3/2009

www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl

CHŁODNICTWO – URZĄDZENIA

Dlaczego stosuje się chłodnie wentylatorowe, 

czyli chłodzenie mokre?

Anna Muszyńska*

)

Różnice pomiędzy 

chłodzeniem mokrym i suchym 

Chłodzenie  mokre  realizowane  jest  

w chłodniach wentylatorowych, natomiast suche 

w chłodnicach powietrznych. zarówno dla chło-

dzenia mokrego, jak i suchego występują nastę-

pujące zależności:

n

  powietrze na wejściu posiada ustaloną zawar-

tość energii = entalpii h [kJ/kg],

n

  powietrze na wyjściu ma wyższą zawartość 

energii = entalpii h [kJ/kg],

n

  energia jest:

–  wzięta z procesu, który podlega chłodze-

niu,

–  przekazywana do powietrza,

–  odprowadzana do 

środowiska.

Różnice  pomiędzy 

mokrym i suchym chło-

dzeniem przedstawiono 

na wykresie Moliera na 

rysunku 1.

Dla  podanego  na 

wykresie przykładu widzi-

my, że w procesie suche-

go chłodzenia, powietrze 

chłodzące zawiera tę samą 

ilość wilgoci na wejściu  

i wyjściu z chłodnicy. Róż-

nica entalpii wynika tylko 

ze wzrostu temperatury 

chłodzącego  powietrza  

(ciepło właściwe powietrza 

suchego 1 kJ / 1 kg x k).

Chłodzenie w chłod-

niach wentylatorowych, 

czyli  mokre  chłodzenie,  oparte  jest  przede 

wszystkim na cieple parowania (ciepło paro-

wania wody ~2491 kJ/kg), natomiast różnica 

C

hłodnie wentylatorowe są najbardziej wydajnymi, posiadającymi największą 
sprawność urządzeniami do chłodzenia wody obiegowej dla instalacji tech-

nologicznych i przemysłowych oraz klimatyzacyjnych. W porównaniu do innych 
systemów stanowią one energooszczędne i niezawodne, a przy tym ekologiczne 
źródło chłodu.

entalpii  wynikająca  ze  wzrostu  temperatury 

powietrza  suchego  podczas  procesu  chło-

dzenia  (ciepło  właściwe  powietrza  suchego 

1 kJ / 1 kg x k) jest czynnikiem uzupełniają-

cym.

Jak to działa?

W tabeli przedstawione zostały występujące 

różnice pomiędzy entalpiami (h – entalpia) na 

wejściu i wyjściu dla mokrego i suchego cho-

dzenia. Jak z tego wynika, do odprowadzenia 

ciepła w chłodniach wentylatorowych (mokre 

chłodzenie), potrzeba mniejszej ilości powietrza, 

a to oznacza mniejsze zużycie energii elektrycz-

nej oraz cichszą pracę urządzenia.

Dobór chłodni wentylatorowej

Dobór chłodni wentylatorowej, zdeterminowany 

jest parametrami technologicznymi niezbędnymi 

do prawidłowej pracy instalacji. Moc chłodzenia 

chłodni wentylatorowej opisana jest wzorem:

Q = V x (T

w1

 – T

w2

) x 4,187 x 1000 [kW],

gdzie:

T

w1

,  T

w2

  –  temperatura  wejścia  i  wyjścia  

z chłodni,

4,187 kJ/kg ˙ k – ciepło właściwe wody,

1000 kg/m

3

  – gęstość  wody,

V – przepływ objętościowy wody [m

3

/s].

Moc chłodzenia chłodni wentylatorowej równa 

się obciążeniu chłodniczemu. Obciążenie chłod-

nicze jest to energia, która przekazywana jest  

w procesie chłodzenia, przez chłodzone urządzenia 

do cyrkulującej wody chłodzącej. sprawność η 

chłodni wentylatorowej opisuje się następującą 

formułą:

η = (T

w1

 – T

w2

)/ (T

w1

 – T

nb

),

AU

TO

R

*

)

  mgr inż. anna Muszyńska  

– GEa Polacel  

Cooling Towers B.V.

Tabela. Przykład: różnice pomiędzy entalpiami (h – entalpia)

Wejście

Wyjście

suche 

chłodzenie

Wyjście

mokre 

chłodzenie

h

suche powietrze

kJ/kg

20

40

32

h

energia parowania wody

kJ/kg

27,5

27,5

76,5

h

pary wodnej

kJ/kg

0,41

0,82

1,83

h

suma

kJ/kg

47,9

68,3

110,3

Rys. 1. Wykres Moliera przedstawiający różnice entalpii w procesie 

mokrego i suchego chłodzenia



3/2009

www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl

CHŁODNICTWO – URZĄDZENIA

powietrza oraz temperaturę ter-

mometru wilgotnego.

Przykład:

(T

w2

 – T

nb

) 

[

o

C]:   8 

4

[%]: 

(100)  (50)

Powierzchnia chłodni:

[m

2

]:  5 

10

[%]: 

(100)  (200)

Jak możemy stwierdzić na 

podstawie powyższego przykła-

du, gdy (T

w2

 – T

nb

) zmniejszy 

się o połowę, to powierzchnia 

chłodni  musi  zwiększyć  się 

dwukrotnie.

   Chłodnie wentylato-

rowe GEA Polacel

GEA Polacel jest od ponad 

40 lat producentem odpornych 

na korozję chłodni wentylato-

rowych i ma w swojej ofercie 

chłodnie o powierzchni poje-

dynczej celi od 1 do 300 m

2

. 

konstrukcja chłodni wykonana 

jest ze stali nierdzewnej lub z 

tworzywa sztucznego, nato-

miast  obudowa  z  tworzywa 

sztucznego wzmacnianego włóknem szklanym. 

Wszystkie elementy łączne chłodni są także 

wykonane ze stali nierdzewnej.

Chłodnie produkowane są z trzema rodza-

jami napędu (rys. 3). Rodzaj zastosowanego 

napędu zależny jest  od wielkości chłodni. 

Najmniejsze chłodnie typu CMC (do 16 m

2

) 

wykorzystują  napęd  bezpośredni,  chłodnie 

gdzie T

nb

 jest temperaturą termometru wilgot-

nego.

Teoretycznie najniższa możliwa temperatura 

wody ochłodzonej T

w2

 w wyparnej wieży chło-

dzącej, jest równa temperaturze termometru 

wilgotnego T

nb

. Dla takiego przypadku, spraw-

ność wieży chłodzącej wynosi 100%. aby mógł 

zajść ten przypadek, wielkość chłodni powinna 

być nieskończenie duża. Dlatego też, możemy 

powiedzieć, że temperatura wody ochłodzonej 

nie będzie nigdy niższa lub równa temperaturze 

termometru wilgotnego na wlocie powietrza 

do chłodni.

Dla chłodni wentylatorowych, często stosuje 

się pojęcie „obciążenia wodnego” R. Jest to 

ilość cyrkulującej wody chłodniowej (chłodzącej) 

przypadającej na powierzchnię mokrej chłodni 

(m

3

/m

2

/h).

Wpływ różnicy temperatur pomiędzy 

temperaturą wody ochłodzonej,  

a temperaturą termometru wilgotnego  

(T

w

 – T

nb

) na wielkość chłodni

Pod  pojęciem  powierzchni  chłodzenia  

w chłodni wentylatorowej, rozumiemy poziomą, 

mokrą powierzchnię chłodni wentylatorowej. Im 

mniejsza jest różnica pomiędzy wodą ochłodzo-

ną a temperaturą termometru wilgotnego, tym 

większa jest chłodnia (powierzchnia chłodni). Tą 

zależność przedstawia wykres na rysunku 2.

Dla tego wykresu przyjęto stałe: obciążenie 

wodne (m

3

/m

2

/h), różnicę temperatur wody na 

wejściu i wyjściu z chłodni (T

w1

 – T

w2

), prędkość 

(&"
1PMBDFM

UP
QSPEVDFOU

PEQPSOZDI
OB
LPSP[KŢ

FOFSHPPT[D[ŢEOZDI
DI’PEOJ

XFOUZMBUPSPXZDI



$I’PEOJF
P
QS[FQ’ZXJF
QS[FDJXQSŕ

EPXZN
MVC
LS[ZƒPXZN
[
PTJPXZNJ

XFOUZMBUPSBNJ



.PEV’PXB
CVEPXB



,POTUSVLDKB
[F
TUBMJ
LXBTPPEQPSOFK

MVC
UXPS[ZXB
T[UVD[OFHP



 
0CVEPXB
 [
 UXPS[ZXB
 T[UVD[OFHP

X[NBDOJBOFHP
X’ØLOFN
T[LMBOZN



;
X’BTOŕ
UBDŕ
PDJFLPXŕ
MVC
EP
QP

TBEPXJFOJB
OB
CBTFOJF



 
;BTUPTPXBOF
 NBUFSJB’Z
 P
 OBKXZƒ

T[FK
KBLPžDJ



 
8FOUZMBUPSZ
 OBQŢEZ
 TJMOJLJ
 SFOP

NPXBOZDI
žXJBUPXZDI
QSPEVDFO
UØX



 
8FOUZMBUPSZ
 [
 ’PQBUBNJ
 BMVNJOJP

XZNJ
MVC
[
UXPS[ZXB
T[UVD[OFHP

7MJKTUSBBU

r
/-

"(
%PFUJODIFN
r
5IF
/FUIFSMBOET

5FMFQIPOF



r


5FMFGBY






XXXQPMBDFMOM
r
TBMFT!QPMBDFMOM

(&"
1PMBDFM
X
1PMTDF

4[D[FDJO
VM
"OEZKTLB
B
5FM


"OOB.VT[ZOTLB!HFBHSPVQDPN

Rys. 2. Zależność powierzchni chłodni od różnicy temperatur 

pomiędzy temperaturą termometru wilgotnego

Rys. 3. Rodzaje napędów wykorzystywane przez 

GEA Polacel w chłodniach wentylatorowych

reklama



3/2009

www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl

CHŁODNICTWO – URZĄDZENIA

CMDR (do 120 m

2

) posiadają napęd pośredni  

z motoreduktorem, zaś w chłodniach CMDI zasto-

sowano napęd pośredni z przekładnią, wałem  

i silnikiem. 

Wyżej wymienione chłodnie oferowane są  

z wentylatorami osiowymi o przepływie prze-

ciwprądowym i krzyżowym. zasada działania 

obu chłodni przedstawiona jest na schemacie 

na rysunku 7.

W  chłodniach  o  przepływie  przeciwprą-

dowym,  system  zraszania  stanowią  dysze, 

zaś  w  chłodniach  o  przepływie  krzyżowym, 

system zraszania jest co do zasady bezciś-

nieniowy. W celu poprawnej pracy chłodnie  

o przepływie przeciwprądowym wymagają zamon-

towania eliminatora unosu, ze względu na uno-

szoną wodę wraz z zasysanym powietrzem. Dla 

chłodni o przepływie krzyżowym, stosowanie eli-

minatora unosu, nie jest zawsze konieczne. Dla 

obu typu chłodni mają zastosowanie wentylatory 

ssące. Chłodnie wentylatorowe o przepływie krzy-

żowym stosuje się przede wszystkim ze względu 

na niższy poziom mocy akustycznej.

W zależności od jakości wody cyrkulującej 

w chłodni, GEa Polacel stosuje cztery rodzaje 

wypełnień w postaci:

n

  tzw.filmu 12 mm dla wody najczystszej (głów-

nie dla instalacji klimatyzacji), 

n

  tzw fimu 19 mm (woda przemysłowa), 

n

  krat NF20 o szerokości kanału 20 mm (woda 

np. z zawartością oleju),

n

  krat P40 o wielkości oczek 40 mm (m.in. dla 

ścieków papierniczych), które można czyścić 

mechanicznie. 

W ostatnim czasie, bardzo dużą uwagę 

zwraca się na ograniczenie emisji hałasu. 

stąd też firma rozwija różne rozwiązania w celu 

zminimalizowania mocy akustycznej ze źródła 

dźwięku jaki stanowi chłodnia. Źródłem hałasu 

w chłodniach wentylatorowych jest spadająca 

woda, wentylator oraz silnik wraz z przekładnią. 

W celu redukcji hałasu na wlocie powietrza 

(od spadającej wody), GEa Polacel proponuje 

zastosowanie m.in. pływających mat. Głów-

nym źródłem hałasu na wylocie powietrza, jest 

Rys. 4. Chłodnia CMC 16

Rys. 5. Chłodnie CMDR 300

Rys. 6. Chłodnie CMDI 2200

Rys. 7. Schemat działania chłodni o przepływie przeciwprądowym i 

krzyżowym

wentylator. Dla tego przypadku, Polacel może 

zaproponować m.in. super ciche wentylatory 

oraz dyfuzory z okładziną akustyczną.

Chłodnie Polacel mają budowę modułową. 

Najmniejsze chłodnie dostarczane są na plac 

budowy w całości. Duże chłodnie dostarczane 

są w częściach, które składa się bardzo łatwo na 

miejscu. Firma może tutaj zaproponować nadzór 

nad montażem lub też kompleksowy montaż.

W chłodzeniu mokrym w chłodniach wen-

tylatorowych otwartych, nie należy obawiać się 

niebezpieczeństwa wynikającego z niskich tem-

peratur. Ciepło procesowe, jest wystarczającym 

czynnikiem do prawidłowej pracy chłodni w okre-

sie zimowym. Także w czasie postoju, chłodnie są 

odporne na działanie niskich temperatur. kompak-

towa, modułowa budowa chłodni Polacel, lekkość 

konstrukcji oraz energooszczędność, sprawiają że 

nakłady inwestycyjne oraz eksploatacyjne są zde-

cydowanie niższe niż przy chłodzeniu suchym.

Podsumowując, chłodnie wentylatorowe są 

najlepszym rozwiązaniem dla ludzi i środowiska. 

n