直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻的區(qū)別？

作者：蘭洋科技????瀏覽量：9308????時(shí)間：2023年06月27日????標(biāo)簽: 蒸發(fā)冷卻空氣冷卻冷卻技術(shù)

蒸發(fā)冷卻工藝是一種使用水作為制冷劑的冷卻技術(shù)，這是一個(gè)顯著的優(yōu)勢，使其環(huán)境友好。

蒸發(fā)冷卻的工作原理是水的蒸發(fā)。水從進(jìn)入的空氣中吸收熱量并蒸發(fā)。蒸發(fā)使空氣冷卻并增加其濕度。由于能耗低，這種冷卻方法在炎熱干燥的氣候中非常流行。

人體汗液的分泌和蒸發(fā)導(dǎo)致的身體冷卻是蒸發(fā)冷卻的一個(gè)例子。這種控制體溫的自然現(xiàn)象在所有哺乳動(dòng)物中都很普遍。

在蒸發(fā)冷卻過程，風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)用于從外部吸入熱空氣，并通過濕墊，為水蒸發(fā)提供足夠的表面積。墊子通常由諸如白楊木羊毛或紙賽璐珞墊之類的材料制成。

蒸發(fā)冷卻工藝

墊子材料：阿斯彭羊毛纖維。

墊子材料：紙賽璐珞墊

與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)一樣，蒸發(fā)冷卻器也可以作為獨(dú)立機(jī)器安裝或通過管道安裝。蒸發(fā)冷卻器可以安裝在屋頂、窗戶安裝或地面安裝。當(dāng)安裝管道系統(tǒng)時(shí)，屋頂安裝是首選。

由于系統(tǒng)在不斷蒸發(fā)時(shí)需要不斷補(bǔ)充水，因此水的質(zhì)量至關(guān)重要。如果使用硬水，會(huì)導(dǎo)致金屬部件結(jié)垢。水垢沉積也發(fā)生在墊中并且經(jīng)過一段時(shí)間。這會(huì)導(dǎo)致水在墊上的分布不均勻，從而導(dǎo)致熱點(diǎn)和由此產(chǎn)生的有效冷卻。為了解決再循環(huán)水中礦物質(zhì)含量高的問題，安裝了排水管以連續(xù)/間歇地排出部分水。

蒸發(fā)器的其他應(yīng)用之一冷卻，在工業(yè)冷卻塔中大規(guī)模使用。在冷卻塔中，通過熱交換器從工業(yè)系統(tǒng)/過程中吸收熱量的循環(huán)水被排放到大氣中。

散熱過程是通過水分配噴嘴和管道系統(tǒng)在大面積上噴灑水來實(shí)現(xiàn)的，并將水收集在下面的水池中。根據(jù)冷卻塔的設(shè)計(jì)，水的蒸發(fā)是通過自然對(duì)流或引風(fēng)機(jī)引起的。取決于流入水和大氣溫度之間的差值以及相對(duì)濕度，在冷卻塔中可以實(shí)現(xiàn)6-10°C的溫降。

什么是蒸發(fā)冷卻？

蒸發(fā)冷卻可以使用比典型制冷過程少得多的能量來降低空氣溫度。

在這個(gè)過程中，水在空氣流中蒸發(fā)，并從液相變?yōu)闅庀唷?來自周圍空氣的顯熱在該過程中用作蒸發(fā)水所需的潛熱——空氣中的能量損失導(dǎo)致空氣溫度降低。

這種冷卻技術(shù)既節(jié)能又具有高度可持續(xù)性，可確保在辦公樓、生產(chǎn)或配送中心內(nèi)營造勤勞、舒適和衛(wèi)生的工作環(huán)境。與另一種機(jī)械冷卻系統(tǒng)相比，蒸發(fā)冷卻方法使用的能量要少得多，但與傳統(tǒng)冷卻方法相比，其冷卻能力相同或更有效。

蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)不使用受污染的溫暖室內(nèi)空氣，從而在房間或建筑物內(nèi)產(chǎn)生 100% 新鮮和無污染的空氣。

然而，蒸發(fā)冷卻有其缺點(diǎn)，主要是當(dāng)大氣濕度高時(shí)效率降低。在高濕度條件下，或當(dāng)相對(duì)濕度由于大氣已經(jīng)被水分飽和，接近 100% 的水分蒸發(fā)變得困難。

因此，冷卻能力急劇下降。更重要的是，當(dāng)在炎熱潮濕條件下的住宅區(qū)使用蒸發(fā)冷卻器時(shí)，由此產(chǎn)生的空氣中較高的水分含量會(huì)使環(huán)境更不適合人類居住。保持持續(xù)的高濕度水平也會(huì)導(dǎo)致家居用品中形成霉菌。

蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)

蒸發(fā)冷卻的不同技術(shù)是 (1) 直接、(2) 間接和 (3) 直接/間接或兩級(jí)蒸發(fā)冷卻。

什么是直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)？

直接蒸發(fā)冷卻被定義為系統(tǒng)，其中傳入的外部空氣吹過加濕器，在加濕器中添加水分以降低其溫度。

在這個(gè)冷卻系統(tǒng)中，外部空氣吹過潮濕的表面，通常是纖維素蜂蜜冷卻墊。表面上的水分蒸發(fā)并降低空氣溫度。在鼓風(fēng)機(jī)的幫助下，冷卻空氣在所需空間內(nèi)循環(huán)。

直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)

在直接冷卻中，通過水蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的所有冷卻效果都轉(zhuǎn)移到被冷卻的空間。實(shí)際上沒有冷卻負(fù)荷的損失。考慮到 1000 Kg 水需要大約 680 KW 的能量才能將其從液相轉(zhuǎn)化為氣相，所達(dá)到的冷卻效果是顯著的。

然而，該系統(tǒng)有其局限性，因?yàn)槔鋮s效率會(huì)隨著進(jìn)入空氣濕度的增加而急劇降低。這是因?yàn)槿绻M(jìn)入的空氣已經(jīng)飽和了水分，則添加額外水分的可能性會(huì)降低，因此會(huì)產(chǎn)生冷卻效果。

直接蒸發(fā)冷卻如何工作？

直接蒸發(fā)冷卻或單級(jí)冷卻會(huì)增加氣流的水分含量，直至達(dá)到飽和點(diǎn)。

一個(gè)工作的細(xì)節(jié)直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)如下：

從結(jié)構(gòu)上看，它非常簡單，由風(fēng)扇、厚墊、蓄水池等組成。
在一個(gè)大風(fēng)扇的幫助下，來自外面的空氣被吸入厚厚的海綿狀濕墊。
厚墊的主要功能是吸水，并且這些墊的大量層增加了表面積。這種厚墊也稱為加濕器單元。熱空氣蒸發(fā)加濕器墊提供的大表面積上的水分子，結(jié)果加濕器內(nèi)的空氣溫度下降。溫降取決于進(jìn)入空氣的濕度或水分含量，如果空氣又熱又干，溫降最高可達(dá) 20°C。
它是可用的最簡單和最受歡迎的冷卻系統(tǒng)，可用作滿足空調(diào)要求的最經(jīng)濟(jì)的替代方案，尤其是在某些氣候條件下。
提供開窗以循環(huán)冷空氣。也可以使用通向通風(fēng)閣樓的天花板通風(fēng)口。

可以實(shí)現(xiàn)的冷卻量可以根據(jù)進(jìn)入空氣的干濕球溫度計(jì)算。在心理測量圖表的幫助下，需要這些溫度來計(jì)算進(jìn)入空氣的濕度。如上圖所示，藍(lán)點(diǎn)表示干球溫度為25.4°C，濕球溫度為23.5°C。

這兩個(gè)溫度之間的低差異表明通過蒸發(fā)冷卻進(jìn)入的空氣的冷卻潛力較低。因此這點(diǎn)位于 80% 相對(duì)濕度以上曲線。另一方面，紅點(diǎn)表示進(jìn)入空氣的蒸發(fā)冷卻潛力較高，干球和濕球溫度分別為 42° 和 23.5° C。可以理解的是，特定濕度位于較低范圍內(nèi)（低于 20% 曲線）。

什么是間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)？

在間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中，空氣流被供應(yīng)到冷卻空間并且不與水接觸。

該過程實(shí)現(xiàn)了熱回收單元，其中被冷卻的空氣與在金屬表面的另一側(cè)蒸發(fā)的水進(jìn)行熱交換。由于不與水直接接觸，因此空氣在不添加任何水分的情況下被冷卻。

間接蒸發(fā)冷卻

間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)采用各種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)水側(cè)的蒸發(fā)冷卻。在一種類型中，要冷卻的空氣通過一系列噴有水的金屬管。來自熱空氣的熱量使金屬表面上的水蒸發(fā)，從而產(chǎn)生冷卻效果。

間接蒸發(fā)冷卻如何工作？

在間接蒸發(fā)散熱器空氣的過程濕度不會(huì)增加。

間接蒸發(fā)冷卻器使用周圍的空氣來冷卻內(nèi)部溫度，而不允許外部和內(nèi)部氣流直接混合。蒸發(fā)冷卻過程中產(chǎn)生的水分隨廢氣一起排出，送入冷卻空間的氣流通過空對(duì)空換熱器進(jìn)行冷卻。

基于上述概念的設(shè)計(jì)有多種變化。

間接蒸發(fā)冷卻的工作原理

間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的典型設(shè)置如上圖所示。在該系統(tǒng)中，入口空氣被分成兩部分。一部分通過加濕器，然后通過熱交換器排出。進(jìn)氣流的另一部分在被供應(yīng)到被冷卻的空間之前與冷濕空氣進(jìn)行熱交換。

間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)

在這種配置中，空氣對(duì)空氣熱交換器由交替的濕管和干管組成。入口空氣進(jìn)入干燥管，其中一部分被釋放到被冷卻的空間。另一部分被推回濕管，在那里進(jìn)行蒸發(fā)冷卻。潮濕的冷卻排氣與進(jìn)入的熱入口空氣交換熱量并提供冷卻效果。

這種方法降低了干球和濕球溫度，并且空氣被冷卻而不會(huì)增加任何額外的濕度。因此，這種蒸發(fā)冷卻方法適用于需要低濕度的服務(wù)。

如上面的心理測量圖表所示，通過間接蒸發(fā)冷卻，雖然干球和濕球溫度都顯著降低，但被冷卻空氣的特定濕度沒有變化。

直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻的區(qū)別？

直接和間接冷卻的有效性取決于干球溫度超過送風(fēng)濕球溫度的極限。

直接和間接蒸發(fā)冷卻之間的區(qū)別是：

直接和間接蒸發(fā)冷卻之間的區(qū)別是.jpg

這里干球代表在溫度計(jì)的幫助下測量的環(huán)境或周圍空氣溫度，而濕球是空氣蒸發(fā)冷卻后達(dá)到的最低空氣溫度水平。

直接和間接蒸發(fā)冷卻

蒸發(fā)冷卻器的優(yōu)點(diǎn)

蒸發(fā)冷卻器或沼澤冷卻器是一種廣泛用于通過加濕降低環(huán)境溫度的電器。

蒸發(fā)冷卻器的主要優(yōu)點(diǎn)是：

與通常的空調(diào)系統(tǒng)相比，更實(shí)惠，同時(shí)消耗的能源更少。
與空調(diào)相比，安裝成本非常低，由于結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)成本非常低。沒有壓縮機(jī)也沒有制冷劑使用時(shí)，冷卻器的主要部件是風(fēng)扇和水泵。在空調(diào)系統(tǒng)的情況下，不需要熟練或?qū)I(yè)的服務(wù)提供商。
這些冷卻器在干燥和沙漠地區(qū)工作得最好，因?yàn)樗鼈儠?huì)增加空氣中的水分含量。俗稱沙漠冷卻器。由于使用蒸發(fā)冷卻器，與干燥天氣相關(guān)的一些健康問題如鼻襯、喉嚨干燥等得到了解決。
保持對(duì)木制家具有益的自然濕度水平。

蒸發(fā)冷卻器的缺點(diǎn)

蒸發(fā)冷卻器不適合潮濕氣候和雨季。

蒸發(fā)冷卻器的缺點(diǎn)主要是由于過度加濕的負(fù)面影響。