Adiabatische koeling: zo houd je grote hallen koel zonder zware installatie

Waarom mechanische koeling in hallen tegen grenzen loopt

Een compressorgestuurde airco is ontworpen voor afgesloten, geïsoleerde ruimtes. Een productiehal of magazijn is juist een grote open ruimte met hoge plafonds, waar deuren en laaddocks geregeld openstaan. De gekoelde lucht lekt weg en de installatie moet blijven bijspringen.

Dat zie je terug op de energierekening. Het vermogen dat nodig is om een hal van dat formaat mechanisch te koelen, is zo groot dat veel gebouweigenaren ervan afzien. Het gevolg is dat de temperatuur in de hal in warme periodes hoog oploopt. Daardoor zakt de productiviteit van medewerkers en kunnen temperatuurgevoelige producten of materialen schade oplopen.

Koelen met water: hetzelfde principe als transpireren

Adiabatische koeling werkt via verdamping van water. Als water verdampt, onttrekt het energie aan de lucht en daalt de luchttemperatuur. Dat is precies wat er gebeurt als zweet op je huid verdampt. Er komen geen chemische koelmiddelen of compressoren aan te pas.

Dat levert twee voordelen op die voor grote gebouwen doorslaggevend zijn. Het energieverbruik ligt fors lager dan dat van mechanische koeling, omdat alleen ventilatoren en een waterpomp stroom vragen. En het systeem werkt op verse, gefilterde buitenlucht.

In plaats van dezelfde lucht rond te pompen, breng je continu nieuwe lucht de hal in. Daardoor ontstaat een lichte overdruk. Openstaande deuren zijn dan geen lek meer, omdat die overdruk warme lucht juist naar buiten duwt.

Tweetrapssystemen: koelere lucht met minder vocht

Een veelgehoord bezwaar tegen verdampingskoeling is de vochtigheid. Een direct systeem brengt waterdamp mee de hal in, en dat kan een probleem zijn voor vochtgevoelige processen, zoals drukwerk of metaalbewerking. Daar bestaat een antwoord op: tweetrapskoeling.

De Nederlandse fabrikant Oxycom heeft daarvoor een gepatenteerd indirect/direct systeem ontwikkeld. In de eerste trap wordt buitenlucht gekoeld via koud circulatiewater, zonder dat er vocht aan de lucht wordt toegevoegd. Pas in de tweede trap volgt directe verdamping. Het resultaat is lucht die kouder is dan bij enkeltrapssystemen, met tot 70% minder toegevoegd vocht. Ten opzichte van traditionele airconditioning kan de besparing op koelenergie oplopen tot 90%.

Voor wie een klimaatconcept kiest, betekent dit dat het vochtargument tegen verdampingskoeling niet meer automatisch opgaat. Ook hallen met vochtgevoelige processen komen in aanmerking voor koeling via verdamping.

Waar de techniek het beste past

Verdampingskoeling komt het best tot zijn recht in grote volumes met interne warmtelast, zoals distributiecentra en productiehallen. Daar drijven machines en zonlast de temperatuur op, terwijl volledige airconditioning er financieel vaak niet uit kan.

Ook als voorkoeling is de techniek inzetbaar. Een adiabatische voorkoeler koelt de aanzuiglucht van een bestaande luchtbehandelingskast of airco-installatie, waardoor die minder hard hoeft te werken en minder energie verbruikt.

Er is wel één nuance: de koelcapaciteit hangt af van de luchtvochtigheid buiten. Hoe droger de buitenlucht, hoe groter het koeleffect, omdat er dan meer water kan verdampen. Juist op hete zomerdagen is de lucht in Nederland vaak relatief droog, waardoor het systeem dan goed presteert.

Adiabatische koeling meenemen in het ontwerp loont

Wie bij nieuwbouw of renovatie van een hal vroeg over het klimaat nadenkt, kan de installatie compacter en goedkoper uitvoeren. Adiabatische units worden doorgaans op het dak geplaatst en vragen een wateraansluiting en luchtverdeling in de hal. Door daar in de ontwerpfase rekening mee te houden, voorkom je later kostbare aanpassingen aan de dakconstructie of het leidingwerk. Een leveranciersberekening op basis van het halvolume en de warmtelast maakt vooraf inzichtelijk welke capaciteit nodig is en welke besparing ten opzichte van mechanische koeling haalbaar is.