Sovyetler Birliği
Sosyalist
Cumhuriyetler
Devlet Komitesi
Buluşlar ve Keşifler için SSCB (53) UDC 629.113. .06.628.83 (088.8) (72) Buluşun yazarları
V. S. Maisotsenko, A. B. Tsimerman, M. G. ve I. N. Pecherskaya
Odessa İnşaat Mühendisliği Enstitüsü (71) Başvuru Sahibi (54) İKİ KADEMELİ BUHARLAŞTIRICI KLİMA
ARAÇ SOĞUTMA
Buluş ulaştırma mühendisliği alanıyla ilgilidir ve araçlarda iklimlendirme için kullanılabilir.
Taşıtlara yönelik klimaların, birbirinden mikro gözenekli plakalardan yapılmış duvarlarla ayrılmış hava ve su kanallarına sahip bir hava yuvalı evaporatör nozulu içerdiği ve nozülün alt kısmının sıvı içeren bir tepsiye daldırıldığı bilinmektedir (1)
Bu klimanın dezavantajı hava soğutmanın düşük verimliliğidir.
En yakın teknik çözüm Buluş, iki kademeli evaporatif soğutmalı klimadır. araç bir ısı eşanjörü, nozulun daldırıldığı sıvı içeren bir tepsi, ısı eşanjörüne giren sıvıyı soğutmak için sıvının ilave soğutulması için elemanlarla soğutulan bir oda ve odaya hava sağlamak için bir kanal içeren dış ortam, haznenin girişine doğru sivrilen şekilde yapılmıştır (2
Bu kompresörde ilave hava soğutması için elemanlar nozul şeklinde yapılmıştır.
Ancak bu kompresördeki soğutma verimliliği de yetersizdir, çünkü bu durumda hava soğutmanın limiti, tavadaki yardımcı hava akışının ıslak termometre sıcaklığıdır.
10 Ayrıca bilinen klima, yapısal olarak karmaşıktır ve birbirinin aynısı bileşenler (iki pompa, iki tank) içerir.
Buluşun amacı, cihazın soğutma verimliliği derecesini ve kompaktlığını arttırmaktır.
Bu amaca, önerilen klimada ilave soğutma elemanlarının, dikey olarak yerleştirilmiş ve oda duvarı ile oda duvarı arasında bir boşluk oluşturulacak şekilde oda duvarlarından birine sabitlenen bir ısı değişim bölümü şeklinde yapılmasıyla ulaşılır. karşısında ve
Şekil 25'te, bölmenin yüzeylerinden birinin yanında, bölmenin söz konusu yüzeyinden aşağı doğru akan sıvının bulunduğu bir rezervuar yerleştirilmiştir ve hazne ve tepsi tek parça halinde yapılmıştır.
Meme, kılcal gözenekli malzemeden bir blok şeklinde yapılır.
İncirde. 1 gösterildi devre şeması klima, Şekil. Şekil 2'de 2 Raeree A-A. 1.
Klima, hava soğutmanın iki aşamasından oluşur: ilk aşama, ısı eşanjöründeki (1) havayı soğutmak, ikinci aşama, kılcal gözenekli malzemeden bir blok şeklinde yapılan nozülde (2) soğutmaktır.
Isı eşanjörünün önüne, 4 ° bir elektrik motoruyla döndürülerek çalıştırılan bir fan (3) Isı eşanjöründeki suyu sirküle etmek için, elektrik motoruyla eş eksenli olarak, boru hatları (6 ve 7) aracılığıyla su sağlayan bir su pompası (5) monte edilir. sıvı ile hazne 9'a hazne 8'e. Isı eşanjörü 1, bölmeyle entegre hale getirilen bir tepsi 10 üzerine monte edilir
8. Isı eşanjörünün yanında bir kanal var
Kanal, hava boşluğunun girişine (12) doğru düzlemsel olarak sivrilen şekilde yapılırken, dış ortamdan hava sağlamak için Şekil 11'de yer almaktadır.
13 oda 8. Odanın içine ilave hava soğutması için elemanlar yerleştirilmiştir. Bunlar, dikey olarak yerleştirilmiş ve bölmenin bir boşlukla yerleştirildiği duvarın (16) karşısındaki bölmenin duvarına (15) sabitlenmiş bir ısı değişim bölmesi (14) formunda yapılır.Bölme, bölmeyi iki iletişim boşluğuna böler. 17 ve 18.
Bölme, içine bir damlama önleyicinin (20) monte edildiği ve tavada bir açıklık (21) yapılan bir pencere (19) ile donatılmıştır.Klima çalışırken, fan (3), ısı eşanjörü (1) aracılığıyla toplam hava akışını tahrik eder. toplam hava akışı L soğutulur ve bunun bir kısmı ana akış L'dir
Kanal 11'in, giriş deliği 12'ye doğru sivrilen uygulaması nedeniyle! Boşluk 13'te akış hızı artar ve söz konusu kanal ile giriş deliği arasında oluşan boşluğa dış hava emilir, böylece yardımcı akışın kütlesi artar. Bu akış boşluğa (17) girer. Daha sonra bölmenin (14) etrafından dolaşan bu hava akışı oda boşluğuna (18) girer ve burada boşluk (17) içindeki hareketine ters yönde hareket eder. Boşlukta (17), bir sıvı filmi (22) bölmeden aşağıya, hava akışının - rezervuardan (9) gelen suyun hareketine doğru akar.
Buharlaşma etkisinin bir sonucu olarak, hava akışı ve su temas ettiğinde, boşluktan (17) gelen ısı, bölme (14) aracılığıyla su filmine (22) aktarılarak ilave buharlaşmayı teşvik eder. Bundan sonra, daha düşük sıcaklığa sahip bir hava akışı boşluğa (18) girer. Bu da bölmenin (14) sıcaklığında daha da büyük bir düşüşe yol açar, bu da boşluktaki (17) hava akışının ilave soğumasına neden olur. Sonuç olarak, hava akışının sıcaklığı bölmenin etrafından dolaşıp içeri girdikten sonra tekrar düşecektir. boşluk
18. Teorik olarak soğutma işlemi, itici gücü sıfır olana kadar devam edecektir. İÇİNDE bu durumda itici güç Evaporatif soğutma prosesinin bir diğer özelliği, hava akışının bölmeye göre döndürüldükten ve boşluktaki (18) su filmi ile temasa geçtikten sonraki sıcaklığındaki psikometrik farktır. Hava akışı, boşlukta (17) önceden soğutulduğundan Sabit bir nem içeriğinde, boşluktaki (18) hava akışının psikrometrik sıcaklık farkı, çiğlenme noktasına yaklaşıldığında sıfıra düşme eğilimi gösterir. Dolayısıyla buradaki su soğutmanın limiti, dış havanın çiğlenme noktası sıcaklığıdır. Sudan gelen ısı, boşluktaki (18) hava akışına girerken, hava ısıtılır, nemlendirilir ve pencere (19) ve damla tutucu (20) aracılığıyla atmosfere salınır.
Böylece, oda 8'de, ısı değişim ortamının karşı akım hareketi düzenlenir ve ayırıcı ısı değişim bölümü, suyun buharlaşma süreci nedeniyle soğutma suyu için sağlanan hava akışının dolaylı olarak önceden soğutulmasını mümkün kılar. soğutulmuş su bölme boyunca odanın tabanına akar ve ikincisi tepsi ile tek bir bütün halinde tamamlandığı için oradan ısı eşanjörüne (1) pompalanır ve ayrıca intrakılcal kuvvetler nedeniyle nozülün ıslatılması için harcanır.
Böylece, ısı eşanjöründe (1) nem içeriğinde değişiklik olmadan önceden soğutulan havanın (L.") ana akışı, daha fazla soğutma için nozüle (2) sağlanır. Burada, ıslak yüzey arasındaki ısı ve kütle alışverişi nedeniyle nozul ve ana hava akışı, ikincisi ısı içeriğini değiştirmeden nemlendirilir ve soğutulur. Daha sonra ana hava tavadaki açıklıktan akar
59 evet soğutuyor, aynı zamanda bölmeyi de soğutuyor. Boşluğa girme
17 no'lu bölmede, bölmenin etrafından akan hava akışı da soğutulur ancak nem içeriğinde herhangi bir değişiklik olmaz. İddia
1. Bir ısı eşanjörü, nozülün içine daldırıldığı sıvı içeren bir alt tank, sıvının ilave soğutulması için elemanlarla birlikte ısı eşanjörüne giren sıvının soğutulması için bir oda içeren, bir araç için iki aşamalı buharlaşmalı soğutma kliması ve dış ortamdan hazneye hava sağlamak için haznenin girişine doğru sivrilen bir kanal, yani; kompresörün soğutma verimliliğini ve kompaktlığını arttırmak için, ilave hava soğutma elemanları, dikey olarak yerleştirilmiş ve bir boşluk oluşturacak şekilde bölme duvarlarından birine monte edilmiş bir ısı değişim bölmesi formunda yapılır. kendisi ile karşısındaki hazne duvarı arasına ve bölmelerden birinin yan tarafında, bölmenin söz konusu yüzeyinden aşağı doğru akan sıvı ile bir rezervuar kurulurken, hazne ve tepsi bir bütün olarak yapılmıştır. .
Bakımın gerekli olduğu, duyulur ısının büyük olduğu odalar için yüksek nem iç hava Dolaylı evaporatif soğutma prensibini kullanan iklimlendirme sistemleri kullanılmaktadır.
Devre, bir ana hava akışı işleme sistemi ve bir buharlaşmalı soğutma sisteminden oluşur (Şekil 3.3. Şekil 3.4). Suyu soğutmak için klimaların veya diğer temas cihazlarının sulama odaları, sprey havuzları, soğutma kuleleri ve diğerleri kullanılabilir.
Hava akışında buharlaşma ile soğutulan su, bir sıcaklıkla yüzey ısı eşanjörüne girer - havanın durumunu değerlerden değerlere değiştirdiği ana hava akışının klimasının hava soğutucusu (t. ), su sıcaklığı yükselir. Isıtılan su, buharlaştırma yoluyla sıcaklığa kadar soğutulduğu temas aparatına girer ve döngü tekrar tekrarlanır. Kontak aparatından geçen hava, durumunu parametreden parametreye (yani) değiştirir. Isı ve nemi özümseyen besleme havası, parametrelerini t durumuna ve ardından duruma değiştirir.
Şekil 3.3. Dolaylı evaporatif soğutma devresi
1-ısı eşanjörü-hava soğutucusu; 2 kontaklı cihaz
Şekil 3.4. dolaylı buharlaşmalı soğutma diyagramı
Hat - doğrudan buharlaşmalı soğutma.
Odada aşırı ısı varsa dolaylı olarak buharlaşmalı soğutma tüketim besleme havası olacak
doğrudan buharlaşmalı soğutma ile
> beri, o zaman<.
<), что позволяет расширить область возможного использования принципа испарительного охлаждения воздуха.
Proseslerin karşılaştırılması, dolaylı evaporatif soğutma ile SCR verimliliğinin doğrudan soğutmaya göre daha düşük olduğunu göstermektedir. Ayrıca dolaylı soğutma ile besleme havasının nem içeriği daha düşüktür (<), что позволяет расширить область возможного использования принципа испарительного охлаждения воздуха.
Dolaylı buharlaşmalı soğutmanın ayrı şemasının aksine, birleşik tipte cihazlar geliştirilmiştir (Şekil 3.5). Cihaz, duvarlarla ayrılmış iki grup alternatif kanal içerir. Yardımcı bir hava akışı kanal grubu 1'den geçer. Su dağıtım cihazından sağlanan su, kanal duvarlarının yüzeyi boyunca akar. Su dağıtım cihazına belirli miktarda su verilir. Su buharlaştığında, yardımcı hava akışının sıcaklığı azalır (nem içeriğinin artmasıyla birlikte) ve kanal duvarı da soğur.
Ana hava akışının soğutma derinliğini arttırmak için, teorik olarak çiğlenme noktası sıcaklığına ulaşmanın mümkün olduğu ana hava akışı için çok aşamalı işleme şemaları geliştirilmiştir (Şekil 3.7).
Kurulum klima ve soğutma kulesinden oluşmaktadır. Klima, hizmet verilen mekandaki havanın dolaylı ve doğrudan izentalpi soğutmasını sağlar.
Soğutma kulesi, klimanın yüzey hava soğutucusunu besleyen suyun buharlaşarak soğutulmasını sağlar.
Pirinç. 3.5. Kombine dolaylı buharlaşmalı soğutma aparatının tasarım şeması: 1,2 - kanal grubu; 3- su dağıtım cihazı; 4- palet
Pirinç. 3.6. SCR iki aşamalı buharlaşmalı soğutma şeması. 1 yüzeyli hava soğutucu; 2-sulama odası; 3- soğutma kulesi; 4-pompa; 5-hava valfli bypass; 6-fan
Evaporatif soğutma ekipmanlarını standart hale getirmek için soğutma kulesi yerine standart merkezi klimaların püskürtme odaları kullanılabilir.
Dış hava klimaya girer ve ilk soğutma aşamasında (hava soğutucu) sabit nem içeriğiyle soğutulur. Soğutmanın ikinci aşaması izentalpi soğutma modunda çalışan sulama odasıdır. Su soğutucunun yüzeylerini besleyen suyun soğutulması soğutma kulesinde gerçekleştirilir. Bu devredeki su bir pompa yardımıyla dolaşır. Soğutma kulesi, suyu atmosferik havayla soğutmak için kullanılan bir cihazdır. Soğutma, sprinklerden aşağı akan suyun bir kısmının yerçekiminin etkisi altında buharlaşması nedeniyle meydana gelir (% 1'lik suyun buharlaşması, sıcaklığını yaklaşık 6 oranında düşürür).
Pirinç. 3.7. iki aşamalı buharlaşma modunun diyagramı
soğutma
Klimanın sulama odası, fanın hizmet verdiği odaya yönlendirilen havanın düzenlenmesini sağlayan, hava valfli veya ayarlanabilir bir prosese sahip bir bypass kanalı ile donatılmıştır.
Bireysel küçük odalara veya gruplarına hizmet vermek için, alüminyum döner borulardan yapılmış dolaylı bir buharlaşmalı soğutma ısı eşanjörüne dayanan iki aşamalı buharlaşmalı soğutmalı yerel klimalar uygundur (Şekil 139). Hava, filtrede (1) arıtılır ve boşaltma deliğinden iki akışa (ana 3 ve yardımcı 6) bölündükten sonra fana (2) verilir. Yardımcı hava akışı, dolaylı buharlaşmalı soğutma ısı eşanjörünün (14) tüplerinin içinden geçer ve sağlar Boruların iç duvarlarından aşağı akan suyun buharlaşarak soğutulması. Ana hava akışı, ısı eşanjörü borularının kanat tarafından geçer ve ısıyı duvarlarından buharlaşmayla soğutulan suya aktarır. Isı eşanjöründe suyun yeniden sirkülasyonu, suyu tavadan (5) alan ve delikli borular (15) yoluyla sulamaya sağlayan pompa (4) kullanılarak gerçekleştirilir. Dolaylı buharlaşmalı soğutma ısı eşanjörü, birleşik iki aşamalı buharlaşmalı soğutmada ilk aşamanın rolünü oynar. klimalar.
Söz konusu sistem iki klimadan oluşuyor"
hizmet verilen tesisler için havanın işlendiği ana ve yardımcı olan - soğutma kulesi. Soğutma kulesinin asıl amacı, sıcak mevsimde ana klimanın ilk aşamasını (yüzey ısı eşanjörü PT) besleyen suyun hava buharlaşmasıyla soğutulmasıdır. Ana klimanın ikinci aşaması - adyabatik nemlendirme modunda çalışan OK sulama odası, odadaki hava nemini düzenlemek için bir bypass kanalı - bypass B'ye sahiptir.
Suyu soğutmak için klimalara ek olarak soğutma kuleleri, endüstriyel soğutma kuleleri, çeşmeler, sprey havuzları vb. Kullanılabilir.Sıcak ve nemli iklime sahip bölgelerde bazı durumlarda dolaylı evaporatif soğutmaya ek olarak makine soğutması da kullanılır. kullanılmış.
çok kademeli sistemler buharlaşmalı soğutma. Bu tür sistemler kullanılarak hava soğutmanın teorik sınırı çiğlenme noktası sıcaklığıdır.
Doğrudan ve dolaylı evaporatif soğutma kullanan iklimlendirme sistemleri, yalnızca doğrudan (adyabatik) evaporatif soğutma kullanan sistemlerden daha geniş bir uygulama alanına sahiptir.
İki aşamalı buharlaştırmalı soğutmanın en uygun olduğu bilinmektedir.
kuru ve sıcak iklime sahip alanlar. İki aşamalı soğutmayla, tek aşamalı soğutmaya göre daha düşük sıcaklıklar, daha az hava değişimi ve odalarda daha düşük bağıl nem elde edilebilir. İki aşamalı soğutmanın bu özelliği, tamamen dolaylı soğutmaya geçiş önerisine ve bir dizi başka öneriye yol açtı. Ancak diğer her şey eşit olduğunda olası evaporatif soğutma sistemlerinin etkisi doğrudan dış havanın durumundaki değişikliklere bağlıdır. Dolayısıyla bu tür sistemler, klimalı odalarda sezon boyunca, hatta bir gün boyunca gerekli hava parametrelerinin korunmasını her zaman sağlayamamaktadır. İki aşamalı evaporatif soğutmanın uygun kullanımının koşulları ve sınırları hakkında bir fikir, iç havanın normalleştirilmiş parametrelerini kuru ve sıcak iklime sahip bölgelerde dış hava parametrelerindeki olası değişikliklerle karşılaştırarak elde edilebilir.
bu tür sistemlerin hesaplanması J-d diyagramı kullanılarak aşağıdaki sırayla yapılmalıdır.
Hesaplanan dış (H) ve iç (B) hava parametrelerini içeren noktalar J-d diyagramında işaretlenmiştir. Söz konusu örnekte, tasarım özelliklerine göre aşağıdaki değerler kabul edilmiştir: tн = 30 °С; tв = 24 °С; fв = %50.
H ve B noktaları için ıslak termometre sıcaklığının değerini belirliyoruz:
tmn = 19,72 °C; tmv = 17,0 °C.
Gördüğünüz gibi, tmn'nin değeri tmv'den neredeyse 3 °C daha yüksektir, bu nedenle suyun ve ardından harici besleme havasının daha fazla soğutulması için, egzoz sistemleri tarafından ofis binalarından soğutma kulesine çıkarılan havanın sağlanması tavsiye edilir.
Bir soğutma kulesi hesaplanırken gerekli hava akışının, iklimlendirilmiş odalardan çıkarılandan daha fazla olabileceğini unutmayın. Bu durumda soğutma kulesine dış hava ve egzoz havası karışımı verilmeli ve karışımın ıslak termometre sıcaklığı hesaplanan sıcaklık olarak alınmalıdır.
Önde gelen soğutma kulesi üreticilerinin hesaplama bilgisayar programlarından, soğutma kulesi çıkışındaki son su sıcaklığı tw1 ile soğutma kulesine sağlanan havanın ıslak termometre sıcaklığı twm arasındaki minimum farkın şu şekilde alınması gerektiğini bulduk: en az 2 °C, yani:
tw2 =tw1 +(2,5...3) °C. (1)
Merkezi klimada daha derin hava soğutması elde etmek için, hava soğutucunun çıkışındaki ve soğutma kulesi girişindeki tw2'deki nihai su sıcaklığının, soğutma kulesi çıkışındakinden en fazla 2,5 daha yüksek olacağı alınır; dır-dir:
tвк ≥ tw2 +(1...2) °С. (2)
Soğutulan havanın ve hava soğutucunun yüzeyinin son sıcaklığının tw2 sıcaklığına bağlı olduğunu lütfen unutmayın; çünkü enine hava ve su akışında, soğutulan havanın son sıcaklığı tw2'den düşük olamaz.
Tipik olarak soğutulan havanın son sıcaklığının, hava soğutucunun çıkışındaki son su sıcaklığından 1-2 °C daha yüksek olması önerilir:
tвк ≥ tw2 +(1...2) °С. (3)
Böylece, eğer (1, 2, 3) gereklilikleri karşılanırsa, soğutma kulesine beslenen havanın ıslak termometre sıcaklığı ile soğutucudan çıkan havanın son sıcaklığı arasında bağlantı kuran bir ilişki elde etmek mümkündür:
tвк =tвм +6 °С. (4)
Şekil 2'deki örnekte buna dikkat edin. 7.14'te alınan değerler tbm = 19 °C ve tw2 – tw1 = 4 °C'dir. Ancak bu tür ilk verilerle, örnekte belirtilen kalay = 23 °C değeri yerine, hava soğutucunun çıkışındaki son hava sıcaklığının 26–27 °C'den düşük olmamasını elde etmek mümkündür, bu da tüm şemayı daha da basitleştirir. tn = 28,5 °C'de anlamsızdır.
Tüketim ekolojisi. Doğrudan evaporatif soğutmalı klimanın tarihçesi. Doğrudan ve dolaylı soğutma arasındaki farklar. Evaporatif klimalar için uygulama seçenekleri
Evaporatif soğutma yoluyla hava soğutma ve nemlendirme, soğutma ortamı olarak suyun kullanıldığı ve ısının etkili bir şekilde atmosfere dağıtıldığı tamamen doğal bir işlemdir. Basit yasalar kullanılır; bir sıvı buharlaştığında ısı emilir veya soğuk açığa çıkar. Fanın cebri sirkülasyonu ile sağlanan hava hızının artmasıyla buharlaşma verimi artar.
Kuru havanın sıcaklığı, sıvı suyun buhara dönüşmesiyle önemli ölçüde azaltılabilir ve bu işlem, sıkıştırmalı soğutmaya göre önemli ölçüde daha az enerji gerektirir. Çok kuru iklimlerde, evaporatif soğutma aynı zamanda havayı iklimlendirirken havanın nemini artırma avantajına da sahip olup, yolcuları daha konforlu hale getirir. Bununla birlikte, buhar sıkıştırmalı soğutmanın aksine, sabit bir su kaynağı gerektirir ve çalışma sırasında sürekli olarak onu tüketir.
Gelişim tarihi
Yüzyıllar boyunca medeniyetler kendi topraklarında sıcakla mücadele etmek için özgün yöntemler bulmuşlardır. Soğutma sisteminin erken bir biçimi olan "rüzgar yakalayıcı" binlerce yıl önce İran'da (İran) icat edildi. Rüzgarı yakalayan, suyun içinden geçiren ve soğuk havayı içeriye üfleyen, çatıdaki rüzgar şaftlarından oluşan bir sistemdi. Bu binaların birçoğunun aynı zamanda büyük su rezervlerine sahip avlulara sahip olması dikkat çekicidir, bu nedenle rüzgar yoksa, suyun doğal buharlaşma sürecinin bir sonucu olarak yukarı doğru yükselen sıcak hava, avludaki suyu buharlaştırdı ve ardından zaten soğutulmuş hava binanın içinden geçti. İran'da günümüzde rüzgar tutucular yerine evaporatif soğutucular kullanılmış ve yaygın olarak kullanılmakta olup, kuru iklim nedeniyle pazar yılda 150.000 evaporatör cirosuna ulaşmaktadır.
ABD'de buharlaşmalı soğutucu yirminci yüzyılda çok sayıda patentin konusu olmuştur. Birçoğu, 1906'dan bu yana, hareketli havayla temas halindeki büyük miktarda suyu taşıyan ve yoğun buharlaşmayı destekleyen bir conta olarak ağaç talaşının kullanılmasını önerdi. 1945 patentinde gösterildiği gibi standart tasarım, bir su deposu (genellikle seviyeyi ayarlamak için bir şamandıra valfi ile donatılmıştır), suyu ağaç yonga yastıkları arasında dolaştıran bir pompa ve yastıkların içinden havayı altlıklara üflemek için bir fan içerir. yaşam alanları. Bu tasarım ve malzemeler, Amerika Birleşik Devletleri'nin güneybatısındaki buharlaşmalı soğutucu teknolojisinin temelini oluşturmaya devam ediyor. Bu bölgede ayrıca nemi arttırmak için de kullanılırlar.
Beardmore Tornado zeplin motoru gibi 1930'ların uçak motorlarında buharlaşmalı soğutma yaygındı. Bu sistem, aksi halde önemli aerodinamik sürtünme yaratacak olan radyatörü azaltmak veya tamamen ortadan kaldırmak için kullanıldı. Bu sistemlerde motordaki su, pompalar kullanılarak basınç altında tutularak, gerçek kaynama noktası basınca bağlı olduğundan, suyun 100°C'yi aşan sıcaklıklara kadar ısıtılması sağlandı. Aşırı ısıtılmış su, bir nozul aracılığıyla açık bir boruya püskürtüldü ve burada anında buharlaşarak ısısını aldı. Bu tüpler, sıfır direnç oluşturmak için uçağın yüzeyinin altına yerleştirilebilir.
Bazı araçlara iç mekanı soğutmak için harici evaporatif soğutma üniteleri yerleştirildi. Genellikle ek aksesuar olarak satılırlardı. Otomobillerde buharlaşmalı soğutma cihazlarının kullanımı, buhar sıkıştırmalı klimaların yaygınlaşmasına kadar devam etti.
Evaporatif soğutma, buhar sıkıştırmalı soğutma ünitelerinden farklı bir prensiptir, ancak bunlar da buharlaşmayı gerektirir (buharlaşma sistemin bir parçasıdır). Buhar sıkıştırma çevriminde, soğutucu akışkan evaporatör bobini içinde buharlaştıktan sonra, soğutucu gaz sıkıştırılır ve soğutulur, basınç altında sıvı hale yoğunlaşır. Bu çevrimin aksine, buharlaşmalı soğutucuda su yalnızca bir kez buharlaşır. Soğutma cihazında buharlaşan su, soğutulmuş havanın bulunduğu bir ortama boşaltılır. Soğutma kulesinde buharlaşan su, hava akımıyla uzaklaştırılır.
Evaporatif Soğutma Uygulamaları
Doğrudan, eğik ve iki aşamalı evaporatif hava soğutması (doğrudan ve dolaylı) vardır. Doğrudan evaporatif hava soğutması izentalpik prosese dayanır ve soğuk mevsimlerde klimalarda kullanılır; sıcak havalarda, bu yalnızca odada nem salınımının olmaması veya önemsiz olması ve dış havanın nem içeriğinin düşük olması durumunda mümkündür. Sulama odasının atlanması, uygulama kapsamını bir miktar genişletir.
Besleme havalandırma sisteminde kuru ve sıcak iklimlerde havanın doğrudan buharlaşarak soğutulması tavsiye edilir.
Dolaylı evaporatif hava soğutması yüzey hava soğutucularında gerçekleştirilir. Yüzey ısı değiştiricisinde dolaşan suyu soğutmak için yardımcı kontak cihazı (soğutma kulesi) kullanılır. Havanın dolaylı buharlaşmalı soğutulması için, ısı eşanjörünün her iki işlevi de (ısıtma ve soğutma) aynı anda gerçekleştirdiği kombine tipte cihazlar kullanabilirsiniz. Bu tür cihazlar hava geri kazanımlı ısı eşanjörlerine benzer.
Soğutulan hava bir grup kanaldan geçer, ikinci grubun iç yüzeyi tavaya akan su ile sulanır ve ardından tekrar püskürtülür. İkinci kanal grubundan geçen egzoz havasıyla temas ettiğinde suyun buharlaşarak soğutulması meydana gelir ve bunun sonucunda birinci kanal grubundaki hava soğutulur. Dolaylı evaporatif hava soğutması, bir iklimlendirme sisteminin performansının doğrudan evaporatif hava soğutmasıyla karşılaştırıldığında azaltılmasını mümkün kılar ve bu prensibi kullanma olanaklarını genişletir, çünkü ikinci durumda besleme havasının nem içeriği daha düşüktür.
İki aşamalı evaporatif soğutma ile klimalar, klimadaki havanın sıralı dolaylı ve doğrudan buharlaşmalı soğutmasını kullanır. Bu durumda, dolaylı buharlaşmalı hava soğutma kurulumu, doğrudan buharlaşmalı soğutma modunda çalışan bir sulama nozülü haznesiyle desteklenir. Tipik püskürtme memesi odaları, buharlaşmalı hava soğutma sistemlerinde soğutma kulesi olarak kullanılır. Tek kademeli dolaylı evaporatif hava soğutmasına ek olarak, daha derin hava soğutmasının gerçekleştirildiği çok kademeli hava soğutması da mümkündür - buna kompresörsüz iklimlendirme sistemi denir.
Doğrudan evaporatif soğutma (açık çevrim), suyun sıvı durumunu gaz durumuna değiştirerek, buharlaşmanın özgül ısısını kullanarak hava sıcaklığını düşürmek için kullanılır. Bu süreçte havadaki enerji değişmez. Kuru ve sıcak havanın yerini soğuk ve nemli hava alır. Dış havanın ısısı suyu buharlaştırmak için kullanılır.
Dolaylı buharlaşmalı soğutma (kapalı döngü), doğrudan buharlaşmalı soğutmaya benzer bir işlemdir ancak belirli bir tür ısı eşanjörü kullanır. Bu durumda nemli, soğutulmuş hava, şartlandırılmış ortamla temas etmez.
İki aşamalı buharlaşmalı soğutma veya dolaylı/direkt.
Geleneksel evaporatif soğutucular, buhar sıkıştırmalı soğutma üniteleri veya adsorpsiyonlu iklimlendirme sistemleri tarafından ihtiyaç duyulan enerjinin yalnızca bir kısmını kullanır. Maalesef havanın nemini rahatsız edici seviyelere çıkarırlar (çok kuru iklimler hariç). İki kademeli evaporatif soğutucular, standart tek kademeli evaporatif soğutucular kadar nem seviyesini arttırmaz.
İki kademeli soğutucunun ilk kademesinde sıcak hava, nemi artırmadan dolaylı olarak (harici buharlaşmayla soğutulan bir ısı eşanjöründen geçirilerek) soğutulur. Doğrudan aşamada, önceden soğutulmuş hava, suyla ıslatılmış bir pedden geçer, burada daha da soğutulur ve daha nemli hale gelir. Proses bir ilk ön soğutma aşamasını içerdiğinden, doğrudan buharlaştırma aşaması gerekli sıcaklıklara ulaşmak için daha az nem gerektirir. Sonuç olarak üreticilere göre bu işlem, iklime bağlı olarak %50 ile %70 arasında değişen bağıl nem oranına sahip havayı soğutuyor. Buna karşılık, geleneksel soğutma sistemleri havadaki nemi %70 - 80'e çıkarır.
Amaç
Merkezi bir besleme havalandırma sistemi tasarlarken, hava girişini bir buharlaştırma bölümü ile donatmak ve böylece sıcak mevsimde hava soğutma maliyetini önemli ölçüde azaltmak mümkündür.
Yılın soğuk ve geçiş dönemlerinde, hava, havalandırma sistemlerinin besleme ısıtıcıları tarafından veya iç ortam havası ısıtma sistemleri ile ısıtıldığında, hava ısınır ve fiziksel asimile etme (emme) yeteneği artar ve sıcaklık arttıkça - nem artar. Veya hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla nemi emebilir. Örneğin, dış hava bir ısıtıcı tarafından -22 0 C sıcaklıktan ve% 86 nemden (Kiev'de HP için dış hava parametresi) bir havalandırma sistemi tarafından +20 0 C'ye ısıtıldığında - nem aşağıdakilerin altına düşer biyolojik organizmalar için sınır limitleri kabul edilemez %5-8 hava nemidir. Düşük hava nemi insanların, özellikle de astım veya akciğer hastalığı olanların derisini ve mukozalarını olumsuz etkiler. Konut ve idari binalar için standart hava nemi: %30 ila %60.
Evaporatif hava soğutmasına,% 60-70'lik yüksek bir hava nemi doygunluğuna kadar nem salınımı veya hava neminde bir artış eşlik eder.
Avantajları
Buharlaşma miktarı ve dolayısıyla ısı transferi, özellikle yaz aylarında eşdeğer kuru termometre sıcaklığından çok daha düşük olan dış yaş termometre sıcaklığına bağlıdır. Örneğin, kuru termometre sıcaklığının 40°C'yi aştığı sıcak yaz günlerinde, evaporatif soğutma suyu 25°C'ye kadar soğutabilir veya havayı soğutabilir.
Buharlaşma, standart fiziksel ısı transferinden çok daha fazla ısıyı ortadan kaldırdığından, ısı transferi, geleneksel hava soğutma yöntemlerine göre dört kat daha az hava akışı kullanarak önemli miktarda enerji tasarrufu sağlar.
Geleneksel iklimlendirme yöntemlerine karşı buharlaşmalı soğutma Diğer iklimlendirme türlerinden farklı olarak, evaporatif hava soğutma (biyo-soğutma), çevreye zararlı olan zararlı gazları (freon ve diğerleri) soğutucu olarak kullanmaz. Aynı zamanda daha az elektrik harcayarak diğer iklimlendirme sistemlerine göre enerjiden, doğal kaynaklardan ve işletme maliyetlerinde %80'e varan tasarruf sağlar.
Kusurlar
Nemli iklimlerde düşük performans.
Bazı durumlarda istenmeyen bir durum olan hava nemindeki artış, havanın temas etmediği ve neme doymadığı iki aşamalı buharlaşmaya neden olur.
Çalışma prensibi (seçenek 1)
Soğutma işlemi, su ve havanın yakın teması ve az miktarda suyun buharlaşmasıyla ısının havaya aktarılması nedeniyle gerçekleştirilir. Daha sonra ısı, kurulumdan çıkan sıcak ve neme doymuş hava yoluyla dağıtılır.
Çalışma prensibi (seçenek 2) - hava girişine kurulum
Evaporatif soğutma üniteleri
Farklı tipte evaporatif soğutma üniteleri vardır, ancak hepsinde aşağıdakiler bulunur:
- Sulama yoluyla sürekli su ile ıslatılan ısı değişim veya ısı transfer bölümü,
- dış havanın ısı değişim bölümünden cebri sirkülasyonu için bir fan sistemi,
