Modern bina ve yapıların tasarımında enerji verimli çözümlerden biri olarak evaporatif soğutmalı klima sistemlerinin (ACS) kullanılması.
Günümüze kadar, modern idari ve idari sektörlerde en yaygın ısı ve elektrik tüketicileri kamu binaları havalandırma ve iklimlendirme sistemleridir. Havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde enerji tüketimini azaltmak için kamu ve idari amaçlı modern binalar tasarlanırken, elde etme aşamasında gücü düşürmeye özel bir tercih vermek mantıklıdır. özellikler ve işletme maliyetlerini azaltmak. İşletme maliyetlerini azaltmak, tesis sahipleri veya kiracılar için çok önemlidir. çok şey biliniyor hazır yollar ve iklimlendirme sistemlerinde enerji maliyetlerini azaltmak için çeşitli önlemler, ancak pratikte enerji verimli çözümlerin seçimi çok zordur.
Enerji verimli olarak sınıflandırılabilecek birçok havalandırma ve iklimlendirme sisteminden biri, bu makalede tartışılan evaporatif iklimlendirme sistemidir.
Konutta, kamuda kullanılırlar, endüstriyel tesisler. İşlem buharlaşmalı soğutma klima sistemlerinde nozul odaları, film, nozul ve köpük aparatı sağlar. Söz konusu sistemler, doğrudan, dolaylı ve iki aşamalı evaporatif soğutmaya sahip olabilir.
Bu seçeneklerden en ekonomik hava soğutma ekipmanı doğrudan soğutmalı sistemdir. Onlar için, standart teknoloji kullanılmadan kullanılması varsayılır. ek kaynaklar yapay soğuk ve soğutma ekipmanları.
Doğrudan evaporatif soğutmaya sahip bir klima sisteminin şematik bir diyagramı, Şek. bir.
Bu tür sistemlerin avantajları şunları içerir: asgari maliyetler işletim sırasında sistemlerin bakımının yanı sıra güvenilirlik ve yapısal basitlik. Ana dezavantajları, parametreleri koruyamamalarıdır. besleme havası, hizmet verilen tesislerde devridaimin hariç tutulması ve dış iklim koşullarına bağımlılık.
Bu tür sistemlerde enerji tüketimi, merkezi klimaya monte edilen adyabatik nemlendiricilerde havanın ve devridaim suyunun hareketine indirgenir. Merkezi klimalarda adyabatik nemlendirme (soğutma) kullanılırken su kullanılması gerekmektedir. içme kalitesi. Bu tür sistemlerin kullanımı, ağırlıklı olarak kuru iklime sahip iklim bölgelerinde sınırlı olabilir.
Evaporatif soğutmalı klima sistemlerinin uygulama alanları, ısı ve nem koşullarının hassas bir şekilde korunmasını gerektirmeyen nesnelerdir. Genellikle, ucuz bir soğutma yöntemine ihtiyaç duyulan çeşitli endüstrilerdeki işletmeler tarafından işletilirler. kapalı hava tesislerde yüksek ısı stresinde.
Sonraki seçenek klima sistemlerinde havanın ekonomik olarak soğutulması - dolaylı evaporatif soğutmanın kullanılması.
Bu tür bir soğutmaya sahip bir sistem, çoğunlukla, besleme havasının nem içeriğini artıran doğrudan evaporatif soğutma kullanılarak iç ortam havasının parametrelerinin elde edilemediği durumlarda kullanılır. "Dolaylı" şemada, besleme havası, buharlaşmalı soğutma ile soğutulan bir yardımcı hava akımı ile temas halinde geri kazanımlı veya yenileyici tipte bir ısı eşanjöründe soğutulur.
Dolaylı buharlaşmalı soğutma ve döner bir ısı eşanjörü kullanımına sahip klima sistemi şemasının bir çeşidi, Şek. 2. Dolaylı evaporatif soğutma ve reküperatif tip ısı eşanjörlerinin kullanımı ile SCR şeması, Şek. 3.
Dolaylı evaporatif soğutmalı klima sistemleri, nem alma olmadan besleme havası gerektiğinde kullanılır. Hava ortamının gerekli parametreleri, odaya kurulan yerel kapatıcılar tarafından desteklenir. Besleme havası akışının belirlenmesi, sıhhi standartlar veya odadaki hava dengesine göre.
Dolaylı evaporatif soğutmalı klima sistemleri, yardımcı hava olarak dış havayı veya egzoz havasını kullanır. Yerel kapatıcıların varlığında, işlemin enerji verimliliğini arttırdığı için ikincisi tercih edilir. Toksik, patlayıcı kirliliklerin yanı sıra ısı değişim yüzeyini kirleten yüksek miktarda asılı parçacık içeriğinin varlığında yardımcı hava olarak egzoz havasının kullanılmasına izin verilmediğine dikkat edilmelidir.
Yardımcı akış olarak dış hava, ısı eşanjörünün (yani, ısı eşanjörünün) sızıntıları yoluyla besleme havasına egzoz havasının akışı kabul edilemez olduğunda kullanılır.
Yardımcı hava akışı, nemlendirmeye verilmeden önce hava filtrelerinde temizlenir. Rejeneratif ısı eşanjörlü klima sisteminin yerleşimi, daha yüksek enerji verimliliğine ve daha düşük ekipman maliyetine sahiptir.
Dolaylı evaporatif soğutmalı klima sistemleri için şemalar tasarlarken ve seçerken, ısı geri kazanımı süreçlerini düzenlemek için önlemleri dikkate almak gerekir. soğuk dönem Eşanjörlerin donmasını önlemek için yıl. Eşanjör önündeki egzoz havasının tekrar ısıtılması, besleme havasının bir kısmının plakalı eşanjörde atlanması ve döner eşanjörde hız kontrolü öngörülmelidir.
Bu önlemlerin kullanılması ısı eşanjörlerinin donmasını önleyecektir. Ayrıca, egzoz havasını yardımcı akış olarak kullanırken yapılan hesaplamalarda, sistemin soğuk mevsimde çalışabilirliğini kontrol etmek gerekir.
Diğer bir enerji verimli klima sistemi, iki aşamalı evaporatif soğutma sistemidir. Bu şemada hava soğutması iki aşamada sağlanır: doğrudan buharlaştırma ve dolaylı buharlaştırma yöntemleri.
"İki aşamalı" sistemler, merkezi klimadan çıkarken hava parametrelerinin daha hassas ayarlanmasını sağlar. Bu tür iklimlendirme sistemleri, doğrudan veya dolaylı evaporatif soğutmada soğutmaya kıyasla besleme havasının daha derin soğutulmasının gerekli olduğu durumlarda kullanılır.
İki aşamalı sistemlerde hava soğutması, rejeneratif, plakalı ısı eşanjörlerinde veya yardımcı bir hava akışı kullanılarak ara ısı taşıyıcılı yüzey ısı eşanjörlerinde - ilk aşamada sağlanır. Adyabatik nemlendiricilerde hava soğutma ikinci aşamadadır. Yardımcı hava akışı için ve ayrıca soğuk mevsimde SCR'nin çalışmasını kontrol etmek için temel gereksinimler, dolaylı evaporatif soğutmalı SCR şemalarına uygulananlara benzer.
Evaporatif soğutmalı iklimlendirme sistemlerinin kullanılması, elde etmeyi mümkün kılar. en iyi sonuçlar kullanılarak elde edilemeyen soğutma makineleri.
Buharlaşmalı, dolaylı ve iki aşamalı buharlaşmalı soğutma ile SCR şemalarının kullanılması, bazı durumlarda, soğutma makinelerinin ve yapay soğuğun kullanımını bırakmanın yanı sıra, soğutma yükünü önemli ölçüde azaltır.
Bu üç şemanın kullanılmasıyla, modern binaların tasarımında çok önemli olan hava işlemenin enerji verimliliği sıklıkla elde edilir.
Evaporatif hava soğutma sistemlerinin tarihçesi
Yüzyıllar boyunca, medeniyetler buldu orijinal yöntemler kendi topraklarında sıcağa karşı savaşırlar. Soğutma sisteminin erken bir biçimi olan "rüzgar yakalayıcı" binlerce yıl önce İran'da (İran) icat edildi. Rüzgarı yakalayan, suyun içinden geçiren ve soğuk havayı içeri üfleyen çatıdaki rüzgar şaftları sistemiydi. iç mekanlar. Bu binaların birçoğunun büyük su kaynaklarına sahip avlulara sahip olması dikkat çekicidir, bu nedenle rüzgar yoksa, o zaman suyun doğal süreci sonucunda buharlaşma, sıcak hava, yükselme, avluda su buharlaşması, ardından zaten soğutulmuş hava binadan geçti. Günümüzde İran rüzgar tutucuları evaporatif soğutucularla değiştirip yaygın olarak kullanmaktadır ve İran pazarı kuru iklim nedeniyle yılda 150.000 evaporatör cirosuna ulaşmaktadır.
ABD'de, evaporatif soğutucu, 20. yüzyılda çok sayıda patentin konusuydu. Birçoğu, 1906 gibi erken bir tarihte başlayarak, hareket eden hava ile temas halinde büyük miktarda su taşıyan ve yoğun buharlaşmayı destekleyen bir ayırıcı olarak ağaç talaşlarının kullanılmasını önerdi. Standart tasarım 1945 patentinden itibaren bir su deposu (genellikle seviye kontrolü için bir şamandıra valfi ile donatılmış), talaş yastıkları arasında su sirkülasyonu için bir pompa ve yastıklardan yaşam alanlarına hava üflemek için bir fan içerir. Bu tasarım ve malzemeler, ABD'nin güneybatısındaki evaporatif soğutucu teknolojisinin merkezinde yer almaya devam ediyor. Bu bölgede ayrıca nemi artırmak için kullanılırlar.
Buharlaşmalı soğutma, 1930'ların uçak motorlarında, örneğin Beardmore Tornado zeplin motoru gibi yaygındı. Bu sistem, aksi takdirde önemli ölçüde sorun yaratacak olan soğutucuyu azaltmak veya ortadan kaldırmak için kullanıldı. aerodinamik sürükleme. Yolcu bölmesini soğutmak için bazı araçlara harici evaporatif soğutma cihazları takılmıştır. Genellikle ek aksesuar olarak satıldılar. Evaporatif soğutma cihazlarının otomobillerde kullanımı, buhar sıkıştırmalı iklimlendirme yaygınlaşana kadar devam etti.
Evaporatif soğutma ilkesi, buhar sıkıştırmalı soğutmadan farklıdır, ancak buharlaşma da gerektirir (buharlaşma sistemin bir parçasıdır). Bir buhar sıkıştırma çevriminde, evaporatör bobininin içindeki soğutucu buharlaştıktan sonra, soğutucu gaz sıkıştırılır ve soğutulur, basınç altında yoğuşur. sıvı hal. Bu döngüden farklı olarak, evaporatif bir soğutucuda su yalnızca bir kez buharlaştırılır. Soğutucu cihazda buharlaşan su soğutulmuş hava ile mahal içerisine boşaltılır. Soğutma kulesinde buharlaşan su hava akımı ile taşınır.
- Bogoslovsky V.N., Kokorin O.Ya., Petrov L.V. Klima ve soğutma. - M.: Stroyizdat, 1985. 367 s.
- Barkalov B.V., Karpis E.E. Endüstriyel, kamu ve konut binalarında iklimlendirme. - M.: Stroyizdat, 1982. 312 s.
- Koroleva N.A., Tarabanov M.G., Kopyshkov A.V. Enerji verimli sistemler büyük bir alışveriş merkezinin havalandırması ve iklimlendirilmesi // ABOK, 2013. No. 1. s. 24-29.
- Khomutsky Yu.N. Hava soğutması için adyabatik nemlendirme uygulaması // İklim Dünyası, 2012. No. 73. s. 104–112.
- Uchastkin P.V. Hafif sanayi işletmelerinde havalandırma, iklimlendirme ve ısıtma: Proc. ödenek üniversiteler için. - M.: Hafif Sanayi, 1980. 343 s.
- Khomutsky Yu.N. Dolaylı bir evaporatif soğutma sisteminin hesaplanması // İklim Dünyası, 2012. No. 71. s. 174-182.
- Tarabanov M.G. Kapatıcılarla ACS'de besleme havasının dolaylı evaporatif soğutması // ABOK, 2009. No. 3. s. 20–32.
- Kokorin O.Ya. Modern klima sistemleri. - M.: Fizmatlit, 2003. 272 s.
Bireye hizmet etmek küçük alanlar veya grupları, alüminyum haddeleme borularından yapılmış dolaylı bir evaporatif soğutma ısı eşanjörü temelinde gerçekleştirilen iki aşamalı evaporatif soğutmanın yerel klimaları uygundur (Şekil 139). Hava filtrede 1 temizlenir ve tahliye açıklığından sonra iki akışa bölündüğü fana 2 girer - ana 3 ve yardımcı 6. Yardımcı hava akışı, dolaylı buharlaşmalı soğutmanın ısı eşanjörünün 14 borularının içinden geçer. ve boruların iç duvarlarından aşağı akan suyun buharlaşarak soğumasını sağlar. Ana hava akışı, eşanjör borularının kanatlarının yanından geçer ve duvarlarından buharlaşma yoluyla soğutulan suya ısı verir. Isı eşanjöründeki su devridaimi, hazneden 5 su alan ve delikli borular 15 aracılığıyla sulama için besleyen pompa 4 kullanılarak gerçekleştirilir. Dolaylı buharlaşmalı soğutma için ısı eşanjörü, iki kombine klimada ilk aşamanın rolünü oynar. -aşamalı evaporatif soğutma.
HVAC sistemlerinde, adyabatik buharlaşma genellikle havanın nemlendirilmesiyle ilişkilendirilir, ancak son yıllarda bu süreç çoğu ülkede giderek daha popüler hale geldi. Farklı ülkeler ve giderek daha fazla “doğal” hava soğutması için kullanılmaktadır.
EVAPORATİF SOĞUTMA NEDİR?
Evaporatif soğutma, havanın suyun doğal buharlaşmasıyla soğutulduğu, insan yapımı en eski mahal soğutma sistemlerinden birinin temelidir. Bu fenomen çok yaygındır ve her yerde meydana gelir: bir örnek, rüzgarın etkisi altında vücudunuzun yüzeyinden su buharlaştığında yaşadığınız soğukluk hissidir. Aynı şey, suyun püskürtüldüğü havada da olur: çünkü bu işlem, dış kaynak enerji ("adyabatik" kelimesi bu anlama gelir), suyu buharlaştırmak için gereken ısı havadan alınır ve buna göre soğur.
Bu tip soğutmanın kullanımı modern sistemler klima, düşük güç tüketimi ile yüksek soğutma kapasitesi sağlar, çünkü bu durumda elektrik yalnızca suyun buharlaşma sürecini sürdürmek için tüketilir. Aynı zamanda soğutucu yerine kimyasal bileşimler Evaporatif soğutmayı daha ekonomik ve çevre dostu yapan sıradan su kullanılır.
EVAPORATİF SOĞUTMA TÜRLERİ
Evaporatif soğutmanın iki ana yöntemi vardır - doğrudan ve dolaylı.
Doğrudan evaporatif soğutma
Doğrudan evaporatif soğutma, bir odadaki havanın sıcaklığını doğrudan nemlendirerek düşürme işlemidir. Başka bir deyişle, atomize suyun buharlaşması nedeniyle çevredeki hava soğutulur. Bu durumda, nemin dağıtımı, endüstriyel nemlendiriciler ve nozullar kullanılarak doğrudan odada veya besleme havasının nemle doyurulması ve havalandırma ünitesi bölümünde soğutulmasıyla gerçekleştirilir.
Doğrudan evaporatif soğutma koşulları altında, oda içindeki besleme havasının neminde önemli bir artışın kaçınılmaz olduğuna dikkat edilmelidir, bu nedenle uygulanabilirliği değerlendirmek için Bu method“sıcaklık ve rahatsızlık göstergesi” olarak bilinen formülün esas alınması tavsiye edilir. formül hesaplanır rahat sıcaklık Nem ve kuru termometre sıcaklık okumaları dikkate alınarak santigrat derece cinsinden (Tablo 1). İleriye baktığımızda, doğrudan evaporatif soğutma sisteminin yalnızca dış havanın bulunduğu durumlarda kullanıldığını not ediyoruz. yaz dönemi Yüksek kuru termometre sıcaklıklarına ve düşük mutlak nem seviyelerine sahiptir.
Dolaylı evaporatif soğutma
Evaporatif soğutmanın verimliliğini artırmak için yüksek nem dış hava, buharlaşmalı soğutmanın ısı geri kazanımı ile birleştirilmesi önerilir. bu teknoloji"dolaylı evaporatif soğutma" olarak bilinir ve çok nemli iklime sahip ülkeler de dahil olmak üzere dünyadaki hemen hemen her ülke için uygundur.
Genel şema besleme ve havalandırma sisteminin geri kazanımlı çalışması, özel bir ısı değişim kasetinden geçen sıcak besleme havasının odadan çıkarılan soğuk hava ile soğutulması gerçeğinde yatmaktadır. Dolaylı evaporatif soğutmanın çalışma prensibi, besleme ve egzoz merkezi klimalarının egzoz kanalına adyabatik bir nemlendirme sistemi kurmak ve ardından soğuğun ısı eşanjöründen besleme havasına aktarılmasıdır.
Örnekte görüldüğü gibi plakalı eşanjör kullanılarak havalandırma sistemindeki dış hava 6 °C soğutulur. Egzoz havasının evaporatif soğutmasının kullanılması, elektrik tüketimini ve iç mekan nem seviyelerini artırmadan sıcaklık farkını 6°C'den 10°C'ye yükseltecektir. Dolaylı evaporatif soğutmanın kullanımı, örneğin ofis ve alışveriş merkezlerinde, veri merkezlerinde, endüstriyel tesislerde vb. yüksek ısı girdilerinde etkilidir.
CAREL humiFog adyabatik nemlendirici kullanan dolaylı soğutma sistemi:
Örnek Olay: Dolaylı adyabatik soğutma sisteminin maliyetine karşı chiller soğutmasının tahmini.
2000 kişinin kalıcı olarak kaldığı bir ofis merkezi örneğinde.
| Ödeme koşulları | |
| Dış ortam sıcaklığı ve nem içeriği: | +32ºС, 10.12 g/kg (Moskova için göstergeler alınmıştır) |
| Odadaki hava sıcaklığı: | +20 ºС |
| Havalandırma sistemi: | 30.000 m3/h kapasiteli 4 adet klima santrali (sıhhi standartlara göre hava beslemesi) |
| Havalandırmayı dikkate alarak soğutma sisteminin gücü: | 2500 kW |
| Besleme havası sıcaklığı: | +20 ºС |
| Çıkış havası sıcaklığı: | +23 ºС |
| Duyulur ısı geri kazanım verimliliği: | 65% |
| Merkezi soğutma sistemi: | 7/12ºС su sıcaklığına sahip Chiller-fancoil sistemi |
Hesaplama
- Hesaplama için davlumbazdaki havanın bağıl nemini hesaplıyoruz.
- Soğutma sistemindeki 7/12 °С sıcaklıkta, iç nem emisyonları dikkate alındığında egzoz havasının çiy noktası +8 °С olacaktır.
- Egzozdaki havanın bağıl nemi %38 olacaktır.
*Bütün maliyetler dikkate alındığında soğutma sistemi kurma maliyetinin dolaylı soğutma sistemlerine göre çok daha yüksek olduğu dikkate alınmalıdır.
Sermaye harcamaları
Analiz için, ekipman maliyetini alıyoruz - soğutma sistemi için soğutucular ve dolaylı evaporatif soğutma için nemlendirme sistemleri.
- Dolaylı bir soğutma sistemi için besleme havası soğutması için sermaye maliyeti.
Bir klima santralinde Carel (İtalya) tarafından üretilen bir Optimist nemlendirme rafının maliyeti 7570 € 'dur.
- Dolaylı soğutma sistemi olmadan besleme havası soğutması için sermaye maliyeti.
62,3 kW soğutma kapasiteli bir chiller'in maliyeti, 1 kW soğutma kapasitesi başına 200 € maliyete dayalı olarak yaklaşık 12.460 €'dur. Tüm maliyetler dikkate alındığında bir soğutma sistemi kurma maliyetinin, dolaylı soğutma sistemlerine göre önemli ölçüde daha yüksek olduğu dikkate alınmalıdır.
İşletme maliyetleri
Analiz için maliyeti alıyoruz musluk suyu 1 m3 başına 0,4 € ve elektrik maliyeti 1 kWh başına 0,09 €.
- Dolaylı bir soğutma sistemi için besleme havası soğutması için işletme maliyetleri.
Dolaylı soğutma için su tüketimi bir klima santrali için 117 kg/h olup %10'luk kayıplar dikkate alındığında 130 kg/h olarak alacağız.
Nemlendirme sisteminin güç tüketimi bir klima santrali için 0,375 kW'dır.
1 saatlik sistem çalışması için saat başına toplam maliyet 0.343 € 'dur.
- Dolaylı soğutma sistemi olmadan besleme havası soğutması için işletme maliyetleri.
Performans katsayısını 3'e eşit alıyoruz (soğutma gücünün güç tüketimine oranı).
1 saatlik çalışma için saat başına toplam maliyet 7.48 € 'dur.
Çözüm
Dolaylı evaporatif soğutmanın kullanılması şunları sağlar:
Besleme havası soğutması için sermaye maliyetlerini %39 oranında azaltın.
Bina iklimlendirme sistemleri için enerji tüketimini 729 kW'dan 647 kW'a veya %11,3 oranında azaltın.
Binanın iklimlendirme sistemlerinin işletme maliyetlerini 65,61 €/sa'dan 58,47 €/sa'ya veya %10,9'a kadar azaltın.
Böylece soğumaya rağmen temiz hava ofis için toplam soğutma talebinin yaklaşık %10-20'sini oluşturur ve alışveriş merkezleri, sermaye maliyetlerinde önemli bir artış olmadan binanın enerji verimliliğini iyileştirmede en büyük rezervlerin olduğu yer burasıdır.
Makale, TERMOCOM uzmanları tarafından 6-7 (5) Haziran-Temmuz 2014 (s. 30-35) Sayılı ON dergisinde yayınlanmak üzere hazırlanmıştır.
Tüketimin ekolojisi. Doğrudan evaporatif klimanın tarihçesi. Doğrudan ve dolaylı soğutma arasındaki farklar. Evaporatif Klima Uygulamaları
Evaporatif soğutma yoluyla havanın soğutulması ve nemlendirilmesi, suyun soğutma ortamı olarak kullanıldığı ve ısının atmosferde verimli bir şekilde dağıtıldığı tamamen doğal bir süreçtir. Basit yasalar kullanılır - bir sıvı buharlaştığında, ısı emilir veya soğuk serbest bırakılır. Buharlaşma verimliliği - fanın zorunlu sirkülasyonunu sağlayan artan hava hızı ile artar.
Kuru havanın sıcaklığı, sıvı suyun buhara dönüşmesiyle önemli ölçüde düşürülebilir ve bu işlem, sıkıştırmalı soğutmadan çok daha az enerji gerektirir. Çok kuru iklimlerde, evaporatif soğutma, şartlandırıldığında havanın nemini artırma avantajına da sahiptir ve bu, odadaki insanlar için daha fazla konfor yaratır. Bununla birlikte, buhar sıkıştırmalı soğutmadan farklı olarak, sabit bir su kaynağı gerektirir ve çalışma sırasında onu sürekli tüketir.
gelişme tarihi
Yüzyıllar boyunca, medeniyetler kendi bölgelerindeki sıcaklıkla başa çıkmak 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 içeriye soğuk hava üfleyen, çatıdaki bir rüzgar şaftları sistemiydi. Bu binaların birçoğunun büyük su kaynaklarına sahip avlulara sahip olması dikkat çekicidir, bu nedenle rüzgar yoksa, o zaman suyun doğal süreci sonucunda buharlaşma, sıcak hava, yükselme, avluda su buharlaşması, ardından zaten soğutulmuş hava binadan geçti. Bugün İran rüzgar tutucuları evaporatif soğutucularla değiştirip yoğun bir şekilde kullanıyor ve kuru iklim nedeniyle pazar yılda 150.000 evaporatör cirosuna ulaşıyor.
ABD'de, evaporatif soğutucu yirminci yüzyılda çok sayıda patentin konusu olmuştur. Birçoğu, 1906'dan beri, büyük miktarda suyu hareket eden havayla temas halinde taşımak ve yoğun buharlaşmayı desteklemek için bir yastık olarak odun talaşlarının kullanılmasını önermiştir. 1945 patentinde gösterildiği gibi standart tasarım, bir su deposu (genellikle seviye kontrolü için bir şamandıra valfi ile donatılmış), talaş ara parçaları arasında su sirkülasyonu için bir pompa ve ara parçalar aracılığıyla yaşam alanına hava üflemek için bir fan içerir. çeyrek. Bu tasarım ve malzemeler, ABD'nin güneybatısındaki evaporatif soğutucu teknolojisinin merkezinde yer almaya devam ediyor. Bu bölgede ayrıca nemi artırmak için kullanılırlar.
Buharlaşmalı soğutma, 1930'ların uçak motorlarında, örneğin Beardmore Tornado zeplin motoru gibi yaygındı. Bu sistem, aksi takdirde önemli aerodinamik sürtünme yaratabilecek radyatörü azaltmak veya tamamen ortadan kaldırmak için kullanıldı. Bu sistemlerde, motordaki su, gerçek kaynama noktası basınca bağlı olduğundan, 100°C'nin üzerine kadar ısınmasına izin veren pompalarla basınçlandırıldı. Kızgın su, bir ağızlıktan püskürtüldü. açık boru anında buharlaştığı ve ısısını aldığı yer. Bu tüpler, sıfır sürtünme oluşturmak için uçağın yüzeyinin altına yerleştirilebilir.
Yolcu bölmesini soğutmak için bazı araçlara harici evaporatif soğutma cihazları takılmıştır. Genellikle ek aksesuar olarak satıldılar. Evaporatif soğutma cihazlarının otomobillerde kullanımı, buhar sıkıştırmalı iklimlendirme yaygınlaşana kadar devam etti.
Evaporatif soğutma ilkesi, buhar sıkıştırmalı soğutmadan farklıdır, ancak buharlaşma da gerektirir (buharlaşma sistemin bir parçasıdır). Bir buhar sıkıştırma çevriminde, soğutucu akışkan buharlaştırıcı bobin içinde buharlaştıktan sonra, soğutucu gaz sıkıştırılır ve soğutulur, basınç altında sıvı bir duruma yoğuşur. Bu döngüden farklı olarak, evaporatif bir soğutucuda su yalnızca bir kez buharlaştırılır. Soğutucu cihazda buharlaşan su soğutulmuş hava ile mahal içerisine boşaltılır. Soğutma kulesinde buharlaşan su hava akımı ile taşınır.
Evaporatif Soğutma Uygulamaları
Evaporatif hava soğutmayı doğrudan, eğik ve iki aşamalı (doğrudan ve dolaylı) ayırt edin. Doğrudan evaporatif hava soğutması, izentalpi işlemine dayanır ve soğuk mevsimde klimalarda kullanılır; sıcak havalarda, ancak odada nem salınımı yoksa veya çok azsa ve dış havanın nem içeriği düşükse mümkündür. Sulama odasının atlanması, uygulamasının sınırlarını biraz genişletir.
Besleme havalandırma sisteminde kuru ve sıcak iklimlerde doğrudan evaporatif hava soğutması tavsiye edilir.
Dolaylı evaporatif hava soğutması, yüzey hava soğutucularında gerçekleştirilir. Yüzey ısı eşanjöründe dolaşan suyu soğutmak için yardımcı kontak aparatı (soğutma kulesi) kullanılmaktadır. Havanın dolaylı buharlaşmalı soğutması için, ısı eşanjörünün aynı anda her iki işlevi de - ısıtma ve soğutma - gerçekleştirdiği kombine tipteki cihazları kullanmak mümkündür. Bu tür cihazlar, hava geri kazanımlı ısı eşanjörlerine benzer.
Soğutulmuş hava bir grup kanaldan geçer, iç yüzey ikinci grup, tavaya akan su ile sulanır ve ardından tekrar püskürtülür. İkinci kanal grubundan geçen egzoz havası ile temas ettiğinde suyun buharlaşarak soğuması meydana gelir ve bunun sonucunda birinci kanal grubundaki hava soğutulur. Dolaylı evaporatif hava soğutması, klima sisteminin performansını doğrudan evaporatif hava soğutmasına kıyasla düşürmeyi mümkün kılar ve bu prensibi kullanma olanaklarını genişletir, çünkü. ikinci durumda besleme havasının nem içeriği daha azdır.
İki aşamalı evaporatif soğutma ile hava kullanımı, klimadaki havanın sıralı dolaylı ve doğrudan evaporatif soğutmasını kullanır. Aynı zamanda, dolaylı evaporatif hava soğutması kurulumu, doğrudan evaporatif soğutma modunda çalışan bir sulama nozulu odası ile desteklenir. Tipik püskürtme meme odaları, buharlaşmalı hava soğutma sistemlerinde soğutma kuleleri olarak kullanılır. Tek kademeli dolaylı evaporatif hava soğutmasına ek olarak, daha derin hava soğutmasının gerçekleştirildiği çok kademeli bir soğutma mümkündür - bu sözde kompresörsüz klima sistemidir.
Doğrudan evaporatif soğutma (açık devre) vasıtasıyla hava sıcaklığını düşürmek için kullanılır. özısı buharlaşma, suyun sıvı halini gaz haline çevirme. Bu süreçte havadaki enerji değişmez. Kuru, sıcak hava serin ve nemli ile değiştirilir. Dış havanın ısısı suyu buharlaştırmak için kullanılır.
Dolaylı evaporatif soğutma (kapalı döngü), doğrudan evaporatif soğutmaya benzer, ancak belirli bir tip ısı eşanjörü kullanan bir işlemdir. Bu durumda nemli, soğutulmuş hava şartlandırılmış ortamla temas etmez.
İki aşamalı evaporatif soğutma veya dolaylı/doğrudan.
Geleneksel evaporatif soğutucular, buhar sıkıştırmalı soğutma veya adsorpsiyonlu klima sistemlerinin ihtiyaç duyduğu enerjinin yalnızca bir kısmını kullanır. Ne yazık ki, nemi rahatsız edici bir düzeye çıkarırlar (çok kuru iklimler hariç). İki kademeli evaporatif soğutucular, nem seviyelerini standart tek kademeli evaporatif soğutucular kadar artırmaz.
İki kademeli bir soğutucunun ilk aşamasında, ılık hava nemi artırmadan dolaylı olarak (dışarıdan buharlaşma ile soğutulan bir ısı eşanjöründen geçerek) soğutulur. Doğrudan aşamada, önceden soğutulmuş hava suya batırılmış pedden geçer, daha fazla soğur ve daha nemli hale gelir. İşlem bir ilk ön soğutma aşamasını içerdiğinden, doğrudan buharlaştırma aşaması gerekli sıcaklıklara ulaşmak için daha az nem gerektirir. Sonuç olarak, üreticilere göre süreç, iklime bağlı olarak %50 ila %70 aralığında bağıl nem ile havayı soğutur. Buna karşılık, geleneksel soğutma sistemleri havanın nemini %70 - 80'e yükseltir.
Amaç
Merkezi tasarlarken tedarik sistemi havalandırma, hava girişini evaporatif bir bölümle donatmak ve böylece hava soğutma maliyetini önemli ölçüde azaltmak mümkündür. sıcak dönem Yılın.
Yılın soğuk ve geçiş dönemlerinde, hava, havalandırma sistemlerinin üfleme ısıtıcıları ile veya iç ortam havası ısıtma sistemleri ile ısıtıldığında, sıcaklığın artmasıyla hava ısınır ve fiziksel olarak kendini özümseme (emme) kabiliyeti artar. - nem. Veya hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, kendi içinde o kadar fazla nem özümseyebilir. Örneğin, dış hava bir havalandırma sistemine sahip bir ısıtıcı tarafından -22 0 C sıcaklık ve %86 nemden (Kiev KhP için dış hava parametresi) +20 0 C'ye kadar ısıtıldığında - nem düşer biyolojik organizmalar için sınır sınırlarının altında kabul edilemez %5-8 hava nemi. Düşük nem hava - bir kişinin cildini ve mukoza zarlarını, özellikle astımı veya akciğer hastalığı olanları olumsuz etkiler. Konut ve idari binalar için normalize edilmiş hava nemi: %30 ila %60.
Evaporatif hava soğutmasına, nem salınımı veya %60-70'lik yüksek bir hava nemi doygunluğuna kadar hava neminde bir artış eşlik eder.
Avantajlar
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 sıcaklıklarının 40°C'yi aştığı sıcak yaz günlerinde, evaporatif soğutma suyu 25°C'ye kadar soğutabilir veya havayı soğutabilir.
Buharlaşma çok şeyi ortadan kaldırdığı için daha fazla ısı Standart duyulur ısı transferinden daha fazla ısı transferi, geleneksel hava soğutma yöntemlerine göre dört kat daha az hava akışı kullanır ve önemli miktarda enerji tasarrufu sağlar.
Evaporatif soğutma karşı geleneksel yollar klima Evaporatif hava soğutması (biyo-soğutma), diğer klima tiplerinden farklı olarak zararlı gazları (freon ve diğerleri) zarar veren soğutucu akışkanlar olarak kullanmaz. çevre. Ayrıca daha az elektrik tüketerek enerji tasarrufu sağlar, Doğal Kaynaklar ve diğer iklimlendirme sistemlerine kıyasla %80'e varan işletme maliyetleri.
Kusurlar
Nemli iklimlerde düşük performans.
Bazı durumlarda istenmeyen olan hava neminde bir artış - çıktı, havanın temas etmediği ve neme doymadığı iki aşamalı bir buharlaşmadır.
Çalışma prensibi (seçenek 1)
Soğutma işlemi, su ve havanın yakın teması ve buharlaşma yoluyla ısının havaya aktarılması nedeniyle gerçekleştirilir. küçük bir miktar su. Ayrıca ısı, üniteden çıkan sıcak ve neme doymuş hava yoluyla dağıtılır.
Çalışma prensibi (seçenek 2) - hava girişine kurulum
Evaporatif Soğutma Tesisleri
Mevcut farklı şekiller evaporatif soğutma üniteleri, ancak hepsinde şunlar var:
- püskürtülerek su ile kalıcı olarak ıslatılmış bir ısı alışverişi veya ısı transfer bölümü,
- için fan sistemi zorunlu dolaşımısı değişim bölümünden dışarıdaki hava,
auth için tamamlayıcı. sertifika Kl, V 60 b 3/04 210627 22) Başvuru eklenerek 03.01.7 tarihinde ilan edildi 3) İzoteknik keşifler için SSCB Bakanı adli komitesinin önceliği Bülten 47 3) 25.1 629.113.06.628 tarihinde yayınlandı.) Tarih O 3 O 3 V. V. Utkin soğutma, hava içerikli bir ısı eşanjörü ve gelen su eşanjörünü soğutmak için bir ön oda, ısı eşanjöründen hava beslemesi ile yapılmıştır Evaporatif soğutmanın verimliliği yetersizdir. dış ortam ısı eşanjöründen gelen hava besleme kanalından dalgalı bir bölme ile ayrılırken, her iki kanal da meme odası girişi yönünde incelir Şekil 1 önerilen klimayı, uzunlamasına bir kesiti göstermektedir; incirde. 2 - Şekil 2'de A-A boyunca kesit. 1. Klima, bir motor 2 tarafından çalıştırılan bir fan 1, bir su-hava ısı eşanjörü 3 ve bir damla tutucu 5 ile donatılmış bir gece odalı meme 4'ten oluşur. kanal 9. İlk aşamada su sirkülasyonu için, motorla eş eksenli olarak, tank 13'ten nozullara 6 boru hatları 11 ve 12 yoluyla su sağlayan bir su pompası 10 kurulur. Klimanın ikinci aşamasında, tanktan 17, sulanan kuleyi 19 ıslatan sprey cihazına 18 boru hatları 15 ve 16 aracılığıyla su sağlayan bir su pompası 14 kurulur. Buraya ayrıca bir damla tutucu 2 O monte edilmiştir. soğutulur ve bir kısmı ikinci aşamaya (ana akış) gönderilir ve kısmen kanal 9'dan - meme haznesi 4'e gönderilir, Kanal 9, akış nedeniyle meme haznesinin girişine doğru düzgün bir şekilde incelir. hız, kanal 9 arasındaki boşluklara 21 ve oda 7'nin girişi yoluyla artar, dış hava emilir, yardımcı akışın kütlesi artar, bu da oda 4'ten geçtikten sonra açıklık 8 aracılığıyla atmosfere salınır. boşluk, İlk aşamada dolaşan su t'de ısıtılır. 3 nolu ısı eşanjörü, 4 nolu meme odasında soğutulmakta, 5 nolu damla tutucuda ayrılmakta ve 22 nolu delikten geçerek 13 tankına geri akmaktadır. Esas olarak soğutma için. 4 Gelen suyu soğutmak için bir sudan havaya ısı eşanjörü ve bir meme odası içeren bir araç: Evaporatif soğutmanın verimliliğini artırmak için, ısı eşanjöründen bir hava besleme kanalı ile yapılmış bir ısı eşanjörü gelen su ısı eşanjörünü 10 soğutmak için bir meme odası, dış ortamdan hava sağlamak için bir kanal ile sağlanır, ısı eşanjöründen hava besleme kanalından bir bölme ile ayrılır, her iki kanal da girişe 15 doğru incelir. odasının. 2. İstem l'e göre klima olup, özelliği, bölmenin dalgalı bir şekilde yapılmasıdır.
Rica etmek
1982106, 03.01.1974
2T SÜRÜŞ SINIFI ÖZEL YEMEK TRAKTÖRLERİ İÇİN ÖZEL TASARIM BÜROSU
Utkin Vladimir Viktorovich
IPC / Etiketler
Bağlantı Kodu
İki kademeli evaporatif soğutma kliması
İlgili Patentler
13 - 15 ısı eşanjörleri 10 - 12, kavite B'si boru hattı 17 ile kingston kanalı 3'e bağlı olan döküm odasının 16 boşluğu A ile bağlantılıdır. Kollektör 6 hidrolik olarak bağlı olan tanka 18 bağlıdır. boru hattı 19 ile, dıştan takmalı bir açıklığı 20 ve boşluklar A ve B arasındaki bölmede 21 deliği bulunan döküm odası 16 ile birlikte. kingston kutusu 1'dir ve bunu 5 ve 7 - 9 numaralı basınçlı borulardan toplayıcı 6 aracılığıyla ısı eşanjörlerine 10 - 12 iletir, bunlardan ısıtılmış su 13 - 15 çıkış boru hatları yoluyla çıkış odasının 16 boşluğuna A girer. boşluk A doldurulur, su delikten 21 akar ...
hesap termal radyasyonısıtılmış şeridin yüzeyinden doğrudan çalışma yüzeyi maksimum açısal radyasyon katsayıları ile işlenen metalin üstüne ve altına yerleştirilmiş bir buzdolabı, Şekil 1, bir termal fırında bir şeridi soğutmak için bir cihazı göstermektedir, Şekil 2'deki B-B bölümü; ia Şekil 2 şeridin konvektif soğutması için oda, bölüm A-AŞekil 1'de; Şekil 3'te dairesel gaz nozulunun tasarımı gösterilmektedir.Silindirler 2 boyunca hareket eden şeridi 1 soğutmak için cihaz, ışınımlı soğutma odasından 3 sonra termal birime monte edilir ve şerit bir kapı 4 ile çıktığında sızdırmaz hale getirilir. su soğutmalı yüzeyler 5, sirkülasyon fanı 6...
6 yağ soğutuculu 7 ve 8 ve temiz su ve bir şarj havası soğutucusu 10 ve bir susturucu 11 bulunan branş 9, Şube 6'dan gelen su bir tahliye kiigstonundan 12 ve branşman 9'dan bir borudan 13 susturucunun yan borusuna 14 boşaltılır. Otomatik hidrolik direnç 15 takılıdır. kolda 6, değişken akış kesitli bir gövdeden 16, bir gövdeye 18 sahip bir koni biçimli plakadan 17, gövdeye 16 dikmeler 20 ile sabitlenmiş bir kılavuz manşondan 19, bir yaydan 21 ve ayar somunlarından 22 oluşur ve dal boyunca pompalar. 6'dan soğutuculara 7 ve 8 yağ ve tatlı su. Başka bir paralel dalda 9, soğutucuya su verilir ...
