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蒸發冷卻空調術語的分類原則及分別介紹

来源:苏州诺华德秋葵视频老司机app破解版 发布时间:2012年06月12日 浏览量:3284

0  引言

分类是研究和应用的基础,同时也是研究的重要内容。建立科学合理的分类方法,在蒸发冷却空调技术研究和发展中具有重要意义。蒸发冷却空调技术是一项通过制冷剂一水的蒸发来获取冷量的技术,是一种节能、环保、经济的冷却方法,具有较低的冷却设备成本、能克服机械式制冷耗电量过大及用电高峰期电能需求紧张等问题、能减少温室气体和 CFC的排放量的特点,被称为“零费用制冷技术”、“绿色空调”和“仿生空调”川。在环境严重污染、能源紧张、臭氧层破坏的时代大背景下,蒸发冷却空调技术被广泛认为是一种有着广阔应用前景的空调技术,在我国实施节能减排中起着重要的作用 。所以对蒸发冷却空调术语分类是一项重中之重的系统工作,确定蒸发冷却空调术语分类框架,对蒸发冷却空调技术的发展和推广起到了至关重要的作用。在尚无统一标准的前提下,本文对此进行了初步的尝试,意在举一反三,抛砖引玉。

1  蒸发冷却空调术语分类原则

蒸发冷却空调术语的分类框架如图l所示。首先,蒸发冷却有主动式蒸发冷却和被动式蒸发冷却之分。顾名思义,被动式蒸发冷却是通过自然的手段,无需消耗机械埽恍柘奶裟埽锏剿终舴⒔滴碌过程。而主动式蒸发冷却,简而言之,就是通过消耗能量达到降温的目的,即通过一系列的机械设备,如泵、风机等,用来制取冷风和冷水,以满足生产、生活需要。这里用来制备冷风的即是空气侧蒸发冷却,制备低温冷水的即是水侧蒸发冷却。根据直接蒸发冷却和间接蒸发冷却的实验装置,得知直接蒸发冷却和间接蒸发冷却属于主动式蒸发冷却,是蒸发冷却的两个不同方面,而复合式蒸发冷却则是由直接蒸发冷却和间接蒸发冷却不同的功能段组成。其次,是蒸发冷却其它一些方面,包括蒸发冷却气候适应区及室内热舒适性、蒸发冷却 自动控制、蒸发冷却水质处理、以及蒸发冷却与其它技术的结合。一般术语。下面本文将对各分类内容进行详细的阐述。

图1蒸发冷却空调术语分类框架

2 蒸发冷却空调术语分类内容

2.1一般術語

一般術語是蒸發冷卻空調術語中所特有的、一般具有特定含義的一類術語。此類術語包括:蒸發冷卻、蒸發冷卻空調、蒸發冷卻空調技術、直接蒸發冷卻、間接蒸發冷卻、蒸發冷卻效率、高壓噴霧蒸發冷卻、高壓微霧蒸發冷卻、空氣側蒸發冷卻、水側蒸發冷卻、噴淋式蒸發冷卻和滴水填料式蒸發冷卻等。

2.2直接蒸發冷卻

蒸發冷卻空調技術的産生,首先是以直接蒸發冷卻技術爲基礎的。利用循環水直接冷卻送風空氣的叫直接蒸發冷卻。對于直接蒸發冷卻,雖然空氣的溫度會有所下降,但其濕球溫度在冷卻前後卻是相同的,換言之,相對濕度有所增加。直接蒸發冷卻分爲兩大類:一類是滴水填料式直接蒸發冷卻,即水箱中的水通過循環水泵送至填料頂部的布水系統,均勻噴淋在填料表面上,實現空氣與水的熱濕交換;另一類是噴淋式直接蒸發冷卻,即在噴水室中,通過噴嘴將不同溫度的水噴成霧滴,直接與空氣進行接觸,可實現多種空氣熱濕處理過程。

類術語包括填料、填料的阻力、填料的吸濕性能、填料的防腐性能、蒸發式冷氣機(即秋葵视频老司机app破解版)、喷水室、喷嘴、高压喷雾蒸发冷却 、高压微雾蒸发冷却、水气比、淋水密度、淋水量、过滤效率、挡水板和除水器等。

2.3間接蒸發冷卻

间接蒸发冷却是在直接蒸发冷却基础上发展起来的。直接蒸发冷却和间接蒸发冷却是水与空气之间热湿交换而实现蒸发冷却的两种形式。直接蒸发冷却实现的空气处理过程为等焓加湿,即在降温的同时,对室外空气进行了加湿,因此无法满足同时降温和减湿的要求,且其对空气降温程度有限,仅为室外湿球温度,从而无法满足在任意室外条件下的应用推广。所以除了冷却塔、绝热加湿等设备外,直接蒸发冷却在空调中的应用是有限的 。进而,出现了间接蒸发冷却技术,弥补了其不足。

间接蒸发冷却,其实质还是直接蒸发冷却,核心部件是空气一空气换热器。换热器有两个互不相通的空气通道。被冷却的一次空气通过的是干通道(干侧),而循环水和二次空气接触发生蒸发冷却的是湿通道 (湿侧) 。其中一次空气和二次空气被换热元件隔开,在二次空气侧通过喷淋循环水在换热壁面形成一层水膜,二次空气和水直接接触进行热湿交换,水膜的温度维持在二次空气的湿球温度,一次空气通过换热元件、水膜将热量传递给二次空气,实现降温的目的,但湿度保持不变。从而克服了直接蒸发冷却的缺点,而且送风温度可以更低。

间接蒸发冷却器按内部结构分为板翅式间接蒸发冷却器、管式间接蒸发冷却器、热管式间接蒸发冷却器、露点式间接蒸发冷却器以及介于直接蒸发冷却器与间接蒸发冷却器中间的半间接式蒸发冷却器等 。

此类术语包括一次空气、二次空气、一次风机、二次风机、湿通道、干通道、二次空气与一次空气之比、一次空气与二次空气之比、间接蒸发冷却器、析湿系数、全热交换效率、湿球效率 、露点效率、热湿交换效率和风侧效率等。

2.4複合式蒸發冷卻

传统空调系统按空气处理设备的集中程度分为:集中式空调系统和半集中式空调系统等,此分类同样适用于复合式蒸发冷却空调系统,因此复合式蒸发冷却空调系统也可以分为集中式蒸发冷却空调系统 (多级蒸发冷却空调系统)和半集中式蒸发冷却空调系统。

与传统的集中式空调系统 (多级蒸发冷却空调系统)不同是:首先,集中式蒸发冷却空调系统增加了间接蒸发冷却器(段)和直接蒸发冷却器(段),其中间接蒸发冷却器(段)的级数根据不同的地点、使用要求等情况而定;其次,传统的集中式空调系统多采用混合式系统,而集中式蒸发冷却空调系统多采用全新风直流式空调系统。主要分为:一级蒸发冷却空调机

組、二級蒸發冷卻空調機組、三級蒸發冷卻空調機組和四級蒸發冷卻空調機組。

半集中式蒸发冷却空调系统分为蒸发冷却新风机组、蒸发式冷水机组及冷却塔以及半集中式蒸发冷却空调系统末端装置等。其中,蒸发冷却新风机组包括一级(直接)蒸发冷却新风机组、二级(间接 +直接)蒸发冷却新风机组、三级(二级间接 +一级直接)蒸发冷却新风机组等。

蒸發式冷水機組包括:熱管冷回收型蒸發冷卻式高溫冷水機組、蒸發式冷凝/冷卻空調冷水機組、蒸發冷卻加機械制冷高溫冷水機組類術語及蒸發式冷風(水)複合型空調機組等。

半集中式蒸發冷卻空調系統顯熱末端裝置包括幹式風機盤管及輻射末端等,如幹式風機盤管、仿吊扇式幹式風機盤管、地埋管式輻射末端、金屬平頂輻射末端和毛細管型輻射末端等術語。

2.5水側蒸發冷卻

通過蒸發冷卻獲得低溫的冷水,解決了常規蒸發冷卻冷風技術風道占空間大、風機電耗高等問題。由于均采用冷風作爲載冷介質,使得空氣調節區的室內負荷全部由經過冷卻處理的空氣來處理,這就要求蒸發冷卻技術的系統必須爲全空氣式空調系統,這就對建築物空間提出了很大的要求,使得蒸發冷卻技術僅能在大空間公共建築中使用,如商場、影劇院、體育館等,無法大範圍推廣蒸發冷卻技術。

从载冷介质出发,冷风和冷水相比,以冷水为载冷介质时,输送相同冷量,冷水系统的输配系统电耗约是冷风系统的 1/4~1/10 。且因为冷水系统具有各空气调节区单独调节的特性,比冷风系统节省空间,在宾馆客房、办公室等建筑中被大量采用。

此类术语包括直接蒸发冷水机组、间接蒸发冷水机组、空调用冷却塔、蒸发冷却式冷水机组、蒸发冷却与机械制冷复合高温冷水机组、水侧效率和淋水密度 等。

2.6被動式蒸發冷卻

如今,各种环保节能的政策及措施都已成为我们耳熟能详的文明生活发展趋势,它已被赋予了新的含义——能量的有效利用。随着人们对生活标准、工作环境要求的提高和空调技术的迅猛发展,空调能耗也以惊 人的速度在增加。考虑到太阳能是一种可再生、无污染 的能源,而蒸发冷却具有节能环保的优势,如果能将节能环保的蒸发冷却与太阳辐射能的收集利用有效地 结合在一起,其结果将会不言而喻。实践证明,在提高 围护结构隔热性能可大大减小空调负荷的基础上,配以自然冷却的技术和措施,对许多地区是非常有效的。 这些技术和措施一般被称为被动冷却和混合冷却” 。理论上,以降低建筑物围护结构外表面温度为目的的 利用太阳能被动蒸发冷却问题,按蒸发机理可分为两 类:一类是自由水面的蒸发冷却问题,这类问题包括蓄水屋面、蓄水漂浮物、浅层蓄水、流动水膜及复杂的喷雾措施等;另一类则是多孔材料蓄水蒸发冷却问题(如秋葵视频老司机app破解版中所用的湿帘) 。虽然目前利用太阳能的被动蒸发冷却还不能完全替代机械制冷,但是相信如果能将两者结合利用将会大大降低建筑物能耗,节约能源,是符合可持续发展理论的。

此類術語包括多孔材料、調濕材料、建築淋水被動蒸發冷卻、建築蓄水被動蒸發冷卻、貼附蓄水材料的蒸發冷卻、多孔調濕材料被動蒸發冷卻和被動蒸發冷卻牆等。

2.7蒸發冷卻氣候適應區及室內熱舒適性

我国幅员辽阔,地貌复杂多样,南北气候差异很大,受海上风及地理位置等因素的影响,形成湿热、温湿、干旱及半干旱等多样气候条件 ,而蒸发冷却空调是一种“气象空调”,与气候紧密相连,气候条件是影响 蒸发冷却空调使用效果的因素之一,不同的气候条件以及蒸发冷却空调技术自身的特点,决定了蒸发冷却空调在不同的地区有不同的适用性。因此,划分蒸发冷却气候适应区,对于推进蒸发冷却空调在我国部分替代传统机械制冷空调的进程、选择蒸发冷却空调方式以达到节能的目的均有重要的参考价值,同时对降低建筑能耗、缓解电力压力和臭氧层空洞以及温室效应等都具有十分重要的意义 。

熱舒適性是居住者對室內熱環境滿意程度的一項重要指標。就我國而言,不同地區所采用的標准也有所不同,尤其是緯度有一定差異的地方。而空氣調節的主要任務是實現空氣的溫度以滿足人體對熱舒適性的要求。因此研究蒸發冷卻空調對人體熱舒適性的影響因素,以及各地區結合氣侯眭、種族特性、生活習慣、身體素質等,對舒適性指標進行各自的修正和改進,得出適合本地區的舒適性指標,對蒸發冷卻空調技術的推廣應用起到十分重要的作用。

此類術語包括幹燥地區、中等濕度地區、高濕度地區、幹球溫度、濕球溫度、相對濕度和露點溫度等。

2.8蒸發冷卻自動控制

隨著國內外對蒸發冷卻空調技術日益重視,蒸發冷卻空調的應用越來越廣泛。由于蒸發冷卻受室外氣象條件變化影響很大,所以爲了適應室外氣象條件變化,直接蒸發冷卻與間接蒸發冷卻等功能段頻繁切換,可以靈活自由組合,得到不同的效果,適應各種場合的需求。因此,對蒸發冷卻自動控制系統提出了很高的要求,以保證蒸發冷卻空調機組穩定地運行,達到節能的效果。此外,從國內外對蒸發冷卻的研究來看,雖然在基本理論、實驗研究及其應用方面已做了大量工作,但人們對蒸發冷卻空調機組和空調系統自動控制方面研究卻甚少。因此,有必要將蒸發冷卻自動控制類術語單獨提出,使之在蒸發冷卻空調領域發揮越來越大的

作用。

此類術語包括溫度控制器、濕度控制器、可編程控制器、直接數字控制和集散控制系統等。

2.9蒸發冷卻水質處理

蒸發冷卻是以水作爲制冷劑,而直接蒸發冷卻水與被處理的空氣直接接觸。對于所有的由直接蒸發冷卻段和問接蒸發冷卻段組合而成的蒸發冷卻空調系統,其水系統都屬于開式系統。因此,若水質較差,蒸發冷卻空調在運行過程中會有大量水垢、淤泥、鐵鏽等腐蝕産物和藻類生物粘泥産生,這些汙垢沈積在換熱器表面,嚴重影響蒸發冷卻空調的制冷效果和使用壽命。因此,需要在蒸發冷卻水系統中定期投加各種水處理藥劑,如緩蝕阻垢劑、分散劑、殺菌劑,使水中的結垢性離子穩定在水中,防止結垢、微生物、藻類生成,並起到控制腐蝕、保護蒸發冷卻空調機組的作用。蒸發冷卻空調水處理對改善蒸發冷卻空調制冷效果、節約能源、抑制設備腐蝕、延長機組使用壽命等都具有現實意義和實用價值。所以蒸發冷卻空調水系統的水質問題需要引起高度重視。

此類術語包括水垢、汙垢、汙垢熱阻、腐蝕、靜電處理法、磁化處理法、高頻電子法、藥劑法、臭氧法和光催化法等。

2.1 0蒸发冷却与其它技术的结合

蒸發冷卻空調技術是一種節能、環保、經濟的冷卻方式。但也存在著不足之處,如溫降有限、缺乏除濕功能等。目前,蒸發冷卻空調在我國西北地區得到了廣泛的應用,但在濕球溫度較高的中等濕度或高濕度地區卻難以推廣使用,是因爲:1)系統溫降範圍有限,且都不具備除濕功能,無法達到室內環境舒適性要求;2)蒸發冷卻空調設備體積大,機組占地面積大,尤其是多級蒸發冷卻空調系統的機組占據較大的空間,因此,蒸發冷卻空調技術也不是盡善盡美的同,只有將蒸發冷卻空調技術與其它技術相結合,取長補短,才能真正發揮蒸發冷卻空調技術的優勢;3)水質汙染問題,蒸發冷卻空調系統在運行過程中,蒸發表面都是濕潤的,是細菌的滋長源,降低了蒸發冷卻空調工作效率,不可避免地影響蒸發冷卻空調的推廣、使用。因此,將蒸發冷卻空調技術與納米光催化技術或負離子等淨化技術相結合,很好地改善了室內空氣品質。此外,將蒸發冷卻空調技術與現有的輻射供冷(暖)技術、自然通風技術、置換通風技術、工位一環境送風技術、蓄冷技術及太陽能利用等相結合同,使之在節能、環保等方面發揮其重要的作用。

所以此部分的術語也是蒸發冷卻空調術語裏重要的一部分,對探索蒸發冷卻空調系統的特殊形式,進行深入研究蒸發冷卻關鍵技術,具有重要意義。此類術語包括集中式蒸發冷卻與機械制冷複合空調系統、半集中式蒸發冷卻與機械制冷複合空調系統、雙系統式蒸發冷卻與機械制冷複合空調系統、轉輪式除濕空調系統和溶液除濕蒸發冷卻系統等。

3  结语

本文所述僅僅是蒸發冷卻空調術語整體框架的分類,在沒有任何標准的前提下,本文進行了初步的嘗試,將蒸發冷卻空調術語分爲10部分,希望能對蒸發冷卻空調術語標准化工作起到很好的引導作用。也希望更多的致力于蒸發冷卻空調研究的工作者,可以投入更多的精力去關注蒸發冷卻空調術語標准化問題從而引導蒸發冷卻空調産品更好、更健康的發展。

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