Adiabatische koeling

Adiabatische koeling is het proces van vermindering van warmte door een verandering in luchtdruk veroorzaakt door volume-expansie.

In datacenters en andere faciliteiten hebben adiabatische processen vrije koelingsmethoden mogelijk gemaakt, die gebruik maken van vrij beschikbare natuurlijke verschijnselen om de temperatuur te regelen. Het principe van adiabatische koeling is benut om koeleenheden te ontwikkelen waarmee de industrie miljoenen liters water kan besparen. In de Verenigde Staten gebruiken oudere koeltorens momenteel 1,5 quadriljoen liter water, dat zij vaak vervuilen. Adiabatische koeleenheden kunnen ook meer dan 40% aan elektriciteit besparen.

Adiabatische koeling wordt gebruikt in verdampingskoelers. Een verdampingskoeler is in feite een grote ventilator die warme lucht door met water bevochtigde kussentjes zuigt. Wanneer het water in de pads verdampt, wordt de lucht gekoeld en naar buiten gestuwd. De temperatuur kan worden geregeld door de luchtstroom van de koeler te regelen.

In de natuur wordt adiabatische koeling vaak geassocieerd met hoogteverschillen. Zoals te zien is bij wolkenformaties, zet een luchtmassa die wordt verwarmd uit en wordt minder dicht. Omdat het minder dicht is, is het lichter en stijgt het boven een luchtmassa met hogere druk uit. In gebieden met minder dichte lucht zet de luchtmassa verder uit, verliest daarbij de gewonnen energie en koelt af. Wanneer de afkoelende lucht het dauwpunt passeert, hoopt het vocht in de lucht zich op in de vorm van wolken. Bij voldoende vocht en afkoeling valt er neerslag. De principes van adiabatische afkoeling worden ook toegepast om de vochtigheid in gebouwen te verhogen.

Omgekeerd ontstaat adiabatische verwarming wanneer een koelere, minder dichte luchtmassa daalt en in temperatuur stijgt doordat de onder druk staande moleculen in beweging komen, gaan trillen en in warmte toenemen.