Изобретението се отнася до техниката на вентилация и климатизация. Целта на изобретението е да се увеличи дълбочината на охлаждане на основния въздушен поток и да се намалят разходите за енергия. Топлообменници (Т) 1 и 2, напоени с вода за индиректно изпарително и директно изпарително охлаждане на въздуха, са разположени последователно по протежение на въздушния поток. T 1 има канали 3, 4 на общия и спомагателния въздушен поток. Между T 1 и 2 има камера 5 за разделяне на въздушните потоци с байпасен канал 6 и клапан 7, поставен в него на TiHpyeMbiM.Управлението е свързано към сензора за температура на въздуха в помещението Канали 4 на спомагателния въздушен поток са свързани към атмосферата чрез изхода 12, а Т 2 е свързан към помещението чрез главния изход за въздух 13. Канал 6 е свързан с канали 4, а задвижването 9 има регулатор на скоростта 14, свързан към Ако е необходимо да се намали охлаждащият капацитет на устройство, при сигнал на сензора за температура на въздуха в помещението, клапан 7 се затваря частично през контролния блок и с помощта на регулатора 14 скоростта на вентилатора се понижава, като се осигурява пропорционално намаляване на общия дебит на въздуха с количеството намаляване на скоростта на спомагателния въздушен поток 1 ill. (L до около 00 до

СЪЮЗ НА СЪВЕТА

СОЦИАЛИСТИЧЕСКА

РЕПУБЛИКА (51)4 F 24 F 5 00

ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

КЪМ СЕРТИФИКАТА НА A8TOR

ДЪРЖАВЕН КОМИТЕТ НА СССР

ЗА ИЗОБРЕТЕНИЯ И ОТКРИТИЯ (2 1) 4 166558/29-06 (22) 25.12.86 (46) 30.08.88. Wu.t, !! 32 (71) Московски текстилен институт (72) О.Я. Кокорин, М.10, Каплунов и С.В. Нефелов (53) 697.94(088.8) (56) Авторско свидетелство на СССР

263102, кл. F?4 G 5/00, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ЗА ДВУСТЪПЕНЕН

ИЗПАРИТЕЛНО ОХЛАЖДАНЕ НА ВЪЗДУХА (57) Изобретението се отнася до техниката за вентилация и климатизация. Целта на изобретението е да се увеличи дълбочината на охлаждане на основния въздушен поток и да се намалят разходите за енергия.

Топлообменници с водно пръскане (T) 1 и 2 индиректно изпарителни и директни изпарително охлажданевъздух се подреждат последователно по протежение на въздушния поток. Т 1 има канали 3, 4 на общи и спомагателни въздушни потоци.Между Т 1 и 2 има камера 5 за разделяне на въздушните потоци с превключвател SU„„ 1420312 d1. входен канал 6 и поставен в него регулируем клапан 7. Нагнетател

8 със задвижване 9 е свързан чрез вход 10 с атмосферата, а изход 11 - с канали

3 общ въздушен поток. Клапан 7 е свързан чрез контролния блок към сензора за температура на въздуха в помещението. Канали

4 на спомагателния въздушен поток са свързани чрез изход 12 с атмосферата, а Т 2 чрез изход 13 на основния въздушен поток с помещението. Канал 6 е свързан с канали 4, а актуаторът 9 има регулатор

14 скорости, свързани към контролния блок. Ако е необходимо да се намали охладителната способност на устройството, по сигнал на сензора за температура на въздуха в помещението, клапан 7 се затваря частично през контролния блок и с помощта на регулатора 14 скоростта на вентилатора се намалява, за да се осигури пропорционална намаляване на общия дебит на въздушния поток със степента на намаляване на дебита на спомагателния въздушен поток. 1 болен.

Изобретението се отнася до вентилационната и климатичната техника.

Целта на изобретението е да се увеличи дълбочината на охлаждане на основния въздушен поток и да се намалят разходите за енергия.

Чертежът показва електрическа схемаустройства за двустепенно изпарително охлаждане на въздуха. Устройството за двустепенно изпарително охлаждане на въздуха съдържа топлообменници 1 и 2, напоявани с вода за индиректно изпарително охлаждане на въздуха, разположени последователно по въздушния поток, първата част на които има канали 3 и 4 на общия и спомагателния въздушен поток. двадесет

Между топлообменниците 1 и 2 има камера 5 1 за разделяне на въздушните потоци с преливен канал 6 и регулируем клапан 7, поставен в него. задвижван

9 е свързан чрез вход 10 с атмосферата, l чрез изход 11 - с канали 3 на общия поток ltna;ty;:;3. Регулиращ вентил 7 е свързан чрез контролно устройство към сензор за стайна температура (показан HP). Канали 4 на спомагателния въздушен поток са свързани с изход

12 с атмосфера, а топлообменник 2 за директно охлаждане на въздуха с изход 13 на основния въздушен поток - с отопление. Байпасният канал 6 е свързан към 4 g3sg cplns на спомагателния въздух за изпотяване, а задвижването 9 на компресора 8 има регулатор на скоростта 14, свързан към контролния блок 4O (все още не: 3ln? . устройство. g - "d "охлаждане" l303 е остаряло; работи по следния начин.

Външният въздух през входа 10 и 3-45 навлиза във вентилатора 8 и през изхода 11 ttartteT лети в каналите 3 на общия въздушен поток на топлообменника за индиректно изпарително охлаждане. С преминаването на въздуха в каналите 3 ilpo, неговата енталпия ttpta намалява с постоянно съдържание на влага, след което общият въздушен поток влиза в камерата 5 на въздухоразделителната единица.

От камера 5 част от предварително охладения въздух в зоната на спомагателния въздушен поток през байпасния канал 6 навлиза в каналите 4 на спомагателния въздушен поток, напоени отгоре, разположени в топлообменника 1 перпендикулярно на посоката на общия въздушен поток надолу по стените на каналите 4 на водния филм и в същото време охлаждане на общия въздушен поток, преминаващ през каналите 3.

Спомагателният въздушен поток, който е увеличил ентала ITHIt3, се отвежда през изхода 12 в атмосферата или може да се използва, например, за вентилация на спомагателни помещения или охлаждане на огради на сгради. Основният въздушен поток идва от камерата за разделяне на въздушния поток 5!3 топлообменник 2 с директно изпаряване, където въздухът допълнително се охлажда и декомпресира при постоянна енталпия и едновременно с това се захранва с гориво и след това се обработва. и основният въздушен поток през изхода 13 се подава към отклонението. Ако е необходимо, намалете tttc!tttIt Ttoëoltoïίίοефективността на устройството tet ITT според съответния сигнал от сензора за температура на въздуха в помещението през контролния блок (не е показан), регулируемият вентил 7 е постоянно затворен, което води до намаляване на спомагателния скорост на въздушния поток и намаляване на степента на охлаждане" на общия въздушен поток в топлообменника 1 непряко изпарително охлаждане. Заедно с капак

R. gys!Itpyentoro k:gplnl 7 с използването наItItett регулатор на скорост 14!

tot:;броят на оборотите на вентилатора 8 е включен с осигуряването на пропорционален.psh tt;t "дебит на общия въздушен поток и:

»en..tc1t ttãp!I I nogo sweat cl air.

1 srmullieпридобиване на y.trists; за двуквадратно експериментално въздушно охлаждане, съдържащо i os.heggo»l g erpo p,lñ!TOIT, напоявано по посока на въздуха!30 допълнителен въздушен поток, камера за разделяне на въздушния поток, разположена между топлообменника с байпасен канал и регулируем клапан, разположен в него, вентилатор със задвижване, отчитащ Itttt ttt g3x

Съставител М. Рашчепкин

Техред М. Ходанич Коректор С. Шекмар

Редактор М. Циткина

Тираж 663 Абонамент

ВНИИПИ Държавен комитетСССР за изобретения и открития

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заповед 4313/40

Производствено-печатна компания, Ужгород, ул. Дизайн, 4 рояк и изход - с канали на общия въздушен поток, освен това регулируемият клапан е свързан чрез контролния блок към сензора за температура на въздуха в помещението и каналите на спомагателния въздушен поток са във връзка с атмосферата , а топлообменникът за директно изпарително охлаждане - с помещението, от l, за да се увеличи дълбочината на охлаждане на основния въздушен поток и да се намалят разходите за енергия, байпасният канал е свързан с каналите на спомагателния въздушен поток, а задвижването на вентилатора е оборудван с регулатор на скоростта, свързан към контролния блок.

Подобни патенти:

Екология на потреблението. Историята на климатика с директно изпарение. Разлики между директно и индиректно охлаждане. Приложения на изпарителни климатици

Охлаждането и овлажняването на въздуха чрез изпарително охлаждане е напълно естествен процес, при който водата се използва като охлаждаща среда, а топлината се разсейва ефективно в атмосферата. Използват се прости закони - при изпаряване на течност се поема топлина или се отделя студ. Ефективност на изпарението - нараства с увеличаване на скоростта на въздуха, което осигурява принудителна циркулация на вентилатора.

Температурата на сухия въздух може да бъде значително намалена чрез промяна на фазата течна водав пара, процес, който изисква значително по-малко енергия от компресионното охлаждане. При много сух климат изпарителното охлаждане също има предимството да повишава влажността на въздуха, когато е климатизиран, и това създава повече комфорт за хората в помещението. Въпреки това, за разлика от охлаждането с компресия на пара, то изисква постоянен източниквода, а в процеса на работа постоянно я консумира.

Историята на развитието

От векове цивилизациите са намирали оригинални методи за справяне с горещините на своите територии. Ранна форма на охладителна система, "уловител на вятър", е изобретен преди много хиляди години в Персия (Иран). Това беше система от вятърни шахти на покрива, която улавяше вятъра, прекарваше го през водата и духаше хладен въздух в вътрешни пространства. Трябва да се отбележи, че много от тези сгради също имаха дворове с големи запаси от вода, така че ако нямаше вятър, тогава в резултат естествен процесизпаряване на водата горещ въздух, издигайки се нагоре, изпарява водата в двора, след което вече охладеният въздух преминава през сградата. Днес Иран е заменил уловителите на вятъра с изпарителни охладители и ги използва широко, а пазарът поради сухия климат достига оборот от 150 000 изпарители годишно.

В САЩ изпарителният охладител е бил обект на множество патенти през двадесети век. Много от тях от 1906 г. насам предлагат използването на дървени стърготини като подложка за пренасяне на голямо количество вода в контакт с движещия се въздух и за поддържане на интензивно изпарение. Стандартният дизайн, както е показано в патента от 1945 г., включва резервоар за вода (обикновено оборудван с поплавъчен клапан за контрол на нивото), помпа за циркулация на вода през уплътнения, направени от дървени стърготини, и вентилатор за подаване на въздух през уплътненията към жилищните помещения. Този дизайн и материали остават централни за технологията на изпарителния охладител в югозападната част на САЩ. В този регион те се използват допълнително за повишаване на влажността.

Изпарителното охлаждане е често срещано в двигателите на самолетите от 30-те години на миналия век, като двигателя на дирижабъла Beardmore Tornado. Тази система беше използвана за намаляване или премахване на радиатора, който иначе би създал значителни аеродинамично съпротивление. В тези системи водата в двигателя беше под налягане с помпи, които й позволиха да се нагрее до над 100°C, тъй като действителната точка на кипене зависи от налягането. Прегрятата вода се пръска през дюза върху отворена тръба, където моментално се изпарява, отнемайки топлината си. Тези тръби могат да бъдат разположени под повърхността на самолета, за да създадат нулево съпротивление.

Външни изпарителни охлаждащи устройства са монтирани на някои превозни средства за охлаждане на купето. Често те се продават като допълнителни аксесоари. Използването на устройства за охлаждане с изпаряване в автомобилите продължи, докато климатизацията с компресия на пара не стана широко разпространена.

Принципът на изпарителното охлаждане е различен от този на компресионното охлаждане с пара, въпреки че те също изискват изпаряване (изпарението е част от системата). В цикъл на компресия на пара, след като хладилният агент в намотката на изпарителя се изпари, хладилният газ се компресира и охлажда, кондензирайки под налягане в течно състояние. За разлика от този цикъл, в изпарителния охладител водата се изпарява само веднъж. Изпарената вода в охладителното устройство се изхвърля в пространството с охладен въздух. В охладителната кула изпарената вода се отвежда от въздушния поток.

Приложения за охлаждане чрез изпаряване

Разграничаване на изпарително охлаждане на въздуха директно, наклонено и двустепенно (пряко и непряко). Директното изпарително охлаждане на въздуха се основава на процеса на изенталпия и се използва в климатиците през студения сезон; в топло времевъзможно е само при липса или слабо отделяне на влага в помещението и ниско съдържание на влага на външния въздух. Заобикалянето на напоителната камера донякъде разширява границите на нейното приложение.

Директното охлаждане на въздуха чрез изпарение е препоръчително в сух и горещ климат в захранващата вентилационна система.

Непрякото охлаждане на въздуха чрез изпарение се извършва в повърхностни въздушни охладители. За охлаждане на водата, циркулираща в повърхностния топлообменник, се използва спомагателен контактен апарат (охладителна кула). За индиректно изпарително охлаждане на въздуха е възможно да се използват устройства от комбиниран тип, при които топлообменникът изпълнява и двете функции едновременно - отопление и охлаждане. Такива устройства са подобни на въздушни рекуперативни топлообменници.

Охладеният въздух преминава през една група канали, вътрешна повърхноствтората група се напоява с вода, която тече в тигана, и след това се напръсква отново. При контакт с отработения въздух, преминаващ през втората група канали, настъпва изпарително охлаждане на водата, в резултат на което въздухът в първата група канали се охлажда. Непрякото охлаждане на въздуха с изпарение позволява да се намали производителността на климатичната система в сравнение с нейната производителност с директно охлаждане с изпарение и разширява възможностите за използване на този принцип, т.к. съдържанието на влага в подавания въздух във втория случай е по-малко.

С двустепенно изпарително охлаждане air use последователно индиректно и директно изпарително охлаждане на въздуха в климатика. В същото време инсталацията за индиректно изпарително охлаждане на въздуха е допълнена с напоителна дюзова камера, работеща в режим на директно изпарително охлаждане. Типичните камери с пръскащи дюзи се използват в системи за охлаждане с изпарителен въздух като охладителни кули. Освен едностепенно индиректно изпарително охлаждане на въздуха е възможно и многостъпално, при което се осъществява по-дълбоко охлаждане на въздуха - това е така наречената безкомпресорна климатична система.

Директно изпарително охлаждане (отворена верига) се използва за намаляване на температурата на въздуха посредством специфична топлинаизпаряване, промяна на течното състояние на водата в газообразно състояние. При този процес енергията във въздуха не се променя. суха, топъл въздухзаменени от хладно и влажно. Топлината от външния въздух се използва за изпаряване на водата.

Индиректно изпарително охлаждане (затворен контур) е процес, подобен на директното изпарително охлаждане, но използващ определен типтоплообменник. В този случай влажният, охладен въздух не влиза в контакт с климатизираната среда.

Двустепенно изпарително охлаждане или индиректно/директно.

Традиционните изпарителни охладители използват само част от енергията, необходима на системите за охлаждане с компресия на пара или адсорбционни климатични системи. За съжаление, те повишават влажността до неудобно ниво (освен при много сухи условия). климатични зони). Двустепенните изпарителни охладители не повишават нивата на влажност толкова, колкото стандартните едностепенни изпарителни охладители.

В първата степен на двустепенния охладител топлият въздух се охлажда индиректно без повишаване на влажността (чрез преминаване през топлообменник, охлаждан чрез изпарение отвън). В директния етап предварително охладеният въздух преминава през напоената с вода подложка, охлажда се допълнително и става по-влажен. Тъй като процесът включва първи, етап на предварително охлаждане, етапът на директно изпаряване изисква по-малко влага за достигане на необходимите температури. В резултат на това, според производителите, процесът охлажда въздух с относителна влажност в диапазона от 50 до 70%, в зависимост от климата. За сравнение, традиционните системи за охлаждане повишават влажността на въздуха до 70 - 80%.

Предназначение

При проектирането на центр захранваща системавентилация, възможно е да се оборудва всмуквания въздух с изпарителна секция и по този начин значително да се намалят разходите за охлаждане на въздуха през топлия сезон.

В студените и преходните периоди на годината, когато въздухът се нагрява от захранващи нагреватели на вентилационни системи или въздух в помещенията от отоплителни системи, въздухът се нагрява и неговата физическа способност да асимилира (абсорбира) в себе си се увеличава, с повишаване на температурата - влага. Или колкото по-висока е температурата на въздуха, толкова повече влагатой може да асимилира в себе си. Например, когато външният въздух се нагрява от нагревател с вентилационна система от температура от -22 0 C и влажност 86% (параметър на външния въздух за KhP на Киев), до +20 0 C - влажността пада под граничните граници за биологични организми до недопустими 5-8% влажност на въздуха. Ниска влажност на въздуха - влияе негативно на кожата и лигавиците на човек, особено на тези с астма или белодробни заболявания. Влажност на въздуха, нормализирана за жилищни и административни помещения: от 30 до 60%.

Изпарителното охлаждане на въздуха е придружено от отделяне на влага или повишаване на влажността на въздуха до високо насищане на влажност на въздуха от 60-70%.

Предимства

Количеството изпарение – и следователно пренос на топлина – зависи от външната температура по мокър термометър, която, особено през лятото, е много по-ниска от еквивалентната температура по сух термометър. Например, в горещите летни дни, когато температурите на сухия термометър надвишават 40°C, изпарителното охлаждане може да охлади водата до 25°C или хладния въздух.
Тъй като изпарението премахва много повече топлина от стандартния разумен пренос на топлина, преносът на топлина използва четири пъти по-малко въздух от конвенционалните методи за въздушно охлаждане, спестявайки значително количество енергия.

Изпарително охлаждане срещу традиционни начиниклиматик За разлика от други видове климатици, охлаждането с изпарителен въздух (биоохлаждане) не използва вредни газове (фреон и други) като хладилни агенти, които вредят околен свят. Освен това консумира по-малко електроенергия, като по този начин пести енергия, природни ресурси и до 80% от оперативните разходи в сравнение с други климатични системи.

недостатъци

Лоша работа във влажен климат.
Повишаване на влажността на въздуха, което в някои случаи е нежелателно - резултатът е двустепенно изпарение, при което въздухът не влиза в контакт и не е наситен с влага.

Принцип на работа (вариант 1)

Процесът на охлаждане се осъществява поради тесния контакт на водата и въздуха и преноса на топлина във въздуха чрез изпаряване на малко количество вода. Освен това топлината се разсейва чрез топлия и наситен с влага въздух, напускащ модула.

Принцип на работа (вариант 2) - монтаж на въздухозаборник

Изпарителни охладителни инсталации

Съществуват различни видовеизпарителни охлаждащи агрегати, но всички те имат:
- топлообменна или топлопреносна секция, постоянно намокрена с вода чрез пръскане,
- вентилаторна система за принудителна циркулация на външния въздух през топлообменната секция,

Разглежданата система се състои от два климатика.

основната, в която се обработва въздуха за обслужваните помещения, и спомагателната - охладителната кула. Основното предназначение на охладителната кула е въздушно-изпарително охлаждане на водата, захранваща първата степен на основния климатик през топлия период на годината (повърхностен топлообменник PT). Второто стъпало на основния климатик - напоителната камера ОК, работеща в режим на адиабатно овлажняване, има байпасен канал - байпас Б за контрол на влажността в помещението.

Освен климатици - за охлаждане на вода могат да се използват охладителни кули, индустриални охладителни кули, фонтани, бризгални басейни и др.. В райони с горещ и влажен климат в някои случаи освен индиректно изпарително охлаждане се използва и машинно охлаждане използвани.

многостепенни системиизпарително охлаждане. Теоретичната граница за въздушно охлаждане с помощта на такива системи е температурата на точката на оросяване.

Климатичните системи, използващи директно и непряко изпарително охлаждане, имат по-широк спектър от приложения в сравнение със системите, които използват само директно (адиабатно) изпарително охлаждане.

Известно е, че двустепенното изпарително охлаждане е най-подходящо в

сухи и горещи райони. При двустепенно охлаждане е възможно да се постигнат по-ниски температури, по-слаб обмен на въздух и по-ниска относителна влажност в помещенията, отколкото при едностепенно охлаждане. Това свойство на двустепенното охлаждане предизвика предложение за изцяло преминаване към индиректно охлаждане и редица други предложения. Въпреки това, при равни други условия, ефектът от действието възможни системиИзпарителното охлаждане зависи пряко от промените в състоянието на външния въздух. Поради това такива системи не винаги осигуряват поддържането на необходимите параметри на въздуха в климатизирани помещения през сезона и дори един ден. Представа за условията и границите на целесъобразното използване на двустепенно изпарително охлаждане може да се получи чрез сравняване на нормализираните параметри на вътрешния въздух с възможни промени в параметрите на външния въздух в райони със сух и горещ климат.

изчисляването на такива системи трябва да се извършва с използвайки J-dдиаграми в следния ред.

На j-d диаграмапоставете точки с проектните параметри на външния (H) и вътрешния (B) въздух. В разглеждания пример, съгласно заданието за проектиране, са взети следните стойности: tн = 30 ° С; tv = 24 °С; fa = 50%.

За точки H и B определяме температурната стойност на мокрия термометър:

tmin = 19,72 °С; tmv = 17,0 °C.

Както можете да видите, стойността на tm е почти 3 °C по-висока от tmw, следователно, за по-голямо охлаждане на водата и след това на външния захранващ въздух, препоръчително е охлаждащата кула да се захранва с отстранен въздух изпускателни системиот офис пространство.

Имайте предвид, че при изчисляване на охладителната кула, необходимият въздушен поток може да бъде по-голям от този, отстранен от климатизираните помещения. В този случай към охладителната кула трябва да се подаде смес от външен и отработен въздух, а температурата на сместа по мокрия термометър трябва да се приеме като проектна стойност.

От изчислено компютърни програмиводещи производители на охладителни кули, откриваме, че минималната разлика между крайната температура на водата на изхода на охладителната кула tw1 и температурата на мокрия термометър twm на подавания към охладителната кула въздух трябва да се приеме най-малко 2 °C, тоест:

tw2 \u003d tw1 + (2,5 ... 3) ° С. (един)

За да се постигне по-дълбоко охлаждане на въздуха в централния климатик, крайната температура на водата на изхода на въздушния охладител и на входа на охладителната кула tw2 се приема не повече от 2,5 по-висока от тази на изхода на охладителната кула, т.е. е:

tvk ≥ tw2 +(1...2) °С. (2)

Имайте предвид, че крайната температура на охладения въздух и повърхността на въздушния охладител зависят от температурата tw2, тъй като при напречен поток от въздух и вода крайната температура на охладения въздух не може да бъде по-ниска от tw2.

Обикновено крайната температура на охладения въздух се препоръчва да бъде с 1-2 °C по-висока от крайната температура на водата на изхода на въздушния охладител:

tvk ≥ tw2 +(1...2) °С. (3)

По този начин, ако изискванията (1, 2, 3) са изпълнени, е възможно да се получи зависимост, която свързва температурата на мокрия термометър на въздуха, подаван към охладителната кула, и крайната температура на въздуха на изхода на охладителя:

tvk \u003d tm +6 ° С. (четири)

Имайте предвид, че в примера на фиг. 7.14 се приемат стойностите twm = 19 °С и tw2 – tw1 = 4 °С. Но при такива изходни данни, вместо посочената в примера стойност tvc = 23 °С, е възможно да се получи крайна температура на въздуха на изхода от въздухоохладителя поне 26–27 °С, което прави цялата схема безсмислени при tн = 28,5 °С.

В ОВК системите адиабатното изпарение обикновено се свързва с овлажняване на въздуха, но в последно времеТози процес набира все по-голяма популярност различни странисвят и все повече се използва за „естествено“ охлаждане на въздуха.

КАКВО Е ИЗПАРИТЕЛНО ОХЛАЖДАНЕ?

Изпарителното охлаждане е една от най-ранните създадени от човека системи за охлаждане на пространството, при които въздухът се охлажда чрез естественото изпарение на водата. Това явление е много често срещано и се среща навсякъде: един пример е усещането за студ, което изпитвате, когато водата се изпарява от повърхността на тялото ви под въздействието на вятъра. Същото се случва и с въздуха, в който се пръска вода: тъй като този процес протича без външен източникенергия (това означава думата "адиабатен"), топлината, необходима за изпаряване на водата, се взема от въздуха, който съответно става по-студен.

Използването на този тип охлаждане модерни системиклиматикът осигурява висок капацитет на охлаждане с ниска консумация на енергия, тъй като в този случай електроенергията се изразходва само за поддържане на процеса на изпаряване на водата. В същото време като охладител вместо химически съставиизползва се обикновена вода, което прави изпарителното охлаждане по-икономично и екологично.

ВИДОВЕ ИЗПАРИТЕЛНО ОХЛАЖДАНЕ

Съществуват два основни метода за изпарително охлаждане – директен и индиректен.

Директно изпарително охлаждане

Директното охлаждане чрез изпаряване е процес на понижаване на температурата на въздуха в помещението чрез директното му овлажняване. С други думи, поради изпарението на атомизираната вода, околният въздух се охлажда. В този случай разпределението на влагата се извършва или директно в помещението с помощта на промишлени овлажнители и дюзи, или чрез насищане на подавания въздух с влага и охлаждането му в секцията на вентилационния модул.

Трябва да се отбележи, че при условия на директно изпарително охлаждане е неизбежно значително повишаване на влажността на подавания въздух в помещението, следователно, за да се оцени приложимостта този методпрепоръчва се да се вземе за основа формулата, известна като „индикатор за температура и дискомфорт“. Формулата е изчислена комфортна температурав градуси по Целзий, като се вземат предвид показанията за влажност и температура по сух термометър (Таблица 1). Гледайки напред, отбелязваме, че системата за директно изпарително охлаждане се използва само в случаите, когато уличен въздухв летен периодИма високи температури на сух термометър и ниски нива на абсолютна влажност.

Индиректно изпарително охлаждане

За подобряване на ефективността на изпарителното охлаждане при висока влажноствъншен въздух, се препоръчва да се комбинира изпарително охлаждане с възстановяване на топлината. Тази технология е известна като "индиректно охлаждане чрез изпаряване" и е подходяща за почти всяка страна по света, включително страни с много влажен климат.

Обща схемаработата на системата за захранване и вентилация с рекуперация се състои в това, че горещият захранващ въздух, преминаващ през специална топлообменна касета, се охлажда от студен въздух, отстранен от помещението. Принципът на действие на непрякото изпарително охлаждане е да се инсталира адиабатна система за овлажняване в изпускателния канал на захранващите и изпускателните централни климатици, с последващо прехвърляне на студ през топлообменника към подавания въздух.

Както е показано в примера, с помощта на пластинчат топлообменник външният въздух във вентилационната система се охлажда с 6 °C. Приложение на изпарително охлаждане извличане на въздухще увеличи температурната разлика от 6°C до 10°C, без да увеличава консумацията на електроенергия и нивата на вътрешна влажност. Използването на индиректно изпарително охлаждане е ефективно при високи топлинни печалби, например в офиси и търговски центрове, центрове за данни, индустриални помещенияи т.н.

Система за индиректно охлаждане, използваща адиабатен овлажнител CAREL humiFog:

Казус: Оценка на цената на непряка адиабатна хладилна система срещу охлаждане с охладител.

На примера на офис център с постоянен престой от 2000 души.

Изчисляване

• За изчисление изчисляваме относителната влажност на въздуха при аспиратора.
• При температура в охладителната система 7/12 °С, точката на оросяване на отработения въздух, като се вземат предвид вътрешните емисии на влага, ще бъде +8 °С.
• Относителната влажност на въздуха в ауспуха ще бъде 38%.

*Трябва да се има предвид, че разходите за инсталиране на хладилна система, като се вземат предвид всички разходи, са значително по-високи в сравнение със системите за индиректно охлаждане.

Капиталови разходи

За анализ вземаме разходите за оборудване - чилъри за хладилната система и овлажнителни системи за индиректно изпарително охлаждане.

• Капиталови разходи за охлаждане на подавания въздух за индиректна охладителна система.

Цената на една стойка за овлажняване Optimist, произведена от Carel (Италия) в климатична камера, е 7570 €.

• Капиталови разходи за охлаждане на подавания въздух без индиректна охладителна система.

Цената на чилър с капацитет на охлаждане от 62,3 kW е приблизително 12 460 €, въз основа на цена от 200 € за 1 kW капацитет на охлаждане. Трябва да се има предвид, че разходите за инсталиране на хладилна система, като се вземат предвид всички разходи, са значително по-високи в сравнение със системите за индиректно охлаждане.

Оперативни разходи

За анализ вземаме цената вода от чешмата 0,4 € за 1 m3 и цената на електроенергията 0,09 € за 1 kWh.

• Експлоатационни разходи за охлаждане на подавания въздух за индиректна охладителна система.

Консумацията на вода за индиректно охлаждане е 117 kg/h за един въздуха работа единица, като вземем предвид загуби от 10%, ще го приемем за 130 kg/h.

Консумираната мощност на системата за овлажняване е 0,375 kW за една климатична камера.

Общата цена на час е 0,343 € за 1 час работа на системата.

• Експлоатационни разходи за охлаждане на подавания въздух без индиректна охладителна система.

Вземаме коефициента на производителност равен на 3 (съотношението на мощността на охлаждане към консумацията на енергия).

Общата цена на час е 7,48 € за 1 час работа.

Заключение

Използването на индиректно изпарително охлаждане позволява:

намалявам капиталови разходиза охлаждане на подавания въздух с 39%.

Намалете консумацията на енергия за сградни климатични системи от 729 kW на 647 kW, или с 11,3%.

Намалете експлоатационните разходи на сградните климатични системи от 65,61 €/ч на 58,47 €/ч, или с 10,9%.

По този начин, докато охлаждането с чист въздух представлява приблизително 10–20% от общия офис и център за пазаруване, именно тук има най-големи резерви за подобряване на енергийната ефективност на сградата без значително увеличение на капиталовите разходи.

Статията е подготвена от специалисти на ТЕРМОКОМ за публикуване в сп. ОН № 6-7 (5) юни-юли 2014 (стр. 30-35)

съюз на съветските

социалистически

републики

Държавен комитет

СССР за изобретения и открития (53) УДК 629. 113. .06.628.83 (088.8) (72) Изобретатели

В. С. Майсоценко, А. Б. Цимерман, М. Г. и И. Н. Печерская

Одески строителен институт (71) Кандидат (54) ДВУСТЪПЕНЕН КЛИМАТИК С ИЗПАРЕНИЕ

ОХЛАЖДАНЕ ЗА АВТОМОБИЛ

Изобретението се отнася до областта на транспортната техника и може да се използва за климатизация на превозни средства.

Известни са климатици за превозни средства, съдържащи въздушна прорезна изпарителна дюза с въздушни и водни канали, разделени един от друг чрез стени от микропорести плочи, докато долната част на дюзата е потопена в тава с течност (1)

Недостатъкът на този климатик е ниската ефективност на охлаждане на въздуха.

най-близо техническо решениекъм изобретението е двустепенен климатик с изпарително охлаждане за превозно средствосъдържаща топлообменник, тава с течност в която се потапя дюзата, камера за охлаждане на постъпващата в топлообменника течност с елементи за допълнително охлаждане на течността и канал за подаване на въздух към камерата т.е. външна среда, направен стесняващ се към входа на камерата (2

В този компресор елементите за допълнително въздушно охлаждане са направени под формата на дюзи.

Ефективността на охлаждане в този компресор обаче също е недостатъчна, тъй като границата на въздушното охлаждане в този случай е температурата на мокрия термометър на спомагателния въздушен поток в картера.

10 в допълнение, добре познатият климатик е конструктивно сложен и съдържа дублиращи се агрегати (две помпи, два резервоара).

Целта на изобретението е да повиши степента на ефективност на охлаждане и компактност на устройството.

Целта се постига с това, че в предлагания климатик елементите за допълнително охлаждане са изпълнени под формата на топлообменна преграда, разположена вертикално и закрепена на една от стените на камерата с образуване на междина между нея и противоположната камера. стена и

25, отстрани на една от повърхностите на преградата е монтиран резервоар с течност, която тече надолу по споменатата повърхност на преградата, докато камерата и тавата са направени в едно цяло.

Дюзата е направена под формата на блок от капилярно-порест материал.

На фиг. 1 е показана принципна схема на климатик, фиг. 2 raeeee A-A на фиг. един.

Климатикът се състои от два етапа на охлаждане на въздуха: първият етап е охлаждане на въздуха в топлообменника 1, вторият етап е охлаждането му в дюзата 2, която е направена под формата на блок от капилярно-порест материал.

Пред топлообменника е монтиран 3 вентилатор, задвижван от 4 ° електродвигател. Топлообменникът 1 е монтиран върху палета 10, който е направен в едно цяло с камерата

8. Към топлообменника минава канал

11 за подаване на въздух от външната среда, като каналът е направен като план, стесняващ се към входа 12 на въздушната кухина

13 камери 8. Вътре в камерата има елементи за допълнително въздушно охлаждане. Те са изпълнени под формата на топлообменна преграда 14, разположена вертикално и фиксирана към стената 15 на камерата срещу стената 16, спрямо която преградата е разположена с междина.Преградата разделя камерата на две комуникиращи кухини 17. и 18.

В камерата е предвиден прозорец 19, в който е монтиран капкоотделител 20 и е направен отвор 21 на палета.поток L

Във връзка с изпълнението на канал 11, стесняващ се към входа 12 ! кухина 13, скоростта на потока се увеличава и външният въздух се засмуква в междината, образувана между споменатия канал и входа, като по този начин се увеличава масата на спомагателния поток. Този поток навлиза в кухината 17. След това този въздушен поток, закръгляйки преградата 14, навлиза в кухината 18 на камерата, където се движи в обратна посока на движението си в кухината 17. В кухината 17, по посока на движението на въздушния поток, филм 22 от течност тече надолу по преградата по протежение на преградата - вода от резервоара 9.

Когато потокът от въздух и вода влязат в контакт, в резултат на изпарителния ефект, топлината от кухината 17 се прехвърля през преградата 14 към филма 22 от вода, допринасяйки за нейното допълнително изпарение. След това в кухината 18 навлиза въздушен поток с по-ниска температура. Това от своя страна води до още по-голямо намаляване на температурата на преградата 14, което причинява допълнително охлаждане на въздушния поток в кухината 17. Следователно температурата на въздушния поток отново ще намалее, след като преградата се закръгли и влезе кухината.

18. Теоретично, процесът на охлаждане ще продължи толкова дълго, колкото движеща силаняма да стане нула. В този случай движещата сила на процеса на изпарително охлаждане е психометричната разлика - температурите на въздушния поток след завъртането му спрямо преградата и влизането в контакт с водния филм в кухина 18. Тъй като въздушният поток е предварително охладен в кухина 17 с постоянно съдържание на влага, психрометричната температурна разлика на въздушния поток в кухината 18 клони към нула при наближаване на точката на оросяване. Следователно границата на водното охлаждане тук е температурата на точката на оросяване на външния въздух. Топлината от водата навлиза във въздушния поток в кухината 18, докато въздухът се нагрява, овлажнява и през прозореца 19 и елиминатора на капки 20 се освобождава в атмосферата.

По този начин в камера 8 се организира движението на потока на топлообменната среда, а разделителната топлообменна преграда позволява индиректно предварително охлаждане на въздушния поток, подаден за охлаждане на водата поради процеса на изпаряване на водата. водата се стича по преградата до дъното на камерата и тъй като последната е направена в едно цяло с палет, оттам се изпомпва в топлообменника 1 и също се изразходва за намокряне на дюзата поради вътрекапилярни сили.

По този начин главният въздушен поток L .n, след като е бил предварително охладен, без да променя съдържанието на влага в топлообменника 1, влиза за по-нататъшно охлаждане в дюза 2. Тук, поради пренос на топлина и маса между мократа повърхност на дюзата и основната въздушен поток, последният се овлажнява и охлажда, без да променя топлосъдържанието си. Освен това, основният въздушен поток през отвора в тигана

59 да охлажда, докато охлажда дяла. Навлизане в кухината

17 на камерата въздушният поток, обтичащ преградата, също се охлажда, но без промени във влагосъдържанието. Иск

1. Климатик за двустепенно изпарително охлаждане на МПС, съдържащ топлообменник, течен абонамент, в който е потопена дюза, камера за охлаждане на постъпващата в топлообменника течност с елементи за допълнително охлаждане на течността, и канал за подаване на въздух от външната среда в камерата, направен стесняващ се в посока към входа на камерата, различен от фактът, че за да се повиши степента на ефективност на охлаждане и компактността на компресора, елементите за допълнително въздушно охлаждане са изпълнени под формата на топлообменна преграда, разположена вертикално и фиксирана върху една от стените на камерата с образуване на междина между него и противоположната стена на камерата, а отстрани на една от повърхностите на преградата е монтиран резервоар с течност, която тече по споменатата повърхност на преградата, докато камерата и тавата са направени като едно цяло .