Funktionsprinzip der adiabatischen Kühlung

Die adiabatische Verdunstungskühlung ist eines der ältesten Kühlprinzipien der Welt; schon in der Antike machte man sich dieses Prinzip zur Nutze in Form von Tongefäßen oder auch sogenannte Windfänger, welche man noch heute im mittleren Osten findet. Tonkrüge wurden schon früh zum Kühlen von Flüssigkeiten genutzt, da die Flüssigkeit in die Poren des Kruges dringt und dort verdunstet. Die notwendige Energie wird dabei der Flüssigkeit im Tonkrug entzogen.

Wenn warme Luft an einem befeuchteten Träger vorbeiströmt, erfolgt ein Energieaustausch und die Lufttemperatur kann deutlich reduziert werden. Dabei gilt: je trockener und heißer die Außenluft ist, desto effizienter funktioniert die adiabatische Verdunstungskühlung. Im Alltag kennt man diese Verdunstungskühlung z.B. beim Tragen eines nassen T-Shirts im Wind, sofort ist ein kühlender Effekt spürbar. Das nasse T-Shirt dient als Träger für das Wasser, welches durch die warme Luft verdunstet. Dabei wird der vorbeiströmenden Luft die Wärmeenergie entzogen, die notwendig für die Wasserverdunstung ist.

Die heiße und trockene Außenluft besitzt einen hohen Anteil an sogenannter „sensibler Wärme“. Wenn diese Luft an Wasser vorbeiströmt, verdunstet das Wasser in der Luft. Dabei wird die Wärmeenergie, welche für die Verdunstung notwendig ist, der Luft entzogen. Die fühlbare Lufttemperatur nimmt dabei stetig ab. Die verdunstete Luftfeuchtigkeit, die von der Luft aufgenommen wird, bezeichnet man auch als „latente Wärme“. Der Begriff „adiabat“ stammt aus dem Griechischen und beschreibt eine Zustandsänderung ohne direkter Abfuhr von Wärme, denn die gesamte Energie bei dem Austausch von fühlbarer und latenter Wärme bleibt gleich.

Prinzip der Verdunstungskühlung

Das Prinzip der Verdunstungskühlung funktioniert am effektivsten je heißer und trockener die Außenluft ist. Bei der Verdunstungskühlung bzw. bei der Verdunstung von Wasser ändert sich der Zustand des Wassers von flüssig zu gasförmig. Dafür wird sehr viel Energie benötigt. Dieser Übergang einer Flüssigkeit vom flüssigen in den gasförmigen Zustand wird als Verdunstung bezeichnet.

Bei der Wasserverdunstung wird der Luft sehr viel Wärmeenergie entzogen, dabei gilt: je schneller das Wasser verdunstet, desto mehr dieser Wärmeenergie wird der Luft entzogen. Da Wasser sehr viel Energie benötigt, um vom flüssigen in einen gasförmigen Zustand zu gelangen wird der Luftstrom gekühlt, da diese Wärmeenergie der Luft entzogen wird.

Adiabatische Kühlung geschieht vollautomatisch

Ein alltägliches Beispiel ist der Kochtopf mit heißem Wasser auf dem Herd. Die im Wasser enthaltenen Wassermoleküle ziehen sich gegenseitig an und bleiben beisammen. Bei steigender Temperatur verlieren die Moleküle immer mehr ihre Anziehungskraft und bewegen sich immer freier, schließlich können sie als Dampf entweichen. Die dabei entstandene Energie nehmen sie mit und die Flüssigkeit kühlt sich ab. So passiert es auch bei einem Schwimmbadbesuch: Das Wasser auf der Haut verdunstet in der warmen Luft, die dabei entstandenen Energie wird entzogen und kühlt die Haut. Gefördert wird dieser Vorgang der Verdunstung durch u.a. einer geringen Luftfeuchtigkeit, einem starken Luftstrom und auch einer großen Flüssigkeitsoberfläche.

Die adiabatische Kühlung geschieht vollautomatisch. Die Cortiva-Steuerung erkennt Kühlbedarf bei steigender Raumtemperatur und startet die adiabatische Kühlung, sobald die Freigabe gegeben ist. Dabei erfolgen Füllen, Leeren, Nachfüllen und das Wechseln des Wassers ohne jegliche manuelle Bedienung. Für Hygiene ist gesorgt: Automatischer Wasserwechsel, tägliches intelligentes Trocknen und permanente Temperaturkontrolle sind nur einige der vielen Vorzüge eines CoolStream.