogen lucht bevochtigd. Door verdamping koelt die lucht sterk af. Via de warmtewisselaar wordt die koude overgedragen aan de buitenlucht, zonder dat er vocht in de toevoerlucht komt.
Adiabatisch koelen gebruikt de verdamping van water. Bij direct adiabatisch koelen wordt water in de toevoerlucht verneveld. Klimapedia noemt die variant minder populair, vanwege het risico op luchtbevochtigerskoorts en de lagere effectiviteit. Bij indirect adiabatisch koelen wordt alleen de afvoerlucht bevochtigd en blijft de toevoerlucht droog.
In een rekenvoorbeeld van Klimapedia koelt indirect adiabatisch koelen buitenlucht van 28 °C en 60% relatieve vochtigheid terug naar 21,4 °C, met afvoerlucht van 25 °C. Volgens dezelfde bron zijn met het indirecte proces besparingen op de koelenergie van 25% en meer mogelijk. In hetzelfde voorbeeld koelt een koelbatterij de lucht daarna verder tot 16 °C. Indirect adiabatisch koelen beperkt zo de benodigde koelenergie; de koelbatterij blijft nodig.
Systemen met waterverneveling vragen aandacht voor legionellapreventie. ISSO-publicatie 55.3 beschrijft hoe u luchtbevochtigingssystemen legionellaveilig ontwerpt, uitvoert en beheert.
Zolang de buitenlucht koeler is dan de gewenste inblaastemperatuur, kan de kast koelen met buitenlucht alleen. De warmteterugwinning wordt dan omzeild via een bypass of het wiel wordt stilgezet. Sinds 2016 schrijft de Ecodesign-verordening zo'n thermische bypass voor bij nieuwe niet-residentiële ventilatie-units met warmteterugwinning.
Bij nachtkoeling draait de kast 's nachts met koele buitenlucht om de gebouwmassa af te koelen. De koellast is in de eerste uren van de werkdag dan lager.
Een koelbatterij produceert condenswater. Dat wordt opgevangen in een lekbak onder afschot en via een sifon afgevoerd. Eurovent beveelt aan dat de lekbak corrosiebestendig en goed te reinigen is, en dat er na de koelbatterij geen druppels verder de kast in mogen.
De sifon vraagt extra aandacht, omdat de ventilator in veel kasten achteraan zit. In de koelsectie heerst dan onderdruk. Is de sifon te laag, dan zuigt de kast lucht via de afvoer naar binnen en blijft het water in de lekbak staan. De vereiste hoogte van het waterslot hangt af van de onderdruk in de kast, waarbij 1 mm waterkolom ongeveer 10 Pa is. De rekenregel verschilt per fabrikant, volg daarom altijd het voorschrift van de kastfabrikant. Verder geldt:
Kan elke luchtbehandelingskast koelen?
Alleen als er een koelbatterij in zit en een koudebron is aangesloten. Bij een bestaande kast kan een koelbatterij soms worden toegevoegd, als er ruimte is voor de batterij, de lekbak en de druppelvanger.
Wat is beter: koud water of DX?
Dat hangt af van het gebouw. Koud water is flexibel en houdt het koudemiddel in de chiller; door het gebouw stroomt alleen water. DX is compacter en vaak eenvoudiger bij één kast. Ook de regels voor koudemiddelen spelen mee in de keuze.
Waarom blijft er water in de lekbak staan?
Meestal is de sifon te laag voor de onderdruk in de kast, drooggevallen of verstopt. Laat de hoogte en de werking controleren.
Is adiabatisch koelen voldoende voor een kantoor?
Indirect adiabatisch koelen vermindert de koellast flink. In het rekenvoorbeeld van Klimapedia blijft een koelbatterij nodig om de lucht verder te koelen en te drogen.
Als koeltechnisch bedrijf met meer dan 20 jaar ervaring ontwerpt Klima Groep luchtbehandeling met koeling, warmteterugwinning en vochtbeheersing als één systeem. Wij kiezen samen met u de koudebron, of dat nu een warmtepomp, een chiller of een VRF-systeem is, en zorgen voor een goede inpassing en afstelling.
Bekijk de pagina luchtbehandelingskasten of warmtepomp- en koeltechniek, of neem contact op via 0546 589 000.
