Eine Nebelanlage als Attraktion hält alles was sie verspricht.
Nebeldüsen sind das Herzstück jeder Nebelanlage. Sie versprühen Wasser unter hohem Druck, überlicherweise mit 60 – 120 Bar, und bilden feine Wassertröpfchen, die sich zu Nebel verdichten. Doch was passiert da genau und welche Nebeldüsen sollte man für die jeweilige Anwendung benutzen?
Nebel, das ist ein Element zwischen Luft und Wasser. Er unterscheidet sich vom Dunst, welcher wesentlich weniger dicht ist und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 80% liegt. Nebel hingegen bildet sich bei einer Übersättigung der Luft mit Wasser, also bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von mehr als 100%.
Rein theoretisch ist das in der Luft enthaltene Wasser nicht sichtbar, solange es unter der Sättigungsgrenze liegt. Die Eigenschaft der Luft, Wasser aufzunehmen verändert sich je nach der bereits vorhandenen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur. Man redet hier indirekt vom Taupunkt.
Mit Nebeldüsen wird hingegen die Luft künstlich mit Wasser gesättigt. Je feiner die Partikel, desto dichter der Nebel und desto länger bleiben sie in der Schwebe. Die Feinheit des Nebels ist abhängig vom Düsentyp und vom Wasserdruck der Nebelanlage.
Es gibt zwei grobe Kategorien von Düsen. Die reinen Nebeldüsen besitzen einen Prallstift, dessen Spitze sich direkt überhalb des Düsenloches befindet. Der Lochdurchmesser liegt bei ca. 100 Mikron. Wasser strömt nun mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit durch das Loch und „expandiert „ beim Austritt. Das Wasser gelangt somit von der flüssigen Phase in eine gasförmige Phase, was man allgemein als Verdampfung bezeichnet. Schnellt nun das Wasser mit mehr als 500 km/h aus der Düsenöffnung, trifft es auf die Spitze des Prallstiftes, welcher sich direkt darüber befindet. Durch diese „Frontalkollision" wird nun das Wasser in feinste Partikel zerstäubt und es entsteht Nebel. Bei Düsen ohne Prallstift werden die Wasserpartikel durch die Turbulenz des ausströmenden Wassers erzeugt. Doch deren Partikel sind wesentlich grösser und bilden somit einen weniger dichten Nebel.
Der Einsatz beider Typen von Düsen hängt von dem jeweiligen Verwendungszweck ab. Ein feiner Nebel mit einer Pralldüse kommt vor allem bei Spezialeffekten oder wenn ein möglichst großes Kühlpotential gefragt ist, zum Einsatz. Auch wenn die Feinheit der Partikelgröße eine Rolle spielt, erweisen sich diese Art von Düsen als vorteilhafter. Dies ist zum Beispiel der Fall in der Tierpflege oder in der Aufzucht von Jungpflanzen, da feinere Partikel besser absorbiert werden. Düsen ohne Prallstift werden hingegen eher zur Kühlung von Aussenanlagen oder zur Staubbehandlung eingesetzt. Der Vorteil liegt darin, dass die durchschnittliche Verteilung des Tropfendurchmessers trotz größerer Partikel gleichmässiger ist als bei der Pralldüse. Dadurch entsteht weniger Nässe im unmittelbaren Sprühbereich. Pralldüsen bilden zwar einen feineren Nebel, haben jedoch den Nachteil, dass nebenbei größere Tropfen entstehen, die auf die Kondensation des Wassers am Prallstift zurückzuführen sind. Dieser Nachteil lässt sich durch einen erhöhten Druck, also eine schnellere Austrittgeschwindigkeit kompensieren.
Ein weiterer Unterschied liegt in den Herstellungskosten und in den Anforderungen für die Auslegung der Anlagen. Pralldüsen erzeugen im Düsenloch einen laminaren Strom, damit der Wasserstrahl möglichst gebündelt auf die Spitze des Prallstiftes trifft. Die Düsennadel muss bei der Herstellung manuell über dem Loch ausgerichtet werden. Zudem ist das Anbringen der gekrümmten Düsennadel ebenfalls eine Wissenschaft für sich. Die Hersteller von Pralldüsen hüten daher ihre Produktionsgeheimnisse.
Auch die Materialanforderungen der Anlagen sind bei Drücken ab 80 bar viel höher. Doch dort wo sie benötigt werden, überwiegen die Vorteile die relativ hohen Investitionskosten, wie zum Beispiel in der adiabatischen Kühlung, HVAC, Raumbefeuchtung, Spezialeffekten oder in der Aufzucht von Pflanzen und Tieren. Der Vorteil von herkömmlichen Düsen hingegen liegt hauptsächlich im Preis und in der Auslegung von kostengünstigen Anlagenkomponenten. Sie sind aber auch weniger anfällig. Der Nachteil besteht in den beschränkten Anwendungsmöglichkeiten, die sich zu 90% auf den Heim und Hobbybereich konzentrieren, wie zum Beispiel die Kühlung und Befeuchtung von öffentlichen Plätzen, Terrassen oder Gärten.
Francois Weber
Biogenesis TheFogSystem
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