Adiabatische koeling energie-efficiënt?

Adiabatische koeling is populair. Wat wil je? ‘Gratis’ koelen met water, in plaats van met dure mechanische koelmachines. Wie wil dat niet? De koeling van warme productiehallen komt zo binnen handbereik.

Is dat het hele verhaal?

In dit artikel wil ik diverse aspecten tegen het licht houden, om u te helpen een afgewogen oordeel over deze techniek te vellen.

 

Wat is adiabatische koeling?

Voor het verdampen van water is veel energie nodig. Wanneer het verdampen plaatsvindt in een luchtstroom, kan deze energie niet anders dan uit de lucht onttrokken worden. Deze zal daardoor afkoelen. Dit is wat we adiabatische koeling of ook wel verdampingskoeling noemen.

Het is een natuurlijk koelproces, waarvan de capaciteit grotendeels afhankelijk is van de relatieve vochtigheid (RV) van de lucht. Hoe lager de RV, hoe meer de lucht bevochtigd en daarmee gekoeld kan worden. Gelukkig komt in ons klimaat de combinatie van extreem warm én extreem vochtig weer niet vaak voor. Dat betekent dat de lucht meestal wel enkele graden gekoeld kan worden.

Maar als er in een productieproces een bepaalde maximale temperatuur wordt gevraagd, is dit niet onder alle omstandigheden met deze koeltechniek te realiseren. Er bestaat wel een speciale uitvoering waarmee lagere inblaastemperaturen kunnen worden gerealiseerd. Zie voor deze zogenaamde dauwpuntskoeling in het hoofdstuk over diverse typen van verdampingskoeling verderop in dit artikel.

Door het verdampen van 1m³ water kan 200.000m³ lucht 10 graden afgekoeld worden. Als hiervoor een traditionele koelmachine gebruikt was, zou deze maximaal 200kWh aan elektrische energie hebben verbruikt. Het benodigde water kost circa 1 x €2 = 2 euro, de elektriciteit circa 200 x €0,10 = 20 euro. Een factor 10 in verbruikskosten! Dan lijkt de keuze snel gemaakt. Echter, bij het ontwerp van een klimaatsysteem komt heel wat meer kijken dan alleen de keuze voor een type koeling. Sterker nog: de vraag of er koeling nodig is, en zo ja welk type, zou een van de laatste stappen in het ontwerpproces moeten zijn. Laten we eens aan de hand van een voorbeeld naar die eerdere stappen kijken.

 

Voorbeeld van een eenvoudige, licht belaste situatie

Er zijn tal van (industriële) ruimten waar een lage warmtebelasting WAT EEN LAGE WARMTEBELASTING VOOR EEN RUIMTE IS, WORDT VOOR EEN BELANGRIJK DEEL BEPAALD DOOR DE HOOGTE VAN DE RUIMTE. WAT BIJVOORBEELD VOOR EEN KANTOOR EEN HOGE BELASTING IS, ZAL VOOR EEN HOGE HAL EEN RELATIEF LAGE BELASTING ZIJN. aanwezig is. Voorbeelden zijn werkplaatsen waarin eenvoudige montage-, assemblage- of reparatiewerkzaamheden plaatsvinden. Het komt regelmatig voor dat in zo’n hal veel mensen werkzaam zijn, waardoor het binnenklimaat een belangrijke factor binnen de bedrijfsvoering is. Het is bekend dat temperatuur en frisse lucht op de werkplek een directe relatie met de productiviteit hebben. Onvoldoende aandacht voor ventilatie kan tot vervelende situaties en slechte publiciteit leiden.

Hoe zou een installatie voor zo’n licht belaste ruimte er uit kunnen zien? Daarvoor wil ik een vergelijking maken tussen een gebouw met alleen ventilatie en één waarbij het ventilatiesysteem is voorzien van adiabatische koeling. Het voorbeeld betreft een hal waarin elektronica reparaties plaatsvinden. Er zijn 350 personen in de 2600m² grote hal werkzaam. De mensen en de apparatuur waarmee ze werken produceren warmte, samen 30W/m² vloeroppervlak. Naast de CO₂-productie van de aanwezige personen wordt er geen andere verontreiniging (zoals damp of stof) geproduceerd. De hal is 12m hoog. De hal is 95 uur per week in bedrijf.

Ik beschouw nu alleen de warmte die in het gebouw wordt geproduceerd, dus de 30W/m². De warmte die door de gebouwschil naar binnen komt (zonnewarmte) neem ik niet mee in de beschouwing, omdat ieder gebouw anders is. Bij moderne goed geïsoleerde gebouwen zal de hoeveelheid binnenkomende warmte veel kleiner zijn dan in een oud gebouw. Daarentegen worden gebouwen tegenwoordig potdicht gebouwd, zodat warmte die eenmaal binnen is, ook slecht weer weg kan. Al dat soort variabelen dient in de praktijk mee beschouwd worden, maar in het kader van dit artikel leidt het alleen maar tot verwarring. Alleen de interne warmte dus!

Ik wil kijken naar 3 varianten:

• Variant L1m: een eenvoudig ventilatiesysteem dat ervoor zorgt dat het in de hal niet meer dan 5 graden warmer wordt dan buiten;
• Variant L2m: een qua luchthoeveelheid gelijk systeem, maar dan tevens voorzien van adiabatische koeling;
• Variant L3m: een systeem dat tot een buitentemperatuur van 28°C in staat is het binnen op 24°C te houden. Hierbij is het luchtverdeelsysteem (type en locatie van de luchtroosters) ten opzichte van de varianten L1m en L2m verbeterd, waardoor koudere lucht tochtvrij kan worden ingeblazen. Tevens is het systeem voorzien van een mechanische koelmachine.

Net als bij gebouwen, zijn er ook bij installaties tal van uitvoeringsmogelijkheden. Om de vergelijking enigszins overzichtelijk te houden, is er voor gekozen de installaties in eerste instantie rechttoe-rechtaan uit te voeren, zonder warmteterugwinning en zonder energiebesparende regelingen.

In de tabel hieronder zijn de resultaten voor een warme zomerdag samengevat:

De jaarlijkse energiekosten, gebaseerd op een tarief van € 0,10/kWh en € 0,25/m³ gas bedragen:

Opmerkingen bij de resultaten

• De inblaastemperatuur van variant L1m is 28°C, gelijk aan de buitentemperatuur waarbij de berekening is gemaakt. Voor variant L2m is de inblaas 23°C, gebaseerd op 80% bevochtigingsrendement (productdata Colt Coolstream S). Voor variant L3m is de inblaastemperatuur gekozen op 14°C. Dit is wat met een goed luchtverdeelsysteem tochtvrij kan worden ingeblazen.
• De resulterende temperatuur in de hal is bij toepassing van adiabatische koeling 28°C, ofwel gelijk aan de buitentemperatuur. Wel is de RV natuurlijk toegenomen doordat de toevoerlucht bevochtigd is. Het koelresultaat is sterk afhankelijk van de vochtigheid van de buitenlucht. Naarmate deze lager is, zal het koelend effect toenemen. Bij de gekozen buitentemperatuur van 28°C lijkt het effect relatief gering, maar bij gematigder buitentemperaturen zal wel degelijk een goed voelbaar effect optreden.
• De luchthoeveelheid bij variant L3m is de helft van die van de varianten L1m en L2m. Dit is een gevolg van de keuze voor een goed luchtverdeelsysteem, waardoor het temperatuurverschil waarmee kan worden ingeblazen verdubbeld is van 5 naar 10 graden. Dit leidt tot een iets hogere investering, maar brengt ook heel wat op, zoals hieronder blijkt.
• Bij de energiegebruiken valt op dat de benodigde energie voor opwarming van de ventilatielucht veruit het grootste getal is. Dit wordt veroorzaakt door het uitgangspunt geen warmteterugwinning toe te passen, en de luchthoeveelheid niet te reduceren als er geen koeling benodigd is. Deze energie besparende maatregelen kunnen bij alle varianten in meer of mindere mate worden uitgevoerd, zodat de verschillen tussen varianten qua ordegrootte ongeveer gelijk blijven. Opvallend is de lage hoeveelheid warmte bij variant L3m, veroorzaakt door de lage luchthoeveelheid èn lage inblaastemperatuur.
• Verder is opvallend bij variant L3m dat de benodigde energie voor koelen lang niet zo groot is als die voor verwarmen!
• Ondanks de benodigde energie om de lucht bij variant L3m te koelen, is het totale energiegebruik van het systeem L3m bijna de helft minder dan van de variant met adiabatische koeling!

Conclusie uit deze vergelijking

 

Elektriciteitsverbruik van de ventilator

Het elektriciteitsverbruik van de ventilator is in dit voorbeeld laag. Dit is een gevolg van het uitgangspunt van een eenvoudige installatie zonder veel aanvullende eisen. Wanneer de omstandigheden veeleisender zijn, kan dit grote gevolgen voor de hoeveelheid benodigde ventilatorenergie hebben. Factoren die het vermogen sterk kunnen verhogen, zijn:

• Drukverlies in het kanalensysteem. In het voorbeeld is uitgegaan van een kort recht kanaal tussen de unit op het dak en het luchtverdeelplenum. Wanneer een uitgebreid kanalensysteem nodig is, levert dit aanzienlijk meer drukverlies op.
• Warmteterugwinning (WTW). Het voorbeeld is zonder WTW. In dat geval blijkt er veel warmte nodig te zijn om de ventilatielucht in het stookseizoen op te warmen. Toepassing van WTW kan de behoefte aan warmte sterk reduceren, maar gaat wel gepaard met toename van het ventilatorvermogen.
• Filtering van de buitenlucht. Wanneer om hygiënische of onderhoudstechnische redenen gekozen wordt om de toevoerlucht te filteren, zal ook dit extra drukverlies opleveren.
• Geluiddemping. Wanneer geluideisen gesteld worden, zowel in de hal als naar de omgeving toe, kunnen geluiddempers in het systeem worden ingebouwd. De ventilator zal dan meer druk moeten leveren om de extra luchtweerstand te overwinnen.

Ten opzichte van de in het voorbeeld aangenomen drukverliezen is een extra drukverlies als gevolg van deze factoren in de ordegrootte van 1000Pa niet extreem. Dat zou betekenen dat voor variant L2m de energiekosten voor de ventilator toenemen van circa €2.300 naar circa €15.000. Ook hieruit blijkt het belang om de luchthoeveelheid zo klein mogelijk HET ENERGIEGEBRUIK VAN DE VENTILATOR IS RECHT EVENREDIG MET DE LUCHTHOEVEELHEID. ALS EEN BESTAANDE INSTALLATIE WORDT AFGETOERD, NEEMT HET ENERGIEGEBRUIK ZELFS MET DE DERDE MACHT AF. te houden, ofwel veel aandacht aan het luchtverdeelsysteem geven. In het voorbeeld bleek variant L3m energietechnisch veel voordeliger. In het volgende voorbeeld zal ik voor een wat zwaarder belaste situatie laten zien dat het nog veel beter kan.

 

Voorbeeld van een zwaarder belast systeem

In dit voorbeeld gaat het om een kunststofindustrie. De interne warmtebelasting is 120W/m², 4 maal hoger dan in het eerste voorbeeld. De hal heeft een oppervlak van 1100m² en een hoogte van 7m. Er werken 25 personen. De productieapparatuur produceert naast warmte ook schadelijke dampen.

Omdat we in het vorige voorbeeld hebben gezien dat de benodigde warmte voor opwarming van de ventilatielucht een grote rol speelt, gaan we nu wel uit van warmteterugwinning. Voor alle beschouwde varianten gaan we uit van een systeem met een terugwinrendement van 80%.

De eenvoudige ventilatie-units waarvan bij het eerste voorbeeld werd uitgegaan bieden in het algemeen niet de mogelijkheid voor inbouw van geavanceerde WTW. We gaan daarom nu bij alle varianten uit van een luchtbehandelingskast waarin WTW, goede buitenluchtfiltering en geluiddemping zijn ingebouwd. Ook wordt uitgegaan van een realistisch extern drukverlies van circa 500Pa.

In dit geval wil ik kijken naar de ontwerpsituatie voor de zomer van de volgende 3 varianten:

• Variant M2m: een ventilatiesysteem voorzien van adiabatische koeling. De luchthoeveelheid is gebaseerd op een opwarming van 5 graden. Deze variant is qua opzet gelijk aan variant L2m uit het eerste voorbeeld.
• Variant M3m: een systeem dat tot een buitentemperatuur van 28°C in staat is het binnen op 24°C te houden. Hierbij is het luchtverdeelsysteem ten opzichte van variant M2m verbeterd, waardoor koudere lucht tochtvrij kan worden ingeblazen. Tevens is het systeem voorzien van een mechanische koelmachine. Deze variant is qua opzet gelijk aan L3m.
• Variant M3s: een systeem dat tot een buitentemperatuur van 28°C in staat is het binnen op 24°C te houden. Het gekozen luchtverdeelsysteem zorgt voor een temperatuurstratificatie, lage temperatuur op de werkplekken op begane grond niveau, en 20 graden hogere temperaturen boven in de hal. In de installatie is een mechanisch koelsysteem opgenomen.

De jaarlijkse energiekosten, weer gebaseerd op een tarief van € 0,10/kWh en € 0,25/m³ gas bedragen:

Opmerkingen bij de resultaten

• De inblaastemperatuur van de varianten M2m en M3m bedraagt 23 respectievelijk 14°C, identiek aan de varianten L2m en L3m. De inblaastemperatuur van variant M3s is 19°C. Met deze hoge inblaastemperatuur is toch een ruimtetemperatuur van 24°C te realiseren, omdat de lucht met lage snelheid, dicht bij de vloer wordt ingeblazen. Er treedt daardoor nagenoeg geen menging op met warmere luchtlagen daarboven.
• De luchthoeveelheid van een variant is steeds de helft van de vorige. Ditzelfde geldt ongeveer voor het energiegebruik van de ventilator IN DE VOORBEELDEN WORDT STEEDS GESPROKEN OVER ÉÉN VENTILATOR. IN WERKELIJKHEID KUNNEN DIT OOK MEERDERE VENTILATOREN ZIJN (ZOALS BIJVOORBEELD EEN APARTE TOEVOER- EN AFZUIGVENTILATOR). VOOR DE KOSTENBEREKENING MAAKT DIT NIET UIT, ERVAN UITGAANDE DAT ALLE MOTOREN EN VENTILATOREN HETZELFDE RENDEMENT HEBBEN. .
• De warmte die in het productieproces in de hal vrijkomt wordt via de WTW teruggewonnen en deze is nagenoeg (variant M2m) of geheel voldoende DEZE UITKOMST IS IN DE PRAKTIJK MEDE AFHANKELIJK VAN DE WARMTEVERLIEZEN VAN HET GEBOUW. DEZE ZIJN HIER BUITEN BESCHOUWING GEBLEVEN. om de ventilatielucht op te warmen.
• Voor het koelen van de ventilatielucht is in variant M3s nog maar heel weinig energie nodig.
• Het energiegebruik wordt in dit voorbeeld vrijwel volledig bepaald door de ventilatorenergie. Dit is een verschijnsel dat in veel situaties voorkomt en waarvan menigeen zich niet bewust zal zijn.
• Net als bij het eerste voorbeeld is ook nu alleen de interne warmte beschouwd. De warmte die in de zomer door de gebouwschil van buiten komt c.q. verloren gaat in de winter is in de beschouwing niet meegenomen. Afhankelijk van de bouwkundige situatie zal dat de resultaten meer of minder beïnvloeden. De trends die zich aftekenen zullen echter niet veranderen.

Conclusie uit deze voorbeelden

 

Ventilatie-efficiëntie

Uit de voorbeelden is gebleken dat door een slim luchtverdeelsysteem te kiezen met minder ventilatielucht een beter binnenklimaat bereikt kan worden. In de voorbeelden is de temperatuur beschouwd, maar hetzelfde geldt ook voor stof-, damp-, of gasvormige verontreinigingen. Daar kunnen zelfs nog hogere efficiënties mee worden bereikt, omdat deze materie zich alleen via luchtstromingen verplaatst. Dit in tegenstelling tot warmte, die zich ook via straling tegen de luchtstroming in kan verplaatsen. Warmte is dus wat lastiger door middel van lucht te sturen.

 

Typen adiabatische koeling

Er worden verschillende typen adiabatische koeling, of algemener verdampingskoeling, onderscheiden. Allereerst kan de onderverdeling directe en indirecte adiabatische koeling worden gemaakt. In de eerder genoemde voorbeelden is er impliciet vanuit gegaan dat er directe adiabatische koeling is toegepast. Daarbij wordt de bevochtigde lucht direct aan de te koelen ruimte toegevoerd.

Bij de indirecte vorm wordt met de bevochtigde en daardoor gekoelde lucht een tweede luchtstroom gekoeld. Deze wordt aan de ruimte toegevoerd, terwijl de vochtige lucht naar buiten wordt geblazen. Voordeel is dat er geen extra vocht in de ruimte wordt gebracht. Nadeel is dat door de tussengeschakelde warmtewisselaar de inblaastemperatuur hoger zal zijn dan bij directe adiabatische koeling.

Dit nadeel kan worden ondervangen door een speciale uitvoering van de indirecte adiabatische koeling. Normaal wordt uitgegaan van zogenaamde nattebolkoeling. Dat is het normale afkoelingsproces waarbij de voor de verdamping benodigde warmte wordt onttrokken uit de lucht. De lucht kan dan maximaal tot de natteboltemperatuur worden gekoeld. Door nu de warmtewisselaar en bevochtiger op slimme wijze te combineren kan een apparaat worden geconstrueerd dat 2 luchtstromen oplevert. De ene is koud en 'droog' NET ZO DROOG ALS DE INGAANDE LUCHT , de ander is warm en vochtig. Deze laatste luchtstroom wordt naar buiten afgeblazen.

Dit proces wordt dauwpuntkoeling genoemd. Dit laatste omdat de lucht tot maximaal het dauwpunt van de ingaande lucht kan worden gekoeld. Voor niet verzadigde lucht ligt het dauwpunt altijd onder de natteboltemperatuur. Voor de ontwerp zomer conditie die in de voorbeelden is gebruikt (28°C/60%RV) is het verschil 3,5°C. Maar hoe droger de lucht, hoe groter het verschil.

Voordelen van dauwpuntkoeling ten opzichte van nattebolkoeling zijn dat de lucht dieper kan worden gekoeld en dat geen vocht aan de ruimte wordt toegevoerd. Nadeel is dat een extra processtroom moet worden verplaatst, waar dus extra ventilatorvermogen voor nodig is. Omdat in het voorgaande is gebleken dat de ventilatorenergie een zeer belangrijke post is, moet dus kritisch bekeken worden of dauwpuntkoeling echt nodig is, of dat met nattebolkoeling kan worden volstaan. Op deze website kan meer informatie over dauwpuntkoeling worden verkregen.

 

Adiabatische koeling – toepassingsgebied

Adiabatische koeling heeft z’n beperkingen qua toepassingsgebied. Zoals we nu weten wordt bij deze techniek water in de lucht verdampt. Dat houdt in dat met een ventilatiesysteem voorzien van adiabatische koeling niet kan worden ontvochtigd. Dit beperkt het toepassingsgebied aanzienlijk. In onderstaand Mollier diagram voor vochtige lucht is aangegeven welke binnenklimaatcondities met welk type koelsysteem kunnen worden gerealiseerd. Hier is onderscheid in 4 typen DIT ZIJN IN DE PRAKTIJK VEEL VOORKOMENDE TYPEN. ER ZIJN LEGIO ANDERE TECHNIEKEN. IN HET KADER VAN DIT ARTIKEL VOERT HET TE VER DAAR OP IN TE GAAN. gemaakt:

• nattebolkoeling
• dauwpuntkoeling
• mechanische koeling
• desiccantkoeling DESICCANTKOELING LIJKT VEEL OP NATTEBOL- EN DAUWPUNTKOELING, MET DAT VERSCHIL DAT IN PLAATS VAN WATER EEN HYGROSCOPISCHE (ZOUT)OPLOSSING (DESICCANT) WORDT GEBRUIKT.

In de grafiek is een buitenluchtconditie van 28°C en 60% relatieve vochtigheid als referentie genomen. Dit is in de grafiek aangegeven met punt 1. Bij andere buitencondities verschuift punt 1 in het diagram en daarmee schuiven de grenzen van de gekleurde gebieden mee.

Met desiccantkoeling kan in principe ieder punt van het diagram bereikt worden, op voorwaarde dat een vorm van (vrije) koeling beschikbaar is. De andere typen hebben steeds een kleiner toepassingsgebied in het diagram.

Met nattebolkoeling kan dus alleen het blauw gemarkeerde gebied bestreken worden. Dauwpuntskoeling maakt het toepassingsgebied iets groter (de groene punt komt erbij).

Klimaatbeleving

We weten allemaal dat een vochtige atmosfeer over het algemeen als niet prettig wordt ervaren. Hoe moeten we nattebolkoeling op dat vlak waarderen? Vinden mensen deze vorm van koeling wel comfortabel?

De ervaringen met directe adiabatische koeling zijn zodanig dat bij gematigde temperaturen de ervaringen over het algemeen positief zijn. Bij temperaturen ruim onder de 30°C heeft de vochtigheid van de lucht slechts een beperkte invloed op de klimaatbeleving van mensen. Pas bij hogere temperaturen, wanneer het lastig wordt om de lichaamswarmte af te voeren, gaat de vochtigheid een grotere rol spelen. In die omstandigheden moet het lichaam door transpireren z’n warmte afvoeren (een vorm van adiabatische koeling!).

Hoe meer vocht er in de lucht zit, hoe lastiger het wordt voldoende zweet te verdampen. Het is dus te verwachten dat op extreem warme zomerdagen het effect van nattebolkoeling het minst zal zijn. Eigenlijk is het grootste probleem van nattebolkoeling in deze situatie, dat het koelend effect slechts gering is (bijvoorbeeld 4 graden zoals in de voorbeelden) en dat het gevoelseffect dan ook nog wordt beperkt door toename van de vochtigheid. Gelukkig komen deze dagen in ons klimaat niet al te vaak voor.

Laten we eens kijken naar de prestaties op het gebied van klimaatverbetering van de verschillende varianten van de 2 voorbeelden. Op basis van de theorie van prof. Fanger kan het statistisch verwachte percentage ontevredenen (PPD=Predicted Percentage Dissatisfied) worden berekend op basis van diverse klimaatfactoren. Deze factoren zijn:

• de temperatuur van de lucht in de hal
• de gemiddelde temperatuur van de omringende oppervlakken (wanden, dak, machines etc.)
• de vochtigheid van de lucht
• de luchtsnelheid
• de lichamelijke activiteit van de mensen
• de kleding van de mensen

Deze theorie is toegepast op het eerste voorbeeld. Daarbij zijn enkele veronderstellingen gedaan: de lichamelijke activiteit bestaat grotendeels uit zittend werk; lichte werkkleding; de gemiddelde oppervlaktetemperatuur is gelijk aan de luchttemperatuur; er is een luchtsnelheid van 25cm/s.

De resultaten zijn als volgt:

Door toepassen van adiabatische koeling (variant L2m) neemt het aantal ontevredenen af van 96% naar 58%. Meer dan de helft van de mensen zal het nog veel te warm vinden. Een veel sterkere afname is te realiseren door mechanische koeling toe te passen. Het aantal ontevredenen neemt dan af tot 15%. Eerder is gebleken dat voor dit systeem op jaarbasis niet meer energie benodigd is!
In het tweede voorbeeld is uitgegaan van zwaardere thermische belasting van de hal, maar ook van zwaardere lichamelijke activiteit van het personeel (290W). Dat leidt tot de volgende getallen:

Nu blijken nagenoeg alle mensen de variant met adiabatische koeling (M2m) onvoldoende te vinden presteren. De varianten met mechanische koeling presteren wel beter, maar niet overtuigend. Wel bleek al eerder dat deze varianten veel energiezuiniger waren. Conclusie is dat met relatief beperkte klimatisering in dit soort omstandigheden geen binnenklimaat is te realiseren, dat door het grootste deel van de mensen als prettig wordt ervaren.

 

De Arbowet

Tot zover de ervaring van de mensen. Wat zegt de wetgever over dit soort situaties?
De Arbowet is een kaderwet waarin geen concrete voorschriften staan. In het Arbeids­omstandig­heden­besluit staan enkele algemene voorschriften betreffende het binnenklimaat:

Artikel 6.1 Temperatuur

1. Rekening houdend met de aard van de werkzaamheden die door de werknemers worden verricht en de fysieke belasting die daar het gevolg van is, veroorzaakt de temperatuur op de arbeidsplaats geen schade aan de gezondheid van de werknemers.
2. Indien door de temperatuur op de arbeidsplaats of door ongunstige weersomstandigheden toch schade aan de gezondheid van de werknemers kan ontstaan, worden persoonlijke beschermingsmiddelen ter beschikking gesteld. Indien de ter beschikking gestelde persoonlijke beschermingsmiddelen schade aan de gezondheid niet kunnen voorkomen, wordt de duur van de arbeid in een zodanige mate beperkt of wordt de arbeid met een zodanige frequentie afgewisseld door een tijdelijk verblijf op een plaats waar een temperatuur heerst als bedoeld in het eerste lid, dat geen schade aan de gezondheid ontstaat.

Artikel 6.2 Luchtverversing

1. Op de arbeidsplaats is voldoende niet verontreinigde lucht aanwezig.
2. Luchtverversingsinstallaties zijn altijd bedrijfsklaar.
3. Luchtverversingsinstallaties functioneren zodanig dat werknemers niet aan hinderlijke tocht worden blootgesteld.
4. Luchtverversingsinstallaties zijn voorzien van een controlesysteem dat storingen in de installatie signaleert voor zover dat noodzakelijk is voor de gezondheid van de werknemers.

Kort samengevat:

Voor wat betreft de temperatuur dient te worden voorkomen dat er gezondheidsschade optreedt. Er dient voldoende schone lucht op de werkplek te zijn. En het mag daar niet hinderlijk tochten.

Wanneer treedt er gezondheidsschade op ten gevolge van hoge temperaturen? De norm NEN-ISO 7243 geeft wat houvast. Hierin is een methode vastgelegd waarmee de hittebelasting van werkende personen kan worden bepaald, op basis van de WBGT WET BULB GLOBE TEMPERATURE -index. Hiermee wordt de invloed van de luchttemperatuur, de straling, de vochtigheid en de luchtbeweging gecombineerd. De norm geeft ook referentiewaarden waaraan bijna iedereen kan blootstaan zonder daar nadelige gevolgen van te ondervinden.

Om de index te bepalen dienen 2 parameters te worden gemeten, zijnde de natuurlijke natte bol WET BULB temperatuur en de zwarte bol GLOBE temperatuur. Het nadeel van deze methode is dat de parameters alleen in de praktijk kunnen worden gemeten. Er is geen eenvoudig analytisch model waarmee de WBGT-index betrouwbaar kan worden berekend. Wel zijn er benaderingsformules die onder bepaalde omstandigheden een goede benadering van de te verwachten WBGT geven.
De resultaten van de voorbeelden die eerder in de tekst zijn behandeld zijn met zo’n benaderingsformule doorgerekend:

 

 

 

 

 

 

Uit deze resultaten blijkt dat in geen van de beschouwde gevallen de grenzen waarboven gezondheidsschade kan optreden, worden overschreden. Dus ook niet in variant L1m, waarbij geen koeling werd toegepast. Let op, dat daar wel veel lucht wordt verplaatst om al te grote opwarming van de hal te voorkomen.

Productiviteit

Er zijn wereldwijd talloze studies gedaan naar de relatie tussen temperatuur en productiviteit. Dat het een lastig onderwerp is, blijkt wel uit de grote variatie in uitkomsten van deze onderzoeken. Door Seppänen en Fisk COST BENEFIT ANALYSIS OF THE NIGHT-TIME VENTILATIVE COOLING IN OFFICE BUILDING (2003) zijn diverse studies vergeleken. Hun conclusie is dat er in het comfortgebied grofweg tussen 21 en 25°C geen duidelijke relatie is tussen temperatuur en productiviteit. Daarboven is er een productiviteitsafname van 2% per graad toename van de ruimtetemperatuur. In onderstaande grafiek is dat aangegeven met de rode lijn (‘Our Model’).

De conclusie is dat het beperken van de temperatuur op de werkplek van mensen bevorderend werkt op hun productiviteit.

 

Legionella

In de traditionele vorm van adiabatische bevochtiging werd water in de lucht versproeid. Hiermee ontstond het risico van legionellabesmetting. In de moderne uitvoeringen wordt het water niet langer versproeid, maar worden platen bevloeid. Er ontstaan hierbij geen druppels en daarmee is het risico van legionella geëlimineerd. Wel blijft een goede hygiënische bedrijfsvoering natuurlijk belangrijk.

 

Conclusie

In de aanvang van dit artikel gaf ik aan diverse aspecten te willen belichten die helpen een oordeel over de toepassing van adiabatische koeling te vellen.

De belangrijkste conclusies zijn:

• wettelijke klimaateisen zullen in de meeste industrieën niet snel overschreden worden, maar beperking van de temperatuur op werkplekken bevordert de productiviteit
• daarom is klimatisering van werkplekken vaak zinvol
• voor de energiezuinigheid van een klimaatsysteem is het veel belangrijker een goed luchtverdeelsysteem te hebben, dan een zuinig koelsysteem
• in de beleving van het binnenklimaat speelt temperatuur een veel grotere rol dan de vochtigheid
• adiabatische koeling kent een beperkt toepassingsgebied

Iedere techniek heeft z’n voor- en nadelen. Dat ook adiabatische koeling nadelen heeft, is evident. In dit artikel heb ik getracht duidelijk te maken dat mijn bezwaren tegen adiabatische koeling niet zozeer om de techniek gaan, maar meer om de ‘domme’ toepassing ervan. Zonder na te denken over de aspecten die een veel grotere invloed hebben op de energiezuinigheid en de jaarlijkse bedrijfskosten.

Wilt u niet in die val trappen? Neem dan contact met mij op. Ik help u graag het maximale uit uw investeringen te halen.