Система искусственного тумана для "уличного охлаждения". Что такое туманное охлаждение и в каких случаях его используют? Где можно применять такой метод охлаждения

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.

Туманообразователь – это система, распыляющая воду под большим давлением. Он обеспечивает повышение влажности и понижение температуры воздуха, что актуально для любой теплицы в летний зной. Туманообразователь можно приобрести или попробовать смастерить своими руками. Пошаговая инструкция по сборке распылителя в этой статье и в уникальном видео.

Значение туманообразователя для растений

Естественный пример природного кондиционера – водопад. Этот же принцип заложен в системах туманообразования. Воду под высоким давлением превращают в струи тумана, которые забирают тепло у воздуха.

В промышленных парниках и зимних садах с экзотическими растениями туманообразователи используют уже давно. Популярны системы и в сфере ландшафтного дизайна и обустройства участка. Шикарно облака тумана смотрятся вокруг искусственных водоемов или альпийских горок. А обустройство веранды такой системой позволит спокойно наслаждаться отдыхом в любую жару.

Многие дачники считают, что для небольших фермерских теплиц туманообразователи – ненужная роскошь, ведь огурцы и томаты можно вырастить и без него. Однако, в его использовании есть ряд преимуществ, от которых довольно сложно отказаться.

1. Благодаря установке в теплице появляется микроклимат, подходящий экзотическим и влаголюбивым растениям. Повышенную влажность, например, обожают огурцы.
2. Сеянцы развиваются намного быстрее, ведь влагу они впитывают не только корнем, но и листьями.
3. Замечено, что цветы при выращивании с туманообразователем приобретают более яркие краски.
4. Через установку можно эффективно и экономично опрыскивать растения водорастворимыми удобрениями и средствами, защищающими от болезней и вредителей.
5. Если в знойный летний день включить систему, то температура в парнике снизится примерно на 15 °C. Поэтому устройство еще называют водным кондиционером.

Минусом системы считается то, то использовать ее можно преимущественно летом. Зимой – только в хорошо отапливаемых помещениях.

Как работает туманообразователь

Промышленный туманообразователь работает с помощью специальных устройств, спринклеров. Благодаря ним вода распыляется каплями размером 5-10 микрометров. Это — тоньше человеческого волоса, толщина которого 80 мк. Такие крохотные капли мгновенно испаряются, охлаждая воздух и повышая влажность.

Внимание! Устройство для распыления воды максимально эффективно при температуре 30-40 °C.

Стандартные системы для создания тумана сделаны из:

• насоса;
• форсунок;
• панели управления. Она в свою очередь состоит из гигрометра, контролера и блока управления.

Всевозможные виды туманообразователей и их комплектующие можно найти в интернет-магазинах. Выбор – огромен, например, известно, что существую около 20 тыс. разновидностей форсунок.

Средняя цена фоггера (часть системы) с четырьмя форсунками – 110 р. А сама автоматическая система распыления может стоить от 30 до 100 тыс.р. в зависимости от мощности и комплектации.

Новшество еще не получило широкое распространение среди дачников. Судя по отзывам, его используют единицы. Тем ценнее пошаговая инструкция по изготовлению туманообразователя своими руками.

Как собрать туманообразователь для теплицы

Совет. Трубу с фитингами нужно крепить на высоте не меньше 2х м.

В сборке собственной системы для туманообразования особых сложностей нет. Она работает по такому же принципу, что и устройства промышленного производства, просто сконструирована из более доступных комплектующих.

Вам понадобятся:

• тонкая трубка диаметром 5-7 мм. Ее длина должна быть равна площади теплицы;
• специальный замок, контролирующий давление;
• около 30 фитингов (в зависимости от размера парника);
• форсунок столько, сколько и фитингов;
• фильтр;
• насос.

Этапы действий:

1. Сначала нужно собрать магистраль с форсунками.
2. Форсунки нужно установить по длине трубки на расстоянии 80 см. друг от друга.
3. На трубе прикрепить замок, который сжимает ее сильнее, если давление в системе увеличивается.
4. На каждый фитинг закрепить форсунку.
5. Магистральную трубу с фитингами закрепить по периметру теплицы на высоте потолка. В углах можно просто загнуть трубку или использовать угловые фитинги.
6. В конце крайней ветки поставить заглушку.
7. К водопроводу устанавливается фильтр тонкой очистки.
8. Затем подключается насос высокого давления. А к нему – готовую разводку. Система готова.

Можно приобрести готовый туманообразователь для теплицы

Покупной, или сделанный своими руками туманообразователь, потребляет минимум воды и электричества. При этом он способен обеспечить тепличные растения нужной им влажностью и понизить температуру воздуха до оптимальной.

Система туманообразования в теплице — видео

1. Я буду мокрым, у меня это не будет работать или у меня это будет работать. Изначально системы туманообразования проектировались для охлаждения открытых площадей, т.е. для работы на улице. Поскольку в принципе охлаждающей системы заложен фазовый переход между жидким и газообразным состоянием воды, то для успешного охлаждения нужно учесть два основных фактора. Температура воздуха и относительная влажность (насыщенность воздуха водяными парами). Наиболее важный фактор - это возможность воздуха-обмена, если помещение полностью закрыто без принудительной вентиляции, система охлаждения туманом через некоторое время насытит воздух влагой, вода перестанет испаряться и охлаждающий эффект полностью исчезнет. Если же помещение достаточно открыто или имеет систему принудительной вентиляции, то систему туманообразования можно адаптировать для максимально продуктивного охлаждения. Подводя итог можно сказать, что если кто- то намок от системы тумана, то это говорит о том, что система неправильно спроектирована или неправильно эксплуатируется. Как пример, система туманообразования, без какого либо заметного увлажнения работала в закрытых выставочных центрах, и при температуре окружающей среды порядка 23° С заметно снижала температуру.
2. Система туманообразования это уличный кондиционер. Действительно система охлаждения туманом предназначена для охлаждения воздуха на открытых пространствах, но с привычной системой кондиционирования имеет ряд отличий. Во первых система охлаждения туманом является системой открытого типа, т.е. хладагент(в нашем случае вода) испаряется не в закрытых объемах испарителей кондиционеров, а непосредственно в местах пребывания людей, поэтому такая система нуждается в непрерывной подачи воды. Во вторых системы туманообразования невозможно запрограммировать на определенную температуру, например 23 градуса как мы привыкли с обычными кондиционерами, такие охлаждающие системы управляются с помощью таймеров и регулируют время работы и паузы системы охлаждения туманом, к такому управлению нужно просто привыкнуть. Зато вместо обычного кондиционера мы получаем очень экологичную систему создания благоприятного микроклимата на заданной территории. Система охлаждения туманом не только снизит температуру, но и снизит запылённость, подымет уровень влажности до комфортного, устранит или значительно уменьшит количество летающих насекомых, устранит неприятные запахи. Создаст так называемую зону комфортного пребывания, да и в любом случае ничего лучшего для охлаждения открытых площадей на рынке пока не появилось.
3. Туманообразующие системы низкого давления это дешевле и не уступает по эффективности. Как подсказывает логика, если есть простые дешевые системы туманообразования низкого давления, то зачем производить шумные дорогостоящие системы высокого давления. Ответ прост системы туманообразования низкого давления (рабочее давление от 1 да 25 bar) в большинстве своем создаются на основе распыляющих дисков или форсунок с большим выходным отверстием, а такие технологии не позволяют получить каплю размером меньше 25-40 мкм. Такой размер капли эффективно испаряется при температуре окружающей среды начиная примерно с 40-43° С, при более низких температурах такие системы работают больше на увлажнение поверхностей. Туманообразующие системы высокого давления(рабочее давление от 65 до 80 bar) создают каплю размером от 5 до 15 мкм.и как я уже писал, могут использоваться при температуре окружающей среды от 23° С и выше, все зависит от конфигурации и настройки системы. Выводы делайте сами.
4. Туманообразующие системы высокого давления повышают свою эффективность при нагнетании давления больше 100 bar. Это не совсем так,а точнее совсем не так, на самом деле важен нижний предел давления, т.е. если манометр на Вашей системе туманообразования перевалил за 60 bar. То можете быть уверенны, что ваша система работает нормально, а размер капли не превышает 7-15 мкм, что очень даже хорошо. Оптимальным давлением для систем туманообразования является 80 bar(размер капли 7-10 мкм.). При повышении давления размер капли существенно не меняется, а увеличивается количество воды проходящей через форсунку в единицу времени. Таким образом, если вам предлагают насос 100 bar. По цене выше насоса 80 bar. Это проста трата денег.
5. Шторка или не шторка, как правильно проектировать расстановку форсунок системы туманообразования? На самом деле нет определённых догм и правил по которым можно расставить форсунки системы охлаждения туманом или применить туманообразующие вентиляторы. В каждом конкретном случае проектировщик исходит из реалий Вашего объекта. Учитывается масса факторов, например: материал крыши, если она присутствует, конфигурация помещения, количество открытых и закрытых стенок, высота потолков, общая проветриваемость помещения, элементы интерьера (осветительные приборы, декоративные потолочные покрытия, подвешенные или высокостоящие вазоны с цветами и т.д.), наружные элементы декора, возможность монтажа, системы туманообразования, удаление объекта охлаждения от места возможного установки насоса высокого давления и множество различных мелочей и нюансов. Только полностью проанализировав все возможные факторы можно добиться максимальной эффективности системы охлаждения туманом.
6. Зачем нужен таймер. Таймер это единственное устройство изменения режима работы системы туманообразовния. Таймер путем изменения времени работы и паузы позволяет существенно расширить температурный и влажностный диапазон работы системы охлаждения туманом. Например: утром температура воздуха еще не слишком высока, но уже становится жарковато, туманообразование слишком плотное и получается чрезмерное увлажнение, систему охлаждения туманом без таймера придется выключить, если же Ваш «уличный кондиционер» оснащен таймером можно настроить время работы и паузы и продолжать наслаждаться установившимся приятным микроклиматом. То же можно сказать о жарких, но пасмурных днях с повышенной влажностью воздуха.
7. Сломанная высоким давление форсунка может отлететь и травмировать. Это не соответствует действительности, поскольку системы уличного кондиционирования имеют очень маленький водоразбор то даже при самой небольшой утечки воды, которая появляется при трещинах и надломах форсунки давление в системе молниеносно падает, вследствие чего форсунка не может никуда полететь, тем более кого-то травмировать.
8. Туманообразующие форсунки боятся «засоленной воды». Все зависит от степени засоленности, если подавать морскую воду, то скорей всего из строя довольно быстро выйдет насос. Если говорить о скважинной или водопроводной воде, то за 6 лет не было случая безвозвратного выхода из строй элементов системы охлаждения туманом. Если система туманообразования запитана скважинной водой без умягчения, а вода достаточно сильно засолена то при консервации системы необходимо промыть ее очищенной водой. Хотя был случай когда, невзирая на наши рекомендации форсунки, после окончания эксплуатационного сезона без промывки оставили до следующего лета. Необходимо отметить, что система «уличного кондиционирования» работала от скважины с высоки уровнем солей. При старте системы из 35 форсунок работало 3. Но в результате несложных манипуляций с уксусом и зубочистками через час система работала на должном уровне. С водопроводной водой таких случаев замечено не было.
9. Системой туманообразования можно обогревать, если подать на вход системы горячую воду. Это не так, даже если при низкой температуре воздуха распылять горячую мелкодисперсную пыль то поскольку горячей воде для фазового перехода нужно гораздо меньше энергии и воздух достаточно сухой то вода все равно испарится, что приведет к охлаждению, или при очень низкой температуре к кристаллизации, то есть выпадет снег. Но одно можно сказать точно, насос высокого давления очень быстро выйдет из строя, поскольку охлаждение плунжерного блока осуществляется проходящей через него водой и если подавать горячую воду, насос перегреется и сломается.
10. Мобильная или стационарная система туманообразования. Самый большой недостаток мобильной системы охлаждения туманом является ее цена. Мобильный модуль стоит в среднем на 60-80% дороже своего стационарного собрата. Встречаются бюджетные варианты мобильных «охлаждающих-увлажняющих» систем, это обычно дисковые системы низкого давления о них сказано выше. Также есть мобильные охлаждающие модули, произведенные на востоке, такие системы значительно дешевле европейских и американских аналогов, но если сравнивать стоимость восточных стационарных систем туманообразования с одноименными мобильными системами, то ценоваяпропорция сохранится.Обычно в мобильных системах, произведенных в Европе или Америке, используются дорогие тихие насосывысокого давления, т.е. восточные производители не заботятся о снижении шумового фона, чем собственно и обусловлена значительная разница в цене между брендами. Однако фактор шума мобильной системы имеет большое значение. Если насос высокого давления стационарной системы можно спрятать в техническом помещении, удаленном от зоны непосредственного использования то мобильный охлаждающий модуль будет шуметь возле Вас.