Para sa mga silid na may malalaking surplus ng matinong init, kung saan kinakailangan ang pagpapanatili sobrang alinsangan panloob na hangin, ang mga air conditioning system ay ginagamit gamit ang prinsipyo ng hindi direktang evaporative cooling.

Ang circuit ay binubuo ng isang sistema para sa pagproseso ng pangunahing daloy ng hangin at isang evaporative cooling system (Fig. 3.3. Fig. 3.4). Para sa paglamig ng tubig, maaaring gamitin ang mga irrigation chamber ng mga air conditioner o iba pang contact device, spray pool, cooling tower at iba pa.

Ang tubig na pinalamig sa pamamagitan ng pagsingaw sa isang stream ng hangin, na may temperatura, ay pumapasok sa ibabaw ng heat exchanger - ang air cooler ng air conditioner ng pangunahing daloy ng hangin, kung saan binabago ng hangin ang estado nito mula sa mga halaga hanggang sa mga halaga (ibig sabihin), habang ang temperatura ng tubig ay tumataas sa. Ang pinainit na tubig ay pumapasok sa contact apparatus, kung saan ito ay pinalamig sa pamamagitan ng pagsingaw sa isang temperatura at ang cycle ay paulit-ulit na muli. Ang hangin na dumadaan sa contact device ay nagbabago ng estado nito mula sa mga parameter patungo sa mga parameter (ibig sabihin). Ang supply ng hangin, assimilating init at kahalumigmigan, ay nagbabago ng mga parameter nito sa estado kaya, at pagkatapos ay sa estado.

Larawan 3.3. Hindi direktang evaporative cooling circuit

1-heat exchanger-air cooler; 2-pin na device

Larawan 3.4. hindi direktang evaporative cooling diagram

Linya - direktang evaporative cooling.

Kung ang labis na init sa silid ay, pagkatapos ay may isang hindi direkta evaporative paglamig ang supply ng air flow rate ay magiging

na may direktang evaporative cooling

Since>, then<.

<), что позволяет расширить область возможного использования принципа испарительного охлаждения воздуха.

Ang paghahambing ng mga proseso ay nagpapakita na sa hindi direktang evaporative cooling, ang pagiging produktibo ng SCR ay lumalabas na mas mababa kaysa sa direktang paglamig. Bilang karagdagan, sa hindi direktang paglamig, mas mababa ang moisture content ng supply ng hangin (<), что позволяет расширить область возможного использования принципа испарительного охлаждения воздуха.

Sa kaibahan sa hiwalay na pamamaraan ng hindi direktang evaporative cooling, ang mga device ng pinagsamang uri ay binuo (Larawan 3.5). Kasama sa apparatus ang dalawang grupo ng mga alternating channel na pinaghihiwalay ng mga pader. Ang auxiliary na daloy ng hangin ay dumadaan sa duct group 1. Sa ibabaw ng mga pader ng channel, ang tubig ay dumadaloy sa pamamagitan ng water distribution device. Ang ilang tubig ay ibinibigay sa aparato ng pamamahagi ng tubig. Kapag sumingaw ang tubig, bumababa ang temperatura ng auxiliary air flow (na may pagtaas sa moisture content nito), at lumalamig din ang channel wall.

Upang madagdagan ang lalim ng paglamig ng pangunahing daloy ng hangin, ang mga multistage na scheme para sa pagproseso ng pangunahing daloy ay binuo, gamit ang teoretikal na posibleng maabot ang temperatura ng dew point (Fig. 3.7).

Ang pag-install ay binubuo ng isang air conditioner at isang cooling tower. Ang air conditioner ay gumagawa ng hindi direkta at direktang isenthalpic na paglamig ng hangin sa mga lugar na sineserbisyuhan.

Ang cooling tower ay evaporatively cools ang tubig na feed ang surface air cooler ng air conditioner.

kanin. 3.5. Diagram ng device ng pinagsamang apparatus para sa hindi direktang evaporative cooling: 1,2 - grupo ng mga channel; 3- kagamitan sa pamamahagi ng tubig; 4- papag

kanin. 3.6. SCR scheme para sa dalawang yugto ng evaporative cooling. 1-ibabaw na air cooler; 2-silid-irigasyon; 3- cooling tower; 4-pump; 5-bypass na may balbula ng hangin; 6-fan

Upang mapag-isa ang mga kagamitan para sa evaporative cooling, sa halip na isang cooling tower, maaaring gamitin ang mga sprinkler chamber ng mga tipikal na central air conditioner.

Ang hangin sa labas ay pumapasok sa air conditioner at sa unang yugto ng paglamig (air cooler) ay pinalamig sa isang palaging nilalaman ng kahalumigmigan. Ang ikalawang yugto ng paglamig ay isang silid ng patubig na tumatakbo sa isenthalpic cooling mode. Ang paglamig ng tubig na nagbibigay sa ibabaw ng water cooler ay isinasagawa sa isang cooling tower. Ang tubig sa circuit na ito ay pinapaikot sa pamamagitan ng bomba. Ang cooling tower ay isang aparato para sa paglamig ng tubig na may hangin sa atmospera. Ang paglamig ay nangyayari dahil sa pagsingaw ng isang bahagi ng tubig na dumadaloy pababa sa sprinkler sa ilalim ng impluwensya ng grabidad (ang pagsingaw ng 1% ng tubig ay nagpapababa ng temperatura nito ng mga 6).

kanin. 3.7. diagram na may two-stage evaporative mode

paglamig

Ang silid ng patubig ng air conditioner ay nilagyan ng isang bypass channel na may air valve o may isang adjustable na proseso, na nagsisiguro sa regulasyon ng hangin na nakadirekta sa manned room ng isang fan.

Kapag nagtatayo ng mga proseso sa i-d diagram at pumipili ng teknolohikal na pamamaraan para sa paggamot sa hangin, kinakailangan na magsikap para sa makatuwirang paggamit ng enerhiya, tinitiyak ang matipid na pagkonsumo ng malamig, init, kuryente, tubig, pati na rin ang pag-save ng espasyo sa konstruksiyon na inookupahan ng mga kagamitan. . Para sa layuning ito, kinakailangan upang pag-aralan ang posibilidad ng pag-save ng artipisyal na lamig sa pamamagitan ng paggamit ng direkta at hindi direktang evaporative na paglamig ng hangin, gamit ang isang pamamaraan na may pagbawi ng init ng inalis na hangin at pagbawi ng init mula sa pangalawang mapagkukunan, kung kinakailangan, gamit ang una at pangalawa. air recirculation, isang bypass scheme, pati na rin ang mga kinokontrol na proseso sa mga heat exchanger.

Ang recirculation ay ginagamit sa mga silid na may malaking labis na init, kapag ang supply ng air flow rate, na tinutukoy na alisin ang labis na init, ay mas malaki kaysa sa kinakailangang panlabas na air flow rate. Sa mainit na panahon ng taon, ginagawang posible ng recirculation na bawasan ang pagkonsumo ng malamig kumpara sa once-through na pamamaraan ng parehong kapasidad, kung ang enthalpy ng hangin sa labas ay mas mataas kaysa sa enthalpy ng inalis na hangin, at gayundin upang tanggihan ang pangalawang pag-init. Sa malamig na panahon - makabuluhang bawasan ang gastos ng init para sa pagpainit ng hangin sa labas. Kapag gumagamit ng evaporative cooling, kapag ang enthalpy ng panlabas na hangin ay mas mababa kaysa sa panloob at tambutso na hangin, ang recirculation ay hindi ipinapayong. Ang paggalaw ng recirculated air sa pamamagitan ng air duct network ay palaging nauugnay sa mga karagdagang gastos sa enerhiya; nangangailangan ito ng dami ng gusali upang ma-accommodate ang mga recirculated air duct. Maipapayo ang recirculation kung ang mga gastos sa pagtatayo at pagpapatakbo nito ay mas mababa kaysa sa nagresultang pagtitipid sa init at lamig. Samakatuwid, kapag tinutukoy ang rate ng daloy ng supply ng hangin, dapat palaging magsikap na ilapit ito sa pinakamababang kinakailangang halaga ng hangin sa labas, kunin ang naaangkop na scheme ng pamamahagi ng hangin sa silid at ang uri ng air distributor at, nang naaayon, ang scheme ng direktang daloy. Ang recirculation ay hindi rin tugma sa pagbawi ng init ng maubos na hangin. Upang mabawasan ang pagkonsumo ng init para sa pagpainit ng hangin sa labas sa malamig na panahon, kinakailangan upang pag-aralan ang posibilidad ng paggamit ng pangalawang init mula sa mababang potensyal na mapagkukunan, lalo na: ang init ng inalis na hangin, ang mga maubos na gas ng mga generator ng init at teknolohikal na kagamitan, ang init ng condensation ng mga nagpapalamig na makina, ang init ng mga lighting fixture, ang init ng basurang tubig, atbp. atbp. Ang mga heat exchanger para sa pagbawi ng init ng inalis na hangin ay ginagawang posible na medyo bawasan ang pagkonsumo ng malamig sa mainit na panahon sa mga lugar na may mainit na klima.

Upang makagawa ng tamang pagpili, kailangan mong malaman ang mga posibleng pamamaraan ng paggamot sa hangin at ang kanilang mga tampok. Isaalang-alang natin ang pinakasimpleng proseso ng pagpapalit ng air condition at ang kanilang pagkakasunud-sunod sa mga central air conditioner na nagsisilbi sa isang malaking silid.

Karaniwan ang mode ng pagtukoy para sa pagpili ng scheme ng pagproseso at para sa pagtukoy ng pagganap ng sistema ng air conditioning ay ang mainit na panahon. Sa malamig na panahon, sinisikap nilang mapanatili ang supply ng air flow rate na tinutukoy para sa mainit na panahon at ang air handling pattern.

Dalawang yugto ng evaporative cooling

Ang wet bulb temperature ng pangunahing air flow pagkatapos ng paglamig sa indirect evaporative cooling surface heat exchanger ay may mas mababang halaga kumpara sa outdoor wet bulb temperature, bilang natural na limitasyon ng evaporative cooling. Samakatuwid, sa panahon ng kasunod na pagproseso ng pangunahing daloy sa contact apparatus sa pamamagitan ng paraan ng direktang evaporative cooling, posible na makakuha ng mas mababang mga parameter ng hangin kumpara sa natural na limitasyon. Ang ganitong pamamaraan ng sunud-sunod na pagproseso ng hangin ng pangunahing stream ng hangin sa pamamagitan ng paraan ng hindi direkta at direktang evaporative cooling ay tinatawag na dalawang yugto ng evaporative cooling. Ang layout diagram ng central air conditioner equipment na naaayon sa dalawang yugto ng evaporative air cooling ay ipinapakita sa Figure 5.7 a. Ito ay nailalarawan din sa pagkakaroon ng dalawang daloy ng hangin: pangunahing at pandiwang pantulong. Ang hangin sa labas, na may mas mababang temperatura ng basang bombilya kaysa sa hangin sa loob ng silid na pinapatakbo ng tao, ay pumapasok sa pangunahing air conditioner. Sa unang air cooler, ito ay pinalamig gamit ang hindi direktang evaporative cooling. Pagkatapos ay pumapasok ito sa adiabatic humidification unit, kung saan ito ay pinalamig at humidified. Ang evaporative cooling ng tubig na nagpapalipat-lipat sa pamamagitan ng surface air coolers ng pangunahing air conditioner ay isinasagawa kapag ito ay na-spray sa adiabatic humidification unit sa auxiliary flow. Ang circulation pump ay kumukuha ng tubig mula sa sump ng adiabatic humidification unit ng auxiliary flow at ihahatid ito sa mga air cooler ng main flow at pagkatapos ay i-spray sa auxiliary flow. Ang pagkawala ng tubig mula sa pagsingaw sa mga pangunahing at pandiwang pantulong na daloy ay pinupunan sa pamamagitan ng mga float valve. Pagkatapos ng dalawang yugto ng paglamig, ang hangin ay ibinibigay sa silid.

Sa mga sistema ng pag-init, bentilasyon at air conditioning, ang adiabatic evaporation ay karaniwang nauugnay sa air humidification, ngunit kamakailan ang prosesong ito ay nagiging popular sa buong mundo at lalong ginagamit para sa "natural" na paglamig ng hangin.

ANO ANG EVAPORATIVE COOLING?

Ang evaporative cooling ay nasa puso ng isa sa pinakamaagang ginawa ng tao na mga sistema ng paglamig sa espasyo, kung saan ang hangin ay pinapalamig sa pamamagitan ng natural na pagsingaw ng tubig. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay karaniwan at matatagpuan sa lahat ng dako: ang isang halimbawa ay ang pakiramdam ng lamig na iyong nararanasan kapag ang tubig ay sumingaw mula sa ibabaw ng iyong katawan dahil sa impluwensya ng hangin. Ang parehong bagay ay nangyayari sa hangin kung saan ang tubig ay na-spray: dahil ang prosesong ito ay nagaganap nang walang panlabas na mapagkukunan ng enerhiya (ito ang ibig sabihin ng salitang "adiabatic"), ang init na kinakailangan upang sumingaw ang tubig ay kinuha mula sa hangin, na, nang naaayon. , nagiging mas malamig.

Ang paggamit ng paraan ng paglamig na ito sa mga modernong air conditioning system ay nagbibigay ng mataas na kapasidad ng paglamig na may mababang paggamit ng kuryente, dahil sa kasong ito ang kuryente ay ginagamit lamang upang mapanatili ang proseso ng pagsingaw ng tubig. Kasabay nito, sa halip na mga kemikal na komposisyon, ang ordinaryong tubig ay ginagamit bilang isang coolant, na ginagawang mas kumikita ang evaporative cooling at hindi nakakapinsala sa kapaligiran.

MGA URI NG EVAPORATIVE COOLING

Mayroong dalawang pangunahing paraan ng evaporative cooling - direkta at hindi direkta.

Direktang evaporative cooling

Ang direktang evaporative cooling ay ang proseso ng pagbabawas ng temperatura ng hangin sa isang silid sa pamamagitan ng direktang humidification. Sa madaling salita, dahil sa pagsingaw ng na-spray na tubig, lumalamig ang nakapaligid na hangin. Sa kasong ito, ang pamamahagi ng kahalumigmigan ay isinasagawa nang direkta sa silid gamit ang mga pang-industriyang humidifier at nozzle, o sa pamamagitan ng saturating ang supply ng hangin na may kahalumigmigan at paglamig nito sa seksyon ng yunit ng bentilasyon.

Dapat pansinin na sa mga kondisyon ng direktang evaporative cooling, ang isang makabuluhang pagtaas sa kahalumigmigan ng supply ng hangin sa loob ng silid ay hindi maiiwasan, samakatuwid, upang masuri ang kakayahang magamit ng pamamaraang ito, inirerekomenda na kunin bilang batayan ang formula na kilala bilang ang "tagapagpahiwatig ng temperatura at kakulangan sa ginhawa". Kinakalkula ng formula ang komportableng temperatura sa mga degree Celsius, na isinasaalang-alang ang kahalumigmigan at mga pagbabasa ng temperatura ng dry bulb (talahanayan 1). Sa hinaharap, tandaan namin na ang direktang evaporative cooling system ay ginagamit lamang kapag ang hangin sa labas sa tag-araw ay may mataas na temperatura ng dry bulb at mababang antas ng absolute humidity.

Hindi direktang evaporative cooling

Upang mapabuti ang kahusayan ng evaporative cooling sa mataas na kahalumigmigan na panlabas na kapaligiran, inirerekomenda na pagsamahin ang evaporative cooling sa heat recovery. Ang teknolohiyang ito ay kilala bilang "indirect evaporative cooling" at angkop para sa halos lahat ng bansa sa mundo, kabilang ang mga bansang may masyadong mahalumigmig na klima.

Ang pangkalahatang pamamaraan ng pagpapatakbo ng sistema ng supply at bentilasyon na may paggaling ay ang mainit na suplay ng hangin na dumadaan sa isang espesyal na cassette ng pagpapalitan ng init ay pinalamig dahil sa malamig na hangin na inalis mula sa silid. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng hindi direktang evaporative cooling ay ang pag-install ng adiabatic humidification system sa exhaust duct ng supply at exhaust central air conditioner, na sinusundan ng paglipat ng malamig sa pamamagitan ng recuperator sa supply air.

Tulad ng ipinakita sa halimbawa, dahil sa paggamit ng isang plate heat exchanger, ang hangin sa labas sa sistema ng bentilasyon ay pinalamig ng 6 ° C. Ang paggamit ng evaporative cooling ng extract air ay tataas ang pagkakaiba ng temperatura mula 6 ° C hanggang 10 ° C nang hindi tumataas ang pagkonsumo ng enerhiya at kahalumigmigan ng silid. Ang paggamit ng indirect evaporative cooling ay epektibo sa mataas na init, halimbawa, sa opisina at mga shopping center, data center, pang-industriya na lugar, atbp.

Hindi direktang sistema ng paglamig na may CAREL adiabatic humidifier ng humidifier:

Kaso: Tinatantya ang halaga ng isang hindi direktang adiabatic na sistema ng pagpapalamig kumpara sa pagpapalamig gamit ang mga chiller.

Sa halimbawa ng isang sentro ng opisina na may permanenteng tirahan ng 2000 katao.

Mga tuntunin ng pagkalkula
Panlabas na temperatura at nilalaman ng kahalumigmigan:	+ 32 ° С, 10.12 g / kg (ang mga tagapagpahiwatig ay kinuha para sa Moscow)
Temperatura ng hangin sa loob:	+20 ºС
Sistema ng bentilasyon:	4 na air handling unit na may kapasidad na 30,000 m3 / h (supply ng hangin ayon sa sanitary standards)
Kapasidad ng sistema ng paglamig kabilang ang bentilasyon:	2500 kWt
Magbigay ng temperatura ng hangin:	+20 ºС
Temperatura ng maubos na hangin:	+23 ºС
Makatuwirang kahusayan sa pagbawi ng init:	65%
Sentralisadong sistema ng paglamig:	Chiller-fan coil system na may temperatura ng tubig na 7/12 ° C

Pagbabayad

• Para sa pagkalkula, kinakalkula namin ang kamag-anak na kahalumigmigan ng hangin sa hood.
• Sa temperatura sa cooling system na 7/12 ° C, ang dew point ng exhaust air, na isinasaalang-alang ang panloob na paglabas ng kahalumigmigan, ay magiging +8 ° C.
• Ang kamag-anak na kahalumigmigan sa hood ay magiging 38%.

* Dapat itong isipin na ang gastos ng pag-install ng isang sistema ng pagpapalamig, na isinasaalang-alang ang lahat ng mga gastos, ay makabuluhang mas mataas kumpara sa hindi direktang mga sistema ng paglamig.

Mga paggasta sa kapital

Para sa pagsusuri, kinukuha namin ang halaga ng kagamitan - mga chiller para sa sistema ng pagpapalamig at isang sistema ng humidification para sa hindi direktang evaporative cooling.

• Ang kapital na halaga ng pagpapalamig ng suplay ng hangin para sa isang hindi direktang sistema ng paglamig.

Ang halaga ng isang Optimist humidification rack na ginawa ni Carel (Italy) sa isang air handling unit ay 7570 €.

• Capital cost para sa pagpapalamig ng supply ng hangin nang walang hindi direktang paglamig.

Ang halaga ng isang chiller na may kapasidad na paglamig na 62.3 kW ay humigit-kumulang 12,460 €, batay sa halagang 200 € bawat 1 kW ng kapasidad ng pagpapalamig. Dapat itong isipin na ang gastos ng pag-install ng isang sistema ng pagpapalamig, na isinasaalang-alang ang lahat ng mga gastos, ay makabuluhang mas mataas kumpara sa hindi direktang mga sistema ng paglamig.

Mga gastos sa pagpapatakbo

Para sa pagsusuri, kinukuha namin ang halaga ng tubig sa gripo 0.4 € bawat 1 m3 at ang halaga ng kuryente 0.09 € bawat 1 kWh.

• Magbigay ng air cooling operating cost para sa indirect cooling system.

Ang pagkonsumo ng tubig para sa hindi direktang paglamig ay 117 kg / h para sa isang air handling unit, na isinasaalang-alang ang mga pagkalugi ng 10%, kukunin namin ito bilang 130 kg / h.

Ang konsumo ng kuryente ng humidification system ay 0.375 kW para sa isang air handling unit.

Ang kabuuang gastos bawat oras ay 0.343 € para sa 1 oras ng pagpapatakbo ng system.

• Operating cost para sa supply air cooling nang walang indirect cooling system.

Ang kinakailangang kapasidad ng paglamig ay 62.3 kW bawat air handling unit.

Kinukuha namin ang refrigerating coefficient na katumbas ng 3 (ang ratio ng cooling power sa power consumption).

Ang kabuuang gastos bawat oras ay 7.48 € para sa 1 oras ng operasyon.

Output

Ang paggamit ng indirect evaporative cooling ay nagbibigay-daan sa:

Bawasan ang mga gastos sa kapital ng supply ng air cooling ng 39%.

Bawasan ang pagkonsumo ng enerhiya para sa pagbuo ng mga air conditioning system mula 729 kW hanggang 647 kW, o sa pamamagitan ng 11.3%.

Bawasan ang mga gastos sa pagpapatakbo ng pagbuo ng mga air conditioning system mula 65.61 € / oras hanggang 58.47 € / oras, o sa pamamagitan ng 10.9%.

Kaya, sa kabila ng katotohanan na ang paglamig ng sariwang hangin ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 10-20% ng kabuuang pangangailangan sa paglamig para sa mga opisina at mga shopping center, narito na mayroong pinakamalaking potensyal para sa pagtaas ng kahusayan ng enerhiya ng isang gusali nang walang makabuluhang pagtaas sa kapital. gastos.

Ang artikulo ay inihanda ng mga espesyalista ng kumpanya ng TERMOCOM para sa publikasyon sa ON magazine No. 6-7 (5) Hunyo-Hulyo 2014 (pp. 30-35)

Ekolohiya ng pagkonsumo. Ang kasaysayan ng paglikha ng isang direktang evaporative cooling air conditioner. Mga pagkakaiba sa pagitan ng direkta at hindi direktang paglamig. Mga variant ng aplikasyon ng mga air conditioner ng uri ng evaporative

Ang paglamig at pagpapalamig ng hangin sa pamamagitan ng evaporative cooling ay isang ganap na natural na proseso kung saan ang tubig ay ginagamit bilang isang cooling medium at ang init ay mahusay na nawawala sa atmospera. Ang mga simpleng pattern ay ginagamit - kapag ang likido ay sumingaw, ang init ay hinihigop o malamig ay inilabas. Ang kahusayan sa pagsingaw - tumataas sa pagtaas ng bilis ng hangin, na nagbibigay ng sapilitang sirkulasyon ng fan.

Ang temperatura ng dry air ay maaaring makabuluhang bawasan ng phase transition ng likidong tubig sa singaw, at ang prosesong ito ay nangangailangan ng makabuluhang mas kaunting enerhiya kaysa sa compression cooling. Sa napaka-dry na klima, ang evaporative cooling ay may kalamangan din na kapag ang hangin ay nakakondisyon ay pinapataas nito ang halumigmig ng hangin, at ito ay lumilikha ng higit na kaginhawahan para sa mga tao sa silid. Gayunpaman, hindi tulad ng paglamig ng compression ng singaw, nangangailangan ito ng patuloy na mapagkukunan ng tubig, at sa panahon ng operasyon ay patuloy itong kumonsumo.

Ang kasaysayan ng pag-unlad

Sa paglipas ng mga siglo, natagpuan ng mga sibilisasyon ang mga orihinal na pamamaraan ng pagharap sa init sa kanilang mga teritoryo. Ang isang maagang anyo ng sistema ng paglamig, ang "tagasalo ng hangin", ay naimbento maraming libong taon na ang nakalilipas sa Persia (Iran). Ito ay isang sistema ng mga windshaft sa bubong na sumalo sa hangin, dumaan dito sa tubig, at bumuga ng malamig na hangin sa loob. Kapansin-pansin na marami sa mga gusaling ito ay mayroon ding mga patyo na may malalaking reserbang tubig, samakatuwid, kung walang hangin, kung gayon bilang resulta ng natural na proseso ng pagsingaw ng tubig, mainit na hangin, tumataas paitaas, sumingaw ang tubig sa looban, pagkatapos nito ay dumaan ang lumalamig na hangin sa gusali. Ngayon, pinalitan ng Iran ang mga wind catcher ng mga evaporative cooler at ginagamit ang mga ito nang husto, at ang merkado, dahil sa tuyong klima, ay umabot sa 150,000 evaporator bawat taon.

Sa Estados Unidos, ang evaporative cooler ay naging paksa ng maraming patent noong ikadalawampu siglo. Marami sa kanila, simula noong 1906, ay iminungkahi ang paggamit ng mga wood chips bilang isang spacer upang magdala ng malaking halaga ng tubig na nakikipag-ugnayan sa gumagalaw na hangin, at upang mapanatili ang matinding pagsingaw. Ang karaniwang disenyo, gaya ng ipinakita sa 1945 na patent, ay may kasamang water reservoir (karaniwang nilagyan ng float valve para ayusin ang level), pump para magpalipat-lipat ng tubig sa pamamagitan ng wood chip spacer, at bentilador para bumuga ng hangin sa mga spacer patungo sa tirahan. Ang disenyo at mga materyales na ito ay nananatiling isang staple sa evaporative cooler na teknolohiya sa Southwest United States. Sa rehiyong ito, ginagamit din ang mga ito upang mapataas ang kahalumigmigan.

Ang evaporative cooling ay karaniwan sa mga makina ng sasakyang panghimpapawid noong 1930s, tulad ng makina para sa Beardmore Tornado airship. Ginamit ang system na ito upang bawasan o ganap na alisin ang radiator, na maaaring lumikha ng makabuluhang aerodynamic drag. Sa mga sistemang ito, ang tubig sa makina ay pinananatili sa ilalim ng presyon ng mga bomba na nagpapahintulot dito na uminit hanggang sa higit sa 100 ° C, dahil ang aktwal na punto ng kumukulo ay nakasalalay sa presyon. Ang sobrang init na tubig ay na-spray sa pamamagitan ng isang nozzle papunta sa isang bukas na tubo, kung saan ito ay agad na sumingaw, kinuha ang init nito. Ang mga tubo na ito ay maaaring iposisyon sa ibaba ng ibabaw ng sasakyang panghimpapawid upang lumikha ng zero drag.

Ang mga panlabas na evaporative cooling device ay na-install sa ilang sasakyan upang palamig ang loob. Madalas silang ibinebenta bilang mga opsyonal na accessories. Ang paggamit ng mga evaporative cooling device sa mga sasakyan ay nagpatuloy hanggang sa lumaganap ang vapor compression air conditioning.

Ang prinsipyo ng evaporative cooling ay iba sa kung saan gumagana ang vapor compression chillers, bagama't nangangailangan din sila ng evaporation (ang evaporation ay bahagi ng system). Sa cycle ng compression ng singaw, pagkatapos mag-evaporate ang refrigerant sa loob ng evaporator coil, ang refrigerant gas ay na-compress at pinalamig, na nagpapalapot sa ilalim ng presyon sa isang likidong estado. Sa kaibahan sa cycle na ito, sa isang evaporative cooler, ang tubig ay sumingaw ng isang beses lamang. Ang evaporated na tubig sa cooling device ay idinidischarge sa espasyo na may malamig na hangin. Sa cooling tower, ang evaporated na tubig ay dinadala ng air stream.

Evaporative Cooling Application

Mayroong direkta, pahilig, at dalawang yugto (direkta at hindi direktang) evaporative air cooling. Ang direktang evaporative air cooling ay batay sa isenthalpic na proseso at ginagamit sa mga air conditioner sa panahon ng malamig na panahon; sa mainit-init na panahon, posible lamang sa kawalan o hindi gaanong paglabas ng kahalumigmigan sa silid at mababang nilalaman ng kahalumigmigan ng hangin sa labas. Ang pag-bypass sa silid ng irigasyon ay medyo nagpapalawak ng mga hangganan ng aplikasyon nito.

Ang direktang evaporative air cooling ay ipinapayong sa tuyo at mainit na klima sa supply ventilation system.

Ang hindi direktang evaporative air cooling ay isinasagawa sa mga surface air cooler. Ang isang pantulong na aparato sa pakikipag-ugnay (cooling tower) ay ginagamit upang palamig ang tubig na umiikot sa ibabaw ng heat exchanger. Para sa hindi direktang evaporative cooling ng hangin, posible na gumamit ng mga device ng pinagsamang uri, kung saan ang heat exchanger ay gumaganap ng parehong mga function nang sabay-sabay - pagpainit at paglamig. Ang mga naturang device ay katulad ng air recuperative heat exchangers.

Ang pinalamig na hangin ay dumadaan sa isang grupo ng mga channel, ang panloob na ibabaw ng pangalawang pangkat ay sinabugan ng tubig na dumadaloy pababa sa sump at pagkatapos ay iwiwisik muli. Sa pakikipag-ugnay sa maubos na hangin na dumadaan sa pangalawang pangkat ng mga channel, ang evaporative cooling ng tubig ay nangyayari, bilang isang resulta kung saan ang hangin sa unang grupo ng mga channel ay pinalamig. Ang hindi direktang evaporative air cooling ay nagbibigay-daan upang mabawasan ang pagganap ng air conditioning system kumpara sa pagganap nito sa direktang evaporative air cooling at pinalawak ang mga posibilidad ng paggamit ng prinsipyong ito, dahil ang moisture content ng supply air ay mas mababa sa pangalawang kaso.

Na may dalawang yugto ng evaporative cooling air use sequential indirect at direct evaporative cooling ng hangin sa air conditioner. Sa kasong ito, ang pag-install para sa hindi direktang evaporative cooling ng hangin ay pupunan ng isang irrigation nozzle chamber na tumatakbo sa direct evaporative cooling mode. Ang mga karaniwang spray chamber ay ginagamit sa mga evaporative air cooling system bilang mga cooling tower. Bilang karagdagan sa single-stage na hindi direktang evaporative air cooling, posible ang multistage air cooling, kung saan isinasagawa ang mas malalim na air cooling - ito ang tinatawag na compressorless air conditioning system.

Direktang evaporative cooling (open cycle) ay ginagamit upang babaan ang temperatura ng hangin gamit ang tiyak na init ng vaporization, binabago ang likidong estado ng tubig sa isang gas. Sa prosesong ito, ang enerhiya sa hangin ay hindi nagbabago. Ang tuyo, mainit na hangin ay pinapalitan ng malamig at mahalumigmig na hangin. Ang init mula sa hangin sa labas ay ginagamit upang sumingaw ang tubig.

Ang hindi direktang evaporative cooling (closed loop) ay isang proseso na katulad ng direct evaporative cooling, ngunit gumagamit ng isang partikular na uri ng heat exchanger. Sa kasong ito, ang basa-basa, pinalamig na hangin ay hindi nakikipag-ugnayan sa nakakondisyon na kapaligiran.

Dalawang yugto ng evaporative cooling, o hindi direkta / direkta.

Ang mga tradisyunal na evaporative chiller ay gumagamit lamang ng isang bahagi ng enerhiya na kinakailangan ng mga vapor compression chiller o adsorption air conditioning system. Sa kasamaang palad, pinapataas nila ang halumigmig ng hangin sa hindi komportable na mga antas (maliban sa napaka-dry na klima). Ang mga two-stage na evaporative chiller ay hindi nagpapataas ng antas ng halumigmig gaya ng karaniwang single-stage na evaporative chiller.

Sa unang yugto ng isang dalawang yugto na palamigan, ang mainit na hangin ay pinalamig nang hindi direkta nang hindi tumataas ang halumigmig (sa pamamagitan ng pagdaan sa isang heat exchanger na pinalamig ng pagsingaw mula sa labas). Sa direktang yugto, ang pre-cooled na hangin ay dumadaan sa pad na babad sa tubig, bukod pa rito ay lumalamig at nagiging mas mahalumigmig. Dahil ang proseso ay may kasamang una, pre-cooling stage, mas kaunting humidity ang kailangan sa direktang evaporation stage para makamit ang mga kinakailangang temperatura. Bilang resulta, ayon sa mga tagagawa, ang proseso ay nagpapalamig ng hangin na may kamag-anak na kahalumigmigan sa hanay na 50 - 70%, depende sa klima. Para sa paghahambing, ang mga tradisyonal na sistema ng paglamig ay nagdaragdag ng kahalumigmigan ng hangin hanggang sa 70 - 80%.

appointment

Kapag nagdidisenyo ng isang sentral na sistema ng bentilasyon ng supply, posible na magbigay ng kasangkapan sa air intake na may isang evaporating na seksyon at sa gayon ay makabuluhang bawasan ang gastos ng paglamig ng hangin sa mainit na panahon.

Sa malamig at transisyonal na mga panahon ng taon, kapag ang hangin ay pinainit sa pamamagitan ng supply ng mga air heater ng mga sistema ng bentilasyon o ang hangin sa loob ng silid sa pamamagitan ng mga sistema ng pag-init, ang hangin ay umiinit at ang pisikal na kakayahang mag-assimilate (sumisipsip) ay lumalaki, na may pagtaas sa temperatura - kahalumigmigan. O, kung mas mataas ang temperatura ng hangin, mas maraming moisture ang maaari nitong ma-assimilate sa sarili nito. Halimbawa, kapag ang hangin sa labas ay pinainit ng isang air heater na may sistema ng bentilasyon mula sa temperatura na -22 0 С at isang halumigmig na 86% (ang parameter ng panlabas na hangin para sa HP ng Kiev), hanggang sa +20 0 С - ang halumigmig ay bumaba sa ibaba ng mga limitasyon ng hangganan para sa mga biyolohikal na organismo sa hindi katanggap-tanggap na 5-8% na kahalumigmigan. Mababang kahalumigmigan ng hangin - negatibong nakakaapekto sa balat at mauhog na lamad ng isang tao, lalo na sa mga pasyente na may hika o sakit sa baga. Normalized air humidity para sa residential at administrative na lugar: mula 30 hanggang 60%.

Ang evaporative cooling ng hangin ay sinamahan ng pagpapalabas ng moisture o isang pagtaas sa air humidity, hanggang sa isang mataas na saturation ng air humidity na 60-70%.

Mga kalamangan

Ang halaga ng pagsingaw - at samakatuwid ang paglipat ng init - ay nakasalalay sa labas ng temperatura ng basang bombilya, na, lalo na sa tag-araw, ay mas mababa kaysa sa katumbas na temperatura ng dry bulb. Halimbawa, sa mga mainit na araw ng tag-araw, kapag ang temperatura ng tuyo na bombilya ay lumampas sa 40 ° C, ang evaporative cooling ay maaaring magpalamig ng tubig hanggang 25 ° C o malamig na hangin.
Dahil ang pagsingaw ay nag-aalis ng mas maraming init kaysa sa karaniwang pisikal na paglipat ng init, ang paglipat ng init ay gumagamit ng hanggang apat na beses na mas kaunting daloy ng hangin kaysa sa mga nakasanayang paraan ng paglamig ng hangin, na nakakatipid ng malaking halaga ng enerhiya.

Evaporative Cooling Kumpara sa Tradisyunal na Paraan ng Air Conditioning Hindi tulad ng ibang uri ng air conditioning, ang evaporative air cooling (bio-cooling) ay hindi gumagamit ng mga mapaminsalang gas (freon at iba pa) na nakakasira sa kapaligiran bilang mga nagpapalamig. Gumagamit din ito ng mas kaunting kuryente, kaya nakakatipid ng enerhiya, likas na yaman at hanggang 80% na mga gastos sa pagpapatakbo kumpara sa iba pang air conditioning system.

disadvantages

Mababang kahusayan sa mahalumigmig na klima.
Ang pagtaas ng kahalumigmigan ng hangin, na sa ilang mga kaso ay hindi kanais-nais - ang paglabas ay dalawang yugto ng pagsingaw, kung saan ang hangin ay hindi nakikipag-ugnay at hindi puspos ng kahalumigmigan.

Prinsipyo ng pagpapatakbo (opsyon 1)

Ang proseso ng paglamig ay isinasagawa sa pamamagitan ng malapit na kontak ng tubig at hangin, at ang paglipat ng init sa hangin sa pamamagitan ng pagsingaw ng isang maliit na halaga ng tubig. Ang init ay pagkatapos ay mawala sa pamamagitan ng mainit at moisture-laden na hangin na umaalis sa unit.

Prinsipyo ng operasyon (opsyon 2) - pag-install sa air intake

Evaporative Cooling Units

Mayroong iba't ibang uri ng evaporative cooling unit, ngunit lahat sila ay may:
- isang seksyon ng pagpapalitan ng init o paglipat ng init, na patuloy na binabasa ng tubig sa pamamagitan ng patubig,
- isang sistema ng mga tagahanga para sa sapilitang sirkulasyon ng hangin sa labas sa pamamagitan ng seksyon ng pagpapalitan ng init,

Sa modernong teknolohiya ng klima, maraming pansin ang binabayaran sa kahusayan ng enerhiya ng kagamitan. Ipinapaliwanag nito ang kamakailang tumaas na interes sa mga water-evaporative cooling system batay sa indirect-evaporative heat exchangers (indirect-evaporative cooling system). Ang mga evaporative cooling system ay maaaring maging isang epektibong solusyon para sa maraming mga rehiyon ng ating bansa, ang klima kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng medyo mababang kahalumigmigan ng hangin. Ang tubig bilang isang nagpapalamig ay natatangi - ito ay may mataas na kapasidad ng init at nakatagong init ng singaw, ay hindi nakakapinsala at magagamit. Bilang karagdagan, ang tubig ay mahusay na pinag-aralan, na ginagawang posible upang tumpak na mahulaan ang pag-uugali nito sa iba't ibang mga teknikal na sistema.

Mga tampok ng mga sistema ng paglamig na may hindi direktang evaporative heat exchanger

Ang pangunahing tampok at bentahe ng hindi direktang evaporative system ay ang kakayahang palamig ang hangin sa isang temperatura na mas mababa sa temperatura ng basang bombilya. Kaya, ang teknolohiya ng conventional evaporative cooling (sa adiabatic humidifiers), kapag ang tubig ay na-injected sa air stream, hindi lamang nagpapababa sa temperatura ng hangin, ngunit pinatataas din ang moisture content nito. Sa kasong ito, ang linya ng proseso sa I d-diagram ng basa-basa na hangin ay sumusunod sa adiabat, at ang pinakamababang posibleng temperatura ay tumutugma sa puntong "2" (Larawan 1).

Sa mga hindi direktang evaporative system, ang hangin ay maaaring palamig sa puntong "3" (Larawan 1). Ang proseso sa diagram sa kasong ito ay bumababa nang patayo sa linya ng patuloy na nilalaman ng kahalumigmigan. Bilang isang resulta, ang nagresultang temperatura ay mas mababa, at ang moisture content ng hangin ay hindi tumataas (nananatiling pare-pareho).

Bilang karagdagan, ang mga sistema ng pagsingaw ng tubig ay may mga sumusunod na positibong katangian:

• Posibilidad ng magkasanib na produksyon ng pinalamig na hangin at malamig na tubig.
• Mababang paggamit ng kuryente. Ang pangunahing mamimili ng kuryente ay mga fan at water pump.
• Mataas na pagiging maaasahan dahil sa kawalan ng mga kumplikadong makina at ang paggamit ng isang hindi agresibong daluyan ng pagtatrabaho - tubig.
• Kabaitan sa kapaligiran: mababang antas ng ingay at panginginig ng boses, hindi agresibong working fluid, mababang panganib sa kapaligiran ng pang-industriyang produksyon ng sistema dahil sa mababang lakas ng paggawa ng pagmamanupaktura.
• Ang pagiging simple ng disenyo at medyo mababang gastos na nauugnay sa kawalan ng mahigpit na mga kinakailangan para sa higpit ng system at mga indibidwal na yunit nito, ang kawalan ng kumplikado at mamahaling mga makina (refrigeration compressors), mababang labis na presyon sa cycle, mababang pagkonsumo ng metal at ang posibilidad ng malawakang paggamit ng mga plastik.

Ang mga sistema ng paglamig na gumagamit ng epekto ng pagsipsip ng init sa pamamagitan ng pagsingaw ng tubig ay kilala sa napakatagal na panahon. Gayunpaman, sa ngayon, ang mga water evaporative cooling system ay hindi sapat na kalat. Halos ang buong angkop na lugar ng mga pang-industriya at domestic na sistema ng paglamig sa lugar ng katamtamang temperatura ay puno ng mga sistema ng compression ng singaw ng freon.

Ang sitwasyong ito, malinaw naman, ay nauugnay sa mga problema sa pagpapatakbo ng mga sistema ng pagsingaw ng tubig sa mga negatibong temperatura at ang kanilang hindi pagiging angkop para sa operasyon sa mataas na kamag-anak na kahalumigmigan ng hangin sa labas. Naapektuhan din nito ang katotohanan na ang mga pangunahing aparato ng naturang mga sistema (mga cooling tower, heat exchanger), na ginamit nang mas maaga, ay may malalaking sukat, timbang at iba pang mga disadvantages na nauugnay sa trabaho sa mga kondisyon ng mataas na kahalumigmigan. Bilang karagdagan, kailangan nila ng isang sistema ng paggamot ng tubig.

Gayunpaman, ngayon, salamat sa teknikal na pag-unlad, ang napakahusay at compact na mga cooling tower ay naging laganap, na may kakayahang magpalamig ng tubig sa mga temperatura na 0.8 ... 1.0 ° C lamang na naiiba sa wet bulb na temperatura ng daloy ng hangin na pumapasok sa cooling tower.

Ang mga cooling tower ng mga kumpanya ay dapat tandaan dito sa isang espesyal na paraan. Muntes at SRH-Lauer... Ang ganitong mababang temperatura ng ulo ay nakamit higit sa lahat dahil sa orihinal na disenyo ng cooling tower packing, na may mga natatanging katangian - mahusay na pagkabasa, paggawa, at pagiging compact.

Paglalarawan ng hindi direktang evaporative cooling system

Sa hindi direktang evaporative cooling system, ang hangin sa atmospera mula sa kapaligiran na may mga parameter na tumutugma sa puntong "0" (Fig. 4) ay hinihipan sa system ng isang fan at pinalamig sa isang pare-pareho na nilalaman ng kahalumigmigan sa isang hindi direktang evaporative heat exchanger.

Pagkatapos ng heat exchanger, ang pangunahing daloy ng hangin ay nahahati sa dalawa: pantulong at nagtatrabaho, na nakadirekta sa mamimili.

Ang auxiliary flow ay sabay-sabay na gumaganap ng papel ng parehong cooler at cooled flow - pagkatapos ng heat exchanger ito ay itinuro pabalik sa pangunahing daloy (Larawan 2).

Sa kasong ito, ang tubig ay ibinibigay sa mga channel ng auxiliary flow. Ang kahulugan ng supply ng tubig ay "pabagalin" ang pagtaas ng temperatura ng hangin dahil sa parallel humidification nito: tulad ng alam mo, ang isa at ang parehong pagbabago sa thermal energy ay maaaring makamit kapwa sa pamamagitan ng pagbabago lamang ng temperatura, at sa pamamagitan ng pagbabago ng temperatura at halumigmig sa parehong oras. Samakatuwid, kapag ang auxiliary stream ay humidified, ang parehong heat exchange ay nakakamit na may mas maliit na pagbabago ng temperatura.

Sa hindi direktang evaporative heat exchangers ng ibang uri (Fig. 3), ang auxiliary flow ay nakadirekta hindi sa heat exchanger, ngunit sa cooling tower, kung saan pinapalamig nito ang tubig na nagpapalipat-lipat sa pamamagitan ng indirect evaporative heat exchanger: ang tubig ay pinainit dito dahil sa pangunahing daloy at lumalamig sa cooling tower dahil sa auxiliary flow. Ang paggalaw ng tubig sa kahabaan ng circuit ay isinasagawa gamit ang isang circulation pump.

Pagkalkula ng isang hindi direktang evaporative heat exchanger

Upang makalkula ang cycle ng isang indirect evaporative cooling system na may circulating water, ang sumusunod na input data ay kinakailangan:

• φ OS ay ang relatibong halumigmig ng ambient air,%;
• t OS - temperatura ng hangin sa paligid, ° С;
• ∆t х - pagkakaiba sa temperatura sa malamig na dulo ng heat exchanger, ° С;
• ∆t m - pagkakaiba sa temperatura sa mainit na dulo ng heat exchanger, ° С;
• Ang ∆t wgr ay ang pagkakaiba sa pagitan ng temperatura ng tubig na umaalis sa cooling tower at ang temperatura ng hangin na ibinibigay dito ayon sa isang basang bombilya, ° С;
• Ang ∆t min ay ang pinakamababang pagkakaiba sa temperatura (temperature head) sa pagitan ng mga daloy sa cooling tower (∆t min<∆t wгр), ° С;
• Ang G p ay ang mass air flow na kailangan ng consumer, kg / s;
• η in - kahusayan ng fan;
• ∆P in - pagkawala ng presyon sa apparatus at mga linya ng system (kinakailangang presyon ng fan), Pa.

Ang pamamaraan ng pagkalkula ay batay sa mga sumusunod na pagpapalagay:

• Ang mga proseso ng paglipat ng init at masa ay ipinapalagay na ekwilibriyo,
• Walang mga panlabas na pag-agos ng init sa lahat ng mga seksyon ng system,
• Ang presyon ng hangin sa system ay katumbas ng atmospheric (ang mga lokal na pagbabago sa presyon ng hangin dahil sa pagbomba nito sa pamamagitan ng isang fan o pagdaan sa mga aerodynamic resistance ay bale-wala, na ginagawang posible na gamitin ang I d diagram ng mamasa-masa na hangin para sa atmospheric pressure sa buong pagkalkula ng sistema).

Ang pamamaraan para sa pagkalkula ng engineering ng system na isinasaalang-alang ay ang mga sumusunod (Figure 4):

1. Ayon sa diagram ng I d o paggamit ng programa para sa pagkalkula ng mahalumigmig na hangin, ang mga karagdagang parameter ng ambient air ay tinutukoy (point "0" sa Fig. 4): tiyak na enthalpy ng hangin i 0, J / kg at moisture content d 0, kg / kg.
2. Ang pagtaas sa tiyak na enthalpy ng hangin sa fan (J / kg) ay depende sa uri ng fan. Kung ang fan motor ay hindi hinipan (pinalamig) ng pangunahing daloy ng hangin, kung gayon:

Kung ang circuit ay gumagamit ng duct-type fan (kapag ang de-koryenteng motor ay pinalamig ng pangunahing daloy ng hangin), kung gayon:

saan:
η dv - kahusayan ng de-koryenteng motor;
ρ 0 - density ng hangin sa pumapasok na fan, kg / m 3

saan:
B 0 - barometric pressure ng kapaligiran, Pa;
R in - gas constant ng hangin, katumbas ng 287 J / (kg.K).

3. Tukoy na enthalpy ng hangin pagkatapos ng fan (point "1"), J / kg.

i 1 = i 0 + ∆i in; (3)

Dahil ang prosesong "0-1" ay nangyayari sa isang pare-parehong nilalaman ng kahalumigmigan (d 1 = d 0 = const), pagkatapos ay gamit ang kilalang φ 0, t 0, i 0, i 1 namin tinutukoy ang temperatura ng hangin t1 pagkatapos ng fan (point "1").

4. Ang dew point ng ambient air t dew, ° C, ay tinutukoy ng kilalang φ 0, t 0.

5. Psychrometric na pagkakaiba sa mga temperatura ng hangin ng pangunahing stream sa labasan ng heat exchanger (point "2") ∆t 2-4, ° С

∆t 2-4 = ∆t x + ∆t wgr; (4)

saan:
Ang ∆t х ay itinalaga batay sa mga partikular na kondisyon ng pagpapatakbo sa hanay ng ~ (0.5 ... 5.0), ° С. Dapat tandaan na ang maliliit na halaga ng ∆t x ay magsasama ng medyo malalaking sukat ng heat exchanger. Upang matiyak ang mababang halaga ng ∆t x, kinakailangan na gumamit ng mataas na mahusay na mga ibabaw ng paglipat ng init;

Napili ang ∆t wgr sa hanay (0.8 ... 3.0), ° С; Ang mas maliliit na halaga ng ∆t wgr ay dapat kunin kung kinakailangan upang makuha ang pinakamababang posibleng temperatura ng malamig na tubig sa cooling tower.

6. Ipinapalagay namin na ang proseso ng humidification ng auxiliary air flow sa cooling tower mula sa estado na "2-4", na may sapat na katumpakan para sa mga kalkulasyon ng engineering, nagpapatuloy sa linya i 2 = i 4 = const.

Sa kasong ito, alam ang halaga ng ∆t 2-4, tinutukoy namin ang mga temperatura t 2 at t 4, mga puntos na "2" at "4", ayon sa pagkakabanggit, ° C. Upang gawin ito, nakita namin ang gayong linya i = const upang sa pagitan ng puntong "2" at puntong "4" ang pagkakaiba ng temperatura ay matatagpuan ∆t 2-4. Ang puntong "2" ay nasa intersection ng mga linya i 2 = i 4 = const at constant moisture content d 2 = d 1 = d OS. Ang puntong "4" ay nasa intersection ng linya i 2 = i 4 = const at ang curve φ 4 = 100% relative humidity.

Kaya, gamit ang mga diagram na ibinigay, tinutukoy namin ang natitirang mga parameter sa mga puntong "2" at "4".

7. Tukuyin ang t 1w - temperatura ng tubig sa labasan ng cooling tower, sa puntong "1w", ° С. Sa mga kalkulasyon, ang pag-init ng tubig sa bomba ay maaaring mapabayaan, samakatuwid, sa pumapasok sa heat exchanger (point "1w"), ang tubig ay magkakaroon ng parehong temperatura t 1w

t 1w = t 4 + .∆t wgr; (5)

8.t 2w - temperatura ng tubig pagkatapos ng heat exchanger sa pumapasok sa cooling tower (point "2w"), ° С

t 2w = t 1 - .∆t m; (6)

9. Ang temperatura ng hangin na pinalabas mula sa cooling tower papunta sa kapaligiran (point "5") t 5 ay tinutukoy ng graphical analytical method gamit ang id diagram na pagkalkula na ginamit id diagram). Ang tinukoy na paraan ay ang mga sumusunod (Larawan 5):

• point "1w", na nagpapakilala sa estado ng tubig sa pumapasok sa hindi direktang evaporative heat exchanger, na may halaga ng tiyak na enthalpy ng point "4" ay inilalagay sa isotherm t 1w, na may pagitan mula sa isotherm t 4 sa layo na ∆t wgr.
• Mula sa puntong "1w" kasama ang isenthalp ay tinanggal namin ang segment na "1w - p" upang ang t p = t 1w - ∆t min.
• Alam na ang proseso ng pag-init ng hangin sa cooling tower ay nangyayari ayon sa φ = const = 100%, bumuo kami mula sa puntong "p" ng isang tangent hanggang φ pr = 1 at makuha ang punto ng contact na "k".
• Mula sa punto ng contact "k" kasama ang isenthalp (adiabat, i = const) ipinagpaliban namin ang segment na "k - n" upang ang t n = t k + ∆t min. Kaya, ang pinakamababang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng pinalamig na tubig at ang hangin ng auxiliary na daloy sa cooling tower ay natiyak (nakatalaga). Tinitiyak ng pagkakaiba ng temperatura na ito na gagana ang cooling tower ayon sa disenyo.
• Gumuhit ng isang tuwid na linya mula sa puntong "1w" hanggang sa puntong "n" hanggang sa intersection na may tuwid na linya t = const = t 2w. Nakukuha namin ang puntong "2w".
• Mula sa puntong "2w" gumuhit ng isang tuwid na linya i = const sa intersection na may φ pr = const = 100%. Nakukuha namin ang puntong "5", na nagpapakilala sa kondisyon ng hangin sa labasan ng cooling tower.
• Gamit ang diagram, tinutukoy namin ang nais na temperatura t5 at ang natitirang mga parameter ng puntong "5".

10. Gumagawa kami ng isang sistema ng mga equation upang mahanap ang hindi kilalang mass flow rate ng hangin at tubig. Thermal load ng cooling tower sa pamamagitan ng auxiliary air flow, W:

Q gr = G sa (i 5 - i 2); (7)

Q wgr = G ow C pw (t 2w - t 1w); (8)

saan:
С pw - tiyak na kapasidad ng init ng tubig, J / (kg.K).

Heat load ng heat exchanger sa pamamagitan ng pangunahing daloy ng hangin, W:

Q mo = G o (i 1 - i 2); (9)

Heat load ng heat exchanger sa pamamagitan ng daloy ng tubig, W:

Q wmo = G ow C pw (t 2w - t 1w); (10)

Balanse ng materyal sa pamamagitan ng daloy ng hangin:

G o = G sa + G p; (11)

Balanse ng init ng cooling tower:

Q gr = Q wgr; (12)

Ang balanse ng init ng heat exchanger sa kabuuan (ang dami ng init na inililipat ng bawat isa sa mga stream ay pareho):

Q wmo = Q mo; (13)

Pinagsamang balanse ng init ng cooling tower at heat exchanger sa pamamagitan ng tubig:

Q wgr = Q wmo; (14)

11. Paglutas ng magkakasamang equation mula (7) hanggang (14), nakukuha natin ang mga sumusunod na dependences:
mass air flow rate para sa auxiliary flow, kg / s:

mass air flow rate para sa pangunahing daloy ng hangin, kg / s:

G o = G p; (16)

Mass flow rate ng tubig sa pamamagitan ng cooling tower ayon sa pangunahing daloy, kg / s:

12. Dami ng tubig na kailangan para mabuo ang cooling tower water circuit, kg / s:

G wn = (d 5 -d 2) G in; (18)

13. Ang konsumo ng kuryente sa cycle ay tinutukoy ng kuryente na natupok para i-drive ang fan, W:

N sa = G o ∆i sa; (19)

Kaya, ang lahat ng mga parameter na kinakailangan para sa mga kalkulasyon ng istruktura ng mga elemento ng hindi direktang evaporative air cooling system ay natagpuan.

Tandaan na ang gumaganang daloy ng cooled air na ibinibigay sa consumer (point "2") ay maaaring karagdagang palamig, halimbawa, sa pamamagitan ng adiabatic humidification o sa anumang iba pang paraan. Bilang halimbawa, Fig. Ang 4 ay tumutukoy sa puntong "3 *", na tumutugma sa adiabatic humidification. Sa kasong ito, ang mga puntos na "3 *" at "4" ay nag-tutugma (Larawan 4).

Mga praktikal na aspeto ng hindi direktang evaporative cooling system

Batay sa pagsasagawa ng pagkalkula ng hindi direktang evaporative cooling system, dapat tandaan na, bilang panuntunan, ang auxiliary flow rate ay 30-70% ng pangunahing isa at depende sa potensyal na kakayahang palamig ang hangin na ibinibigay sa system.

Kung ihahambing natin ang paglamig sa pamamagitan ng adiabatic at hindi direktang evaporative na pamamaraan, kung gayon mula sa I d-diagram makikita na sa unang kaso ang hangin na may temperatura na 28 ° C at isang kamag-anak na halumigmig na 45% ay maaaring palamig sa 19.5 ° C, habang sa pangalawang kaso - hanggang sa 15 ° С (fig. 6).

"Pseudo-indirect" evaporation

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang isang indirect evaporative cooling system ay nakakamit ng isang mas mababang temperatura kaysa sa isang tradisyonal na adiabatic air humidification system. Mahalaga rin na bigyang-diin na ang moisture content ng nais na hangin ay hindi nagbabago. Ang ganitong mga pakinabang sa paghahambing sa adiabatic humidification ay maaaring makamit dahil sa pagpapakilala ng isang auxiliary air flow.

Mayroong ilang mga praktikal na aplikasyon ng hindi direktang evaporative cooling system sa ngayon. Gayunpaman, lumitaw ang mga apparatus ng isang katulad, ngunit bahagyang naiibang prinsipyo ng operasyon: air-to-air heat exchanger na may adiabatic humidification ng hangin sa labas (mga sistema ng "pseudo-indirect" evaporation, kung saan ang pangalawang daloy sa heat exchanger ay hindi ilang. humidified na bahagi ng pangunahing daloy, ngunit isa pa, ganap na independiyenteng circuit).

Ang mga naturang device ay ginagamit sa mga system na may malaking volume ng recirculated air na nangangailangan ng paglamig: sa mga air conditioning system para sa mga tren, auditorium para sa iba't ibang layunin, data center at iba pang pasilidad.

Ang layunin ng kanilang pagpapatupad ay ang pinakamataas na posibleng pagbawas sa tagal ng pagpapatakbo ng enerhiya-intensive compressor refrigeration equipment. Sa halip, para sa mga panlabas na temperatura hanggang sa 25 ° C (at kung minsan ay mas mataas), isang air-to-air heat exchanger ang ginagamit, kung saan ang recirculated room na hangin ay pinalamig ng panlabas na hangin.

Para sa mas mahusay na operasyon ng aparato, ang hangin sa labas ay pre-humidified. Sa mas kumplikadong mga sistema, ang humidification ay ginaganap din sa proseso ng pagpapalitan ng init (pag-iniksyon ng tubig sa mga channel ng heat exchanger), na higit na nagpapataas ng kahusayan nito.

Salamat sa paggamit ng mga naturang solusyon, ang kasalukuyang pagkonsumo ng enerhiya ng air conditioning system ay nabawasan ng hanggang 80%. Ang kabuuang taunang pagkonsumo ng enerhiya ay nakasalalay sa klimatiko na rehiyon ng pagpapatakbo ng system, sa karaniwan ay bumababa ito ng 30-60%.

Yuri Khomutsky, teknikal na editor ng magazine na "Climate World"

Ang artikulo ay gumagamit ng pamamaraan ng Moscow State Technical University. N.E.Bauman para sa pagkalkula ng hindi direktang evaporative cooling system.