אפקט מצנן

אפקט מצנן

הוא נחשב לפתרון קירור שווה לכל נפש ופשוט יחסית מבחינה טכנולוגית. מהו קירור באידוי, באילו אזורים ותנאים הוא אפקטיבי, והאם מדובר בתחליף הולם למערכות מיזוג האוויר הקונבנציונליות?

יונתן רבה
בשנות ה-20 של המאה הקודמת, אנשים במדבריות אריזונה נהגו לישון לעיתים מזומנות במרפסות בעלות מסגרות כילה, בתקופת הקיץ. בלילות חמים, סדינים או שמיכות ספוגי מים היו נתלים על גבי מסגרת הכילה. מאווררים חשמליים מסתובבים החדירו את אוויר הלילה מבעד לבד הלח על מנת לצנן את אזור השינה.
הרעיון הזה, עם מעט יותר עידון, שימש ברבות הימים כמצע לפיתוחן של מערכות קירור באידוי המהוות חלופה שווה לכל כיס ופשוטה מבחינה טכנולוגית למיזוג אוויר מקרר.
 
קירור שווה לכל כיס
קירור באידוי מספק קירור יעיל על ידי שילוב תהליך טבעי - אידוי המים באמצעות מערכת פשוטה ואמינה להסעת האוויר. אוויר חיצוני רענן נשאב דרך לוחות לחים בהם הוא מקורר על ידי אידוי ומועבר בסירקולציה דרך בית או בניין בעזרת מפוח גדול. בעת שהתהליך מתרחש, הטמפרטורה של האוויר החיצוני יכולה לרדת אפילו ב-30 מעלות.
כיוון שמקררים באידוי מוסיפים לחות לאוויר ומפיצים אותו לסביבה, הם לעיתים ידועים גם בתור “מקררי ביצה”. קירור באידוי יכול לעבוד מצויין בתנאי שהאוויר החיצוני הנשאב יבש כמקובל באקלים מדברי. עם זאת, ככל שהלחות עולה יעילות היכולת לצנן את האוויר יורדת. אם נגדיר זאת בפשטות, מקררי הביצה לא עוצבו לעבוד בתנאים דמויי-ביצה.
מיזוג אוויר, מאידך, הפך פופולרי בשל יכולתו לקרר את האוויר ללא תלות במידת הלחות. אפילו בימים לחים במיוחד, מזגני אוויר אישיים ומרכזיים יכולים להוריד את הטמפרטורה על לטמפרטורה הרצויה בעזרת תרמוסטט הבקרה. המזגנים גם צורכים פי ארבע יותר חשמל מאשר מקררי ביצה והינם יקרים יותר להתקנה ולתחזוקה. מערכות מיזוג אוויר עושות שימוש בגזי קירור שחלקם מזיק לשכבת האוזון וממחזרים את אותו האוויר שוב ושוב.
 
מדוע קירור באידוי מוריד את הטמפרטורה?
תהליך האידוי מתרחש כל הזמן. הגוף שלנו, למשל, מזיע במזג אוויר חם ובעזרת האידוי הזיעה מתייבשת על גופנו ומורידה את הטמפרטורה שלו. 
כאשר אוויר יבש חולף על פני מים, חלק מהמים ייספגו לתוך האוויר. מסיבה זו קירור באידוי מתרחש באופן טבעי בקירבת מפלים, נהרות, אגמים ואוקיינוסים. ככל שהאוויר חם ויבש יותר כך עולה היכולת שלו לספוג מים. תהליך זה נובע מהטמפרטורה ומלחץ האדים של המים ומהנסיון של האוויר להגיע לשיווי משקל. מולקולות מים הופכות לגז באוויר היבש, תהליך המשתמש באנרגיה על מנת לשנות את המצב הסטטי. 
החום עובר מהטמפטורה הגבוהה של האוויר אל הטמפרטורה הנמוכה יותר של המים. כתוצאה מכך, האוויר הופך קריר יותר. בסופו של דבר האוויר הופך רווי באדים ואינו יכול לשאת עוד מים, שלב בו האידוי פוסק.
 
 
כיצד אידוי בקירור עובד?
מקרר מאדה הינו בעיקרון מאוורר גדול עם לוחות מרופדים ספוגי-מים המונחים לפניו. המאוורר שואב אוויר חיצוני חם דרך הלוחות ומסיע את האוויר המקורר ברחבי הבית.
הלוחות יכולים להיות עשויים שבבי עץ - עץ צפצפה הוא הבחירה המסורתית או חומרים אחרים המסוגלים לספוג ולהחזיק את הלחות ושהינם עמידים בפני עובש. לוחות עצי צפצפה, המכונים גם excelsior, צריכים להיות מוחלפים מדי עונה או שתיים ועולים 20-40 דולר לסט.
קווי פיזור קטנים מספקים מים לצד העליון של הלוחות. המים נספגים בלוחות וגם תודות לכוח הכבידה, מטפטפים ומחלחלים דרך הלוח עד שהם נאספים בעוקה (כלי קיבול) בחלקו התחתון של המקרר. משאבת מיחזור מים קטנה שולחת את המים הנאספים חזרה לראש הלוחות.
מאחר והמים אובדים באופן קבוע בשל האידוי, קיים שסתום צף הדומה מעט לזה המבקר את מידת המים במיכל האסלה - המוסיף מים לעוקה כאשר רמת המים נעשית נמוכה מדי. בתנאים רגילים, מקרר ביצה יכול להשתמש ב-3 עד 15 גלונים של מים ביום.
מאוורר גדול שואב אוויר דרך הלוחות, שם הלחות מורידה את הטמפרטורה בכ-20 מעלות. המאוורר מסיע לאחר מכן את האוויר המקורר ברחבי הבית בעזרת אלמנט מפוח.
יחידות קטנות יכולות להיות מותקנות בתוך חלון ולהפיח אוויר צונן ישירות לתוך החדר. יחידות גדולות יותר יכולות להפיח את האוויר למיקום מרכזי או שהאוויר יוכל לעבור במערכת תעלות לחדרים נפרדים.
 
תחושה יותר צוננת
מיזוג אוויר רגיל עובד במערכת סגורה ולוקח אוויר מתוך הבית וממחזר אותו. על מנת שמיזוג האוויר יעבוד כראוי, הדלתות והחלונות צריכים להישאר סגורים. בקירור באידוי, לעומת זאת, האוויר נשאב מחוץ לבית. על מנת שהקירור באידוי יעבוד באופן מיטבי, האוויר החיצוני המקורר חייב להיות מסוגל לצאת החוצה. על ידי בחירת הדלתות או החלונות בביתכם שאתם משאירים פתוחים, אתם יכולים לסייע בהכוונת זרם האוויר הצונן לאיזורים בהם הוא נדרש.
הטמפרטורה של האוויר היוצא ממקרר באידוי בפירוש תלויה בטמפרטורה ובאחוזי הלחות של האוויר שנכנס אליו. הניסיון הרב שנצבר בנושא מלמד כי קירור באידוי יכול לספק אוויר מרענן תחת טווח רחב של טמפרטורות קיציות טיפוסיות ואחוזי לחות שונים.
בנוסף להורדת טמפרטורת האוויר, קירור באידוי מציע יתרון קירור נוסף. התנועה הקבועה של האוויר הנוצרת על ידי המפוח - הבריזה הצוננת שהוא יוצר, אם תרצו - גורמת ליושבי החדר להרגיש כאילו האוויר היה ב-4 עד 6 מעלות צונן יותר מכפי שהוא באמת. השפעה זו זהה לזו שאתם חשים כאשר אתם מפעילים את מאוורר התקרה או מאוורר חלון פשוט. מסיבה זו, ה”טמפרטורה האפקטיבית” שנוצרת על ידי המקרר באידוי תרגיש לרוב  כאמור נמוכה בכ-4-6 מעלות.
 
כיצד בוחרים מערכת קירור באידוי אידיאלית
על מנת שמצנן יקרר באופן יעיל, חובה עליו להיות בגודל המתאים לעבודה. יחידה ניידת קטנה, למשל, לא תתאים לצינונו של חדר גדול-מימדים.
בעוד שהפלט של מזגנים מדורג ביחידות BTU (יחידות תרמיות בריטיות), הפלט של מערכות קירור באידוי מדורג ביחידות CFM (קוב רגל לדקה של אוויר שהמקרר יכול להסיע לתוך ביתכם).
בין אם יהיה זה חדר בודד או בית שלם, קיימת נוסחה פשוטה לקביעת הגודל המתאים למצנן שאתם צריכים. חישבו את נפח החלל שאתם מבקשים לקרר בקוב רגל ואז חלקו את המספר בשניים. המנה המתקבלת תיתן לכם את דירוג ה-CFM הדרוש ממקרר הביצה, על מנת שתוכלו לקבוע את גודלו.
 
יתרונות הקירור באידוי
תודות למודעות המתעוררת ליעילות אנרגטית, הקירור באידוי צובר פופולריות חדשה. זיכרו, הצריכה החשמלית של מצנני מים אוויר נמוכה בכ-75% אחוזים מאשר זו של מזגנים. מדור התשתיות העירוני של סקרמנטו במדינת קליפורניה מעריך את החיסכון החשמלי בכ-150 דולר בשנה. באקלימי מדבר חמים יותר, החסכון יכול להיות גבוה הרבה יותר.
מכיוון שהטכנולוגיה פשוטה יותר, מערכת קירור באידוי עולה כמחצית מהעלות של מזגן המקרר את אותו השטח. חלק מגופי התשתיות בקליפורניה, דוגמת PG&E, מציעים גם הנחות של עד 300 דולר לצרכני החשמל המתקינים מערכות אידוי כלל-ביתיות. לצורך השוואה, בדיקה קצרה באינטרנט ביולי 2011 מצאה יחידות המסוגלות לקרר 750 רגל רבוע במחיר נמוך עד כדי 275 דולר. עלויות ההתקנה של מקררי ביצה דומות לאלו של יחידות מיזוג אוויר.
קירור באידוי פועל על מתח חשמלי של 220 וולט, כלומר המערכת אינה זקוקה למעגלי זרם-גבוה כמו מרבית המזגנים. ניתן לחבר מערכת קירור באידוי בשקע הסמוך למקום ההתקנה. 
מרבית האנשים מעריכים את העובדה כי הקירור באידוי מוסיף לאוויר לחות העוזרת לשמור על רהיטי עץ וסיבים מפני התייבשות. לוחות הלחות אשר דרכם מוזרם האוויר החיצוני, משמשים גם כמסנני אוויר יעילים הכולאים חלק מהאבק והאבקנים שבאוויר. מאחר והלוחות מורטבים באופן קבוע, החלקיקים הכלואים נשטפים החוצה ונכלאים בתחתית המצנן. 
מזגנים עובדים באופן מיטבי כאשר החלונות סגורים, שכן האוויר הפנימי הוא זה שמקורר וממוחזר. יחד עם זאת, מכיוון שמצנני אוויר מקררים את האוויר החיצוני ומפזרים אותו ברחבי הבית, על מנת שיעבדו על הצד הטוב ביותר חייבים לפתוח לפחות חלון אחד. האוויר החיצוני המקורר מתאוורר דרך החלונות או הדלתות הפתוחים ודוחק החוצה את האוויר הפנימי החם ויחד איתו כל עקבות עשן, ריחות או זיהום שעשויים להימצא באוויר. לצד קירור באידוי מתרחשת בבית חלופת אוויר שלמה כל אחת עד שלוש דקות. זרימה זו של אוויר רענן משמעותה שמערכות קירור באידוי יכולות לפעול מבלי להשתמש במשאבת המים על מנת להחליף את האוויר העבש והחם באוויר הלילה הקריר, בדיוק כפי שמאוורר ביתי עושה. זהו יתרון נוסף משמעותי למערכת. 
לעיתים קרובות ניתן למקם מערכות קירור אידוי קטנות בחלונות, בדיוק כמו מזגני חלון. דבר זה בעל דרישות התקנה נמוכות מאוד. יחידות גדולות יותר לרוב דורשות מערכת צינורות לפיזור האוויר, אולם הללו יכולות להיות מערכות תיעול אוויר הקיימות כבר בבית. 
בדרך כלל, מערכות קירור באידוי אינן דורשות מערכת תעלות מורכבת כמו מזגנים. במערכת חדשה המותקנת מספיקה תעלה קצרה אשר תכוון את האוויר הקריר אל נקודה מרכזית בבית. מאותה נקודה האוויר יכול להיות מוכוון אל מספר חדרים פשוט על ידי פתיחת וסגירת דלתות וחלונות המאפשרת זרימה של האוויר הקריר. 
 
חסרונות הקירור באידוי
החסרון העיקרי של הקירור באידוי טמון בתלותו המוחלטת באוויר חיצוני יבש כדי שיוכל לעבוד באפקטיביות. עובדה זו לרוב אינה מהווה בעיה באזורים כמו אילת, הערבה, ים המלח, ירושלים והבקעה אשר ניחנו באקלים מדברי או ים-תיכוני. בימים חמים ולחים, לעומת זאת, מצנני אוויר יזרימו אוויר חם, לח ורטוב לתוך המים. אם הלחות תישאר גבוהה למשך מספר ימים, לוחות הלחות האחראים על פעולת הקירור עשויים להתחיל להסריח והניחוח הטחוב עשוי לזרום לתוך הבית.
קירור באידוי דורש מים על מנת לשמור על רטיבותם של הלוחות - שיקול שיש להתחשב בו באזורים מסויימים, במיוחד בשנות בצורת. צריכת המים יכולה להיות בין 3 ל-15 גלונים ביום, בהתאם לגודל מקרר הביצה ולשאלה האם המים נאספים ונשאבים חזרה אל הלוחות יותר מפעם אחת או לא. בחלק מהאזורים, המים הנפלטים מהיחידה יכולים להוות מטרד סביבתי.
קירור אידוי ניתן לחיבור למערכות הזרמת תעלות אוויר קיימות. יחד עם זאת, מכיוון שהאוויר המסופק על ידי מערכת האידוי יהיה חם יותר מהאוויר המסופק על ידי מזגנים, מקררי האידוי זקוקים לזרימת אוויר חזקה יותר. משמעות הדבר הוא שייתכן שמערכת התעלות תצטרך להיות גדולה יותר על מנת שתוכל להעביר את נפחי האויר הדרושים ולקרר את הבית ביעילות.
*הכותב הנו מומחה בתחום החימום והקירור לחברות מפעלים גני אירועים ועוד. מידע נוסף ב: 0508330888 ו/או  באתר החברה: http://www.hcsystem.co.il
* הכותב הנו מנהל חברת א.מערכות פתרונות מיזוג, קירור, חימום ואוורור חכמים לשטחי פנים וחוץ. מידע נוסף ב: www.hcsystem.co.il.










פי.סי.חץ