直接蒸发冷却空调制冷量的探讨
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蒸发温度对制冷系统的影响需要明白,家用空调一般不能调节蒸发温度,对于冷库等装置可以微量调整蒸发温度,提高主要是在设计制造阶段。
制冷剂在蒸发器内蒸发时的温度,也是制冷剂对应于蒸发压力的饱和温度,它对制冷效率影响较大,它每降低1度,制取同样的冷量需增加功率4%,所以在条件许可的情况下,适当提高蒸发温度,对提高空调器制冷效率是有利的。
家用空调器的蒸发温度一般比空调出风口温度低5-10℃,正常运行时,蒸发温度在5~12℃,出风温度在10-20℃。
1、蒸发温度的调节蒸发温度调节,在实际操作中是控制蒸发压力,即调节低压压力表的压力值,操作中通过调节热力膨胀阀(或节流阀)的开度来调节低压压力的高低。
膨胀阀开启度大,蒸发温度升高,低压压力也升高,制冷量就会增大;如果膨胀阀开启度小,蒸发温度降低,低压压力也降低,制冷量就会减少。
影响蒸发温度变化的因素在制冷装置实际运行过程中,蒸发温度的变化是很复杂的,它除了直接受膨胀阀(节流阀)控制外,与被冷却对象的热负荷、蒸发器的传热面积和压缩机的容量有关。
这三个条件某一个发生变动时,制冷系统的蒸发压力和温度必然发生相应的变化,因此操作人员要保证蒸发温度在规定范围内稳定运行,就需要及时地了解蒸发温度的变化,根据蒸发温度的变化规律,适时地、正确地进行蒸发温度的调节。
2、热负荷的变化对蒸发温度的影响所谓热负荷,即指被冷却物的放热量,热负荷的变化就是被冷却物放热量大小的变化。
制冷装置在运行过程中,热负荷的变化是经常发生的。
当热负荷增大时,其它条件不变的情况下,蒸发温度就会升高,低压压力也会升高,吸气的过热度也会加大。
这种情况下只能开大膨胀阀,增大制冷剂的循环量,而不能因为低压压力升高关小膨胀阀,降低低压压力。
这样做将会使吸气过热度更大,排气温度升高,运行条件恶化。
调节膨胀阀时,每次调节量不应过大,调节后必须经过一定时间的运行,才能反映出热负荷与制冷量是否平衡。
制冷压缩机能量的变化对蒸发温度的影响当增加制冷压缩机的能量时,压缩机的吸气量就相应增加,在其它条件不变的情况下,就会出现高压升高,低压降低,蒸发温度也会随之下降。
蒸发冷却技术在空调系统中的节能分析摘要:现如今,我国社会经济日新月异,人们的生活水平获得了显著提升,随着对建筑内外环境也有了更高的要求,所以,建筑节能问题十分关键。
若要实现黄金资源的可持续发展,那么就应进一步研究节能减排的相关技术及设备。
传统的空调技术会消耗很多能源,与节能减排标准相违背,而蒸发冷却空调技术却有着一定的创新性,可通过自身优势特点实现节能减排。
为此,文章分析了关空调系统中蒸发冷却技术的节能,以供行业人士参考和借阅,更好的为行业的健康发展助力。
关键词:间接蒸发冷却;应用形式;节能效果前言:近些年,我国社会经济飞速发展,由此带来了较为严重的环境污染及资源短缺问题,为此,我们都格外关注通过节能减排方式提升资源的有效利用,最大程度的实现能耗的降低。
蒸发冷却空调技术利用自然环境中干燥空气的能量,通过水和空气之间的热湿交换获得制冷能力。
此类方法不但有良好的效率,也会实现成本的有效节约,所以可以广泛在现实中进行推广。
1蒸发冷却技术介绍蒸发冷却技术是指利用干空气实现能量利用的一项有效制冷技术。
干空气能是指不饱和空气趋于饱和状态时所具有的能(冷)量,表现为与循环水接触的不饱和干燥空气,水在蒸发过程中吸收周围区域的蒸发潜热,冷却空气。
利用蒸发冷却技术的空调设备和机械空调相比,不使用压缩机,耗电设备仅为风机和水泵,且不使用氟氯烃类制冷剂,具有运行功耗低、环保节能的优点。
根据水与空气的接触方式,可将蒸发冷却技术分成两类,即间接及直接的蒸发冷却技术,下图1为具体的技术原理。
直接蒸发冷却主要是空气与水进行直接接触,通过水的蒸发,降低空气温度,具体特点是空气可实现等焓加湿,见图1(a),送风降温的最高温度是进风的湿球温度。
间接蒸发冷却为经费直接接触热换器,向机房循环空气传递直接蒸发冷却获得的湿空气的冷量,这是空气等湿降温的过程,具体为图1(b)。
二次空气通过处理后,干湿球温度均会降低,然而含湿量却不会变化,送风气流能减焓等湿降温,进风的露点温度是送风温度极限温度。
制冷量的计算方法制冷量是一个系统制冷性能的重要指标,它表示了制冷设备在单位时间内从一个热源吸收的热量。
制冷量的计算方法会受到不同的制冷系统类型和特点的影响,下面将详细介绍几种常见的制冷量计算方法。
1.纯蒸发制冷循环系统的制冷量计算方法:纯蒸发制冷循环系统主要包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀四个主要部件。
其制冷量的计算方法可以通过以下公式进行计算:Q = m × h_fg其中,Q代表制冷量,m代表制冷剂的质量,h_fg代表制冷剂的气化潜热。
2.非纯蒸发制冷循环系统的制冷量计算方法:非纯蒸发制冷循环系统相对于纯蒸发制冷循环系统增加了回热器或再热器等部件,可以在系统中再次回收一部分的制冷剂的气化潜热来提高制冷效果。
其制冷量计算方法可以通过以下公式进行计算:Q = m × h_fg + m × (h_3 - h_2)其中,m代表制冷剂的质量,h_fg代表制冷剂的气化潜热,h_2和h_3分别代表制冷剂在蒸发器和再热器中的焓值。
3.吸收式制冷系统的制冷量计算方法:吸收式制冷系统主要由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器四个主要部件组成,其制冷量的计算方法可以通过以下公式进行计算:Q=m×(h_2-h_1)其中,m代表制冷剂的质量,h_1和h_2分别代表制冷剂在蒸发器和冷凝器中的焓值。
除了上述方法外,制冷量的计算还可以通过制冷原理等其他相应的实际情况进行计算。
此外,需要注意的是,制冷量的计算还受到多种因素的影响,如制冷剂的性质、系统的工况条件和环境温度等,因此在实际应用中需要综合考虑这些因素进行准确计算。
总结起来,制冷量的计算方法主要取决于所使用的制冷系统的类型和特点。
在计算时需要综合考虑制冷剂的焓值、气化潜热以及系统中其他关键部件的参数,确保计算结果更加准确。
蒸发冷却空调技术的研究和应用随着全球气候变化和城市化进程的不断加速,空调已经成为当代人民生活中不可或缺的部分。
尤其是在夏季高温天气,没有空调就像生活缺失了一大片舒适度。
但是空调使用却带来了另外一个问题,耗费大量的能源导致环境污染和持续加剧的能源危机。
因此,研究高效、低耗的空调技术,如蒸发冷却空调技术,变得越来越重要。
1. 蒸发冷却空调技术的基本工作原理蒸发冷却空调技术(EAC)是一种被广泛运用的低耗能空调技术。
它的基本原理是把水分子变成蒸汽,并将蒸汽吹向空气流中,使空气流中的水分子与蒸汽混合,从而吸收热量,达到降温的目的。
这种基本的工作原理被应用到许多不同的场景中,包括住宅,商业和工业等。
2. 蒸发冷却空调技术的优点相比传统的制冷空调技术,蒸发冷却空调技术有许多明显的优点。
其中最一个最显著的优势就是低能耗。
蒸发冷却空调技术消耗的能源仅为传统空调技术的20%。
这是因为它不需要使用大量的电力来制冷,而主要是依靠水的蒸发过程来降温。
另外,蒸发冷却空调技术还具有环保的特点,因为它不会产生有害的氟氯烃类物质。
3. 蒸发冷却空调技术应用的研究和发展近年来,蒸发冷却空调技术在世界范围内得到广泛的研究和开发,其应用领域也越来越多元化。
特别是在欧洲和北美洲,已经有很多商业和工业的企业使用蒸发冷却空调技术来降低能耗和保护环境。
在中国,随着能源危机的不断加重,越来越多的政府和企业开始关注蒸发冷却空调技术的发展。
目前,一些大型商场和住宅社区已经开始使用这种技术来取代传统的制冷空调技术。
4. 蒸发冷却空调技术的局限性和改进方向虽然蒸发冷却空调技术在低耗能、环保等方面具有许多优势,但也存在一些局限性。
比如,蒸发冷却空调技术需要使用大量的水,而在国内有些地区出现过水资源短缺的问题。
此外,蒸发冷却空调技术对于空气湿度也有一定的要求,当空气湿度较高时,蒸发冷却效果会下降。
因此,对于蒸发冷却空调技术的优化和改进,应该考虑到这些问题。
制冷技术中的蒸发冷却技术研究在现代社会中,制冷技术已经成为了不可或缺的一部分。
不论是家庭用的空调、冰箱,还是工厂中的制冷装置,都需要通过制冷技术来实现。
而在制冷技术中,蒸发冷却技术是一种非常重要的方法。
一、蒸发冷却技术的基本原理蒸发冷却技术是利用蒸发的原理来降低温度的一种制冷方式。
具体来说,它是通过将液态物质蒸发成气态,在蒸发的同时吸收周围环境中的热量,从而实现降温的目的。
这个过程中,蒸发物质会从液态相转化为气态相,而吸收的热量会导致周围环境的温度下降。
二、蒸发冷却技术的应用范围由于蒸发冷却技术具有高效、成本低、可靠性高等优点,因此它在许多领域中得到了广泛应用。
其中最常见的应用领域是空调和冰箱等家用电器。
此外,它还被广泛应用于食品加工、医药、农业、化工、纺织等领域中。
在制造业中,蒸发冷却技术也被用于降温、控制湿度、减少热变形等方面。
三、蒸发冷却技术的优缺点蒸发冷却技术与其他制冷技术相比,具有以下优点:1. 高效。
蒸发冷却技术可以通过自然蒸发或增压蒸发等方式来实现制冷,其制冷效率高,能够更快地进行降温。
2. 节约。
蒸发冷却技术的制冷原料大多是易得的天然物质,因此成本相对较低。
3. 环保。
蒸发冷却技术不会排放有害物质,对环境的影响较小。
但是,蒸发冷却技术也存在一些缺点。
1. 依赖环境。
蒸发冷却技术的制冷效果取决于周围环境的湿度和温度等因素。
2. 受制于环境。
在高温和干燥的环境下,蒸发冷却技术的制冷效果会大大降低。
3. 需要维护。
蒸发冷却技术中的设备和管道都需要定期进行清洁和维护,否则会影响制冷效果。
四、蒸发冷却技术的未来发展随着科技的不断进步和经济的发展,蒸发冷却技术在未来的应用前景是非常和广的。
在新兴领域中,例如新型电池、生命科学和化学生物学,已经出现了利用蒸发冷却技术进行制冷的创新应用。
在传统行业中,例如汽车制造、纺织业和食品加工行业,蒸发冷却技术也得到了广泛应用。
总之,蒸发冷却技术是一种非常重要的制冷技术,在许多行业中发挥着重要的作用。
制冷循环的冷凝、蒸发温度对制冷量的影响本文主要介绍重庆生产的五十铃人货两用车,车辆使用一段时期后,由于车辆密封性和发动机隔热效果明显变差,使制冷剂冷却不充分,从而不能满足制冷的要求。
通过采用增加一级冷凝器的方法,弥补了制冷剂冷却不足,同时避免了要通过减少循环流量来达到降低蒸发温度的限制。
标签:空调制冷不足蒸发器和冷凝器温度和压力偏高提高冷凝效果前言随着我国国民经济的迅速发展,国力不断增强,人民生活水平不断提高,对使用的汽车要求也越来越提高。
不单对汽车技术性能(如动力性、经济性)有更高要求,而且对其使用的舒适性也有新的要求。
而提高舒适性的一个重要标志,就是汽车能够提供良好的空调制冷效果,以满足驾驶员舒适性要求。
若空调制冷系统效果不佳,则无法为驾驶员提供一个舒适的工作环境。
(一)汽车空调制冷不良故障据驾驶员反映,我单位一辆五十铃NKR人货两用车空调制冷系统,空调制冷不足。
接上岐管压力表测试压力,低压侧压力为0.34MPa,高压侧压力为1.72MPa,高低压侧压力均痹积常标准偏高。
运行时观察视液镜制冷剂的流动情况,发现有很多气泡,这反映系统内制冷剂不足,但由于高低压力偏高,说明系统内已混入了大量空气。
测试蒸发器温度与压力、冷凝器温度与压力,均已超出正常的范围,若这时不考虑系统压力高,已混人大量空气的故障情况,而直接补充制冷剂,则会使发动机功率消耗增大,系统运行时使压缩机拖死,皮带发热熔断。
但不补充制冷剂,系统的制冷剂不足势必造成制冷系统制冷不良。
所以应先排除蒸发器和冷凝器温度和压力偏高的故障,然后再补充系统内的制冷剂。
(二)造成故障的原因分析汽车空调制冷系统工作过程是:经压缩机压缩后的高温高压制冷剂蒸汽,从高压管路进人冷凝器冷却后,以液态形式进入贮液干燥过滤器,滤去杂质、除去水分再经膨胀阀节流降压,以雾状进入蒸发器蒸发吸热,通过蒸发器进行热交换,吸收车厢内空气的热量。
吸热后的制冷剂变成低压蒸气,被重新吸回压缩机再压缩循环,通过不断循环,吸收车厢内空气的热量而使车厢内降温。
蒸发冷却技术在空调领域的应用随着人们对生活质量的追求日益增强,空调作为一种主流的家电产品,逐渐被人们所接受和使用。
然而,空调采用的传统压缩式制冷技术,不仅对环境造成污染,还存在能源浪费和使用成本高等问题。
因此,新型的蒸发冷却技术应用到空调领域,不仅可以解决以上问题,还可以提升产品的性能和长期运行质量。
一、蒸发冷却技术的原理及优势蒸发冷却技术是指在流体蒸发的过程中所吸收的热量,可以用于空调制冷,也可以用于加湿。
相比传统的制冷技术,蒸发冷却技术具备以下多个优势:1. 节能减排:蒸发冷却技术一般只需使用水等环保材料作为制冷剂,无需使用氟气等臭氧杀手。
因此,蒸发冷却技术能够有效减少二氧化碳的排放量,达到节能减排的效果。
2. 成本低廉:传统压缩式空调需要使用稀缺元素制成的制冷剂,成本相对较高,而蒸发冷却技术可以利用水这种廉价可得的天然资源作为制冷剂,成本相对较低。
3. 环保节能:蒸发冷却技术可以提高空气的湿度,改善空气质量。
同时,由于其制冷效果稳定,避免了传统制冷技术在启动瞬间的能量高峰,从而实现了更为环保和节能的效果。
二、蒸发冷却技术应用于空调领域的方法1. 直接蒸发式空调:直接蒸发式空调顾名思义,就是直接利用水蒸气来达到制冷的效果。
这种空调的使用成本低,制冷效果好,非常适合一些干热的地区。
但是,使用过程中会产生很多水蒸气,对环境造成一定的污染。
2. 间接蒸发式空调:间接蒸发式空调主要是利用冷凝器将蒸发器蒸发出来的水气冷却,在通过外界的新鲜空气进行换热,从而达到良好的制冷效果。
这种空调的技术复杂,但使用过程非常环保,不会产生二氧化碳等有害废气。
3. 海绵式蒸发式空调:海绵式蒸发式空调主要是将空气吹过一些特制的海绵,通过海绵的孔隙来进行蒸发和换热。
这种空调使用简单,结构紧凑,非常适合使用在一些小型房屋和户外环境中。
三、蒸发冷却技术在空调领域的未来发展随着环保节能理念的不断普及,以及对空气质量的高度关注,蒸发冷却技术在将来很有可能成为主流的空调制冷技术。
蒸发温度与制冷量的关系
蒸发温度与制冷量的关系是制冷工程领域中的一个重要问题。
制冷过程中,制冷剂从低温的状态蒸发成为高温状态,这个过程中涉及到蒸发温度与制冷量的关系。
下面我们将分步骤来阐述这个关系。
第一步,了解蒸发温度与制冷量的概念。
蒸发温度是指制冷系统中蒸发器内制冷剂蒸发的温度,也就是制冷系统中的低温端温度。
制冷量是单位时间内制冷系统从室外吸收的热量,也就是从制冷系统中的高温端排出来的热量。
第二步,理解蒸发温度对制冷量的影响。
蒸发温度对制冷量有着非常重要的影响。
当蒸发温度降低时,制冷系统从室外吸收的热量也会降低,制冷量也会随之减小。
而当蒸发温度升高时,制冷系统从室外吸收的热量增加,制冷量也会随之增加。
第三步,分析蒸发温度与制冷量的关系。
蒸发温度与制冷量的关系遵循制冷循环的制冷效果的规律,即当制冷剂在低温环节蒸发时,制冷效果越好。
因此,当蒸发温度下降时,制冷效果越好,制冷量也相应的增加,反之亦然。
同时,在制冷工程的实际应用中,为了保证制冷系统正常工作,蒸发温度和制冷量要保持适当的比例关系。
在实际的制冷系统中,为了保证蒸发温度与制冷量的比例关系,需要根据制冷系统的实际需求进行调节。
例如,当制冷系统需要更高的制冷量时,可以适当增加蒸发温度,从而提高制冷剂的蒸发速率,增加制冷量。
反之,当需要更低的蒸发温度时,可以适当减少蒸发温度,减小制冷剂的蒸发速率,降低制冷量。
总之,蒸发温度与制冷量的关系是制冷工程领域中非常重要的问题。
在实际的制冷系统中,需要根据实际需求及时调整蒸发温度和制冷量的比例关系,以确保制冷系统的正常工作和制冷效果。
蒸发制冷原理蒸发制冷是一种利用蒸发过程来实现制冷的原理,它在现代空调、冰箱等制冷设备中得到了广泛的应用。
蒸发制冷原理的核心在于利用液体蒸发时吸收热量的特性,通过控制蒸发过程来达到降温的效果。
下面我们将深入探讨蒸发制冷原理的工作过程和关键技术。
首先,蒸发制冷的基本原理是利用液体蒸发时吸收热量的特性。
当液体蒸发时,它会吸收周围环境的热量来提供蒸发所需的能量,这个过程会导致周围环境的温度下降。
这就是为什么我们在蒸发的过程中会感到凉爽的原因。
在制冷设备中,蒸发制冷原理被应用在制冷剂的循环过程中,通过控制制冷剂的蒸发来达到降温的效果。
其次,蒸发制冷的工作过程可以分为四个基本步骤,压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
首先,制冷剂被压缩成高压气体,然后通过冷凝器散发热量,使其冷却成高压液体。
接下来,高压液体通过节流阀膨胀成低压液体,然后进入蒸发器,进行蒸发。
在蒸发的过程中,制冷剂吸收了周围环境的热量,导致周围环境的温度下降,从而达到制冷的效果。
最后,制冷剂再次被吸收回收,重新进入循环过程。
蒸发制冷原理的关键技术包括制冷剂的选择、蒸发器的设计和控制系统的优化。
首先,制冷剂的选择对制冷效果和环境影响至关重要。
常见的制冷剂包括氨、氟利昂等,它们具有不同的制冷性能和环境友好性。
其次,蒸发器的设计影响着蒸发过程的效率和制冷效果。
良好的蒸发器设计可以提高制冷剂的蒸发速度和热量吸收效率。
最后,控制系统的优化可以实现对蒸发制冷过程的精确控制,提高制冷设备的效率和稳定性。
总之,蒸发制冷原理是一种利用液体蒸发吸收热量来实现制冷的技术,它在现代制冷设备中发挥着重要作用。
通过对蒸发制冷原理的深入理解和技术的不断创新,我们可以进一步提高制冷设备的效率和环保性能,为人类提供更加舒适和健康的生活环境。
文章编号:CAR248直接蒸发冷却空调制冷量的探讨汪超 黄翔 吴志湘(西安工程大学,西安 710048)摘 要 比较分析了国内外直接蒸发冷却空调供冷量的确定方法,提出了一种简单确定显热供冷量的等效方法,并通过分析发现直接蒸发冷却空调处理空气提供的显热冷量取决于风量、进口空气干湿球温差以及进口空气的含湿量。
本文同时并提出了直接蒸发冷却空调显热冷量乘以当地设计干湿球温度差, 除以供冷期平均干湿球温度差的直接蒸发冷却空调的当地实际显热供冷量的修正方法,为直接蒸发冷却空调的设计选型提供了参考指标。
关键词直接蒸发冷却空调供冷量显热供冷量DISCUSSION ON COOLING CAPACITY OF DIRECT EVAPORATIVECOOLING AIR-CONDITIONINGWang Chao Huang Xiang Wu Zhixiang(Xi′an polytechnic University, Xi′an 710048)Abstract Analyses and compares the cooling capacity of direct evaporative cooling air-conditioning, puts forward a simple calculation methods of sensible heat cooling capacity, and found that the cooling capacity depended on air volume, psychrometric difference, and humidity ratio. This paper also gives the local condition correction method of sensible heat cooling capacity which multiplies local design psychrometric difference and divides average psychrometric difference of air conditioning time to provide a reference for design and choice of direct evaporative cooling air-conditioning.Keywords Direct evaporative cooling air-conditioning Cooling capacity Sensible heat0 前言直接蒸发冷却空调是利用自然环境中可再生能源干燥空气的干球温度与湿球温度差,通过水与空气直接接触或空气通过一个展开的湿表面材料,利用热湿交换来获取冷量的一种环保且经济的冷却方式,具有较低的冷却设备成本、能大幅度降低用电量和用电高峰期对电能的要求、能减少温室气体和CFC的排放量的特点[1-2],目前,直接蒸发冷却空调已在在兰州、呼和浩特、银川、乌鲁木齐和吐鲁番等西北地区得到了大量的应用和推广,此外还广泛应用于江苏、浙江、福建和广东沿海地区的工业厂房[3]。
在直接蒸发冷却空调应用的工程设计、选型中必须要要涉及到直接蒸发冷却空调制冷量的问题。
基金项目:西安工程大学创新基金资助项目(chx090711)作者简介:汪超,(1982- ),男,在读硕士研究生由于直接蒸发冷却空调制冷过程实际上没有从被冷却空气中去除热量,而是一个热量转换的过程[4]。
采用直接蒸发冷却空调处理空气不同于传统的空调处理过程,空气的处理过程是等焓冷却过程。
被处理空气经过等焓冷却后,温度降低,湿度增加,显热量与潜热量正负相抵,全热量为零,因此采用直接蒸发冷却空调处理空气只能提供显热冷量,不能提供全热冷量。
直接蒸发冷却空调制冷量的确定不能采用传统的空调确定方式,只能采用显热冷量来确定。
1 直接蒸发冷却空调制冷量的几种确定方法与传统机械制冷空调相比,直接蒸发冷却空调的制冷量的确定是通过间接的方法确定的。
其空气处理过程是等焓冷却,温度降低,湿度增加,空气的显热量转换为潜热量,并且正负相抵,全热量为零。
由于直接蒸发冷却空调处理空气只能提供显热冷量,因此直接蒸发冷却空调制冷量的确定方法也不尽相同。
1.1 AS2913-2000《蒸发式空调设备》标准中制冷量的确定[5]澳大利亚标准AS2913-2000《蒸发式空调设备》在规定了运行工况和空调房间条件下给出了制冷量的确定公式。
运行工况和空调房间条件作如下规定:进口干球温度38℃;进口湿球温度21℃;房间干球温度27.4℃。
直接蒸发冷却空调名义额定制冷量为:()1000100v p i wi r i q c e S t t t t ρ⎡⎤=−+−⎢⎥⎣⎦(1-1) 式中:S ——名义额定制冷量,kw ;v q ——风量,L/s ;ρ——标准空气密度,kg/ m 3,标准空气为1.2 kg/m 3;p c ——湿空气定压比热,kJ/kg ·K ,湿空气定压比热为1.024kJ/kg ·K ;e ——蒸发效率,%,100i o i wit t e t t ×-=%-;i t ——空气进口干球温度,℃;wi t ——空气进口湿球温度,℃;r t ——空调区空气出口干球温度,℃,名义额定值为房间干球温度;干空气p c ——1.006 kJ/kg ·K ; 水蒸气p c ——1.84 kJ/kg ·K 。
1.2 ANSI/ASHRAE 标准《直接蒸发冷却器测试方法》中有关制冷量的问题ANSI/ASHRAE 标准《直接蒸发冷却器测试方法》中直接蒸发冷却空调更侧重的是作为通风用,而不是用来制冷的,是以送风量和饱和效率两个主要性能参数来评定直接蒸发冷却空调。
对于大部分用户而言,直接蒸发冷却空调是作为制冷设备来使用的,仅送风量和饱和效率这两个主要的性能参数并不能准确的确定直接蒸发冷却空调的制冷量。
1.3 《蒸发冷却空调技术手册》中关于制冷量的确定[4]《蒸发冷却空调技术手册》中介绍了直接蒸发冷却空调制冷量的确定方法以及制冷能力的评定方法。
1.3.1 推荐的制冷量评定方法《蒸发冷却空调技术手册》中引入了三个新的术语,即每小时转化的显热量Converted 、每小时重新获得的显热量Regain 以及每小时的净显热量NetCooling 。
通过三者之间的运算能恰当的评价直接蒸发冷却空调的制冷能力。
Net Cooling (净冷量)=Converted (所转化的显热量)-Regain(重新获得的显热量) (1-2) (1)所转化的显热量Converted :代表室外空气通过饱和填料层或其他的润湿设备时,显热的降低量。
根据已蒸发的水的重量很容易计算出所转化的显热量。
kJ/h 每小时转化的显热()kgh×蒸发掉的水的重量/=()4.187计量时间/ (1-3)式中4.187为一个大气压下,温度为23.9℃时水的蒸发潜热。
(2)重新获得的显热量Regain :表示还有其他显热量又进入到被处理的空气中,其中包括:1)来自风机的电动机、水泵、带轮、带和轴承产生的电气和摩擦的热量;2)来自空气通过风机叶片以及风机机壳流动时产生的摩擦热量;3)来自空气流过风管和出风口时产生的摩擦热量,以及以后发生的促使房间内空气循环的摩擦热量。
这三项热量的总和恰恰等于风机电动机和水泵电动机所消耗的功率之和。
此外,由于阳光强烈照射,如果测试用的水温不是异常高,如果需要,可按下式进行扣除:阳光照射获得显热量C (kJ/h )=进入的水量L (kg/h )×(t w -w bt )×6.187 (1-4) 式中:t w ——水的温度,℃;w bt ——室外空气的湿球温度,℃。
1.3.2 直接蒸发冷却空调的制冷量常规确定方法净显热冷量也可采用常规方法进行确定。
测出进入空气的干湿球温度,利用毕托管、风速仪、流量喷嘴等测出被处理的空气流量,根据已测出的被处理空气的干湿球温度,在焓湿图上查得空气比容。
kJ/h 净显热冷量()3123m min m kg t t ×(被处理空气流量,/)(-)=被处理后空气的比容,/ ××60 1.117 (1-5)式中:1t ——入口空气的干球温度,℉;2t ——被处理后空气的干球温度,℉;1.117——空气的比热,kJ/(kg ·℃)。
采用这种方法由于没有扣除显热重新获得量的必要性,但是产生误差的机会是显而易见。
1.3.3 正对气候变化的直接蒸发冷却空调制冷量修正对于一台给定的直接蒸发冷却空调,净显热冷量随着进口空气干、湿球温度差的变化而变化,是一个动态量而不是定态量,净显热冷量不能真正作为直接蒸发冷却空调性能比较评价指标。
需要消除气候差异的影响,建议采用单位冷却能力,单位kJ/(hr ·℃)。
·o 单位冷却能力[kJ/(hr C)]3kJ/h m kgo净显热冷量()=进口空气的干、湿球温度差(C)/ (1-6)单位冷却能力消除了当地气候状况的影响,不管气候和地区因素的影响,都能精确的评价直接蒸发冷却空调的冷却能力。
1.4 直接蒸发冷却空调制冷量的几种确定方法的比较式(1-1)的确定是规定了进口干、湿球温度以及空调房间的干球温度情况下的直接蒸发冷却空调的额定制冷量。
()()10001001000v p v pi wi i r q c e q c S t t t t ρρ⎡⎤=−−−⎢⎥⎣⎦ ()()10001000v p v p i o i r q c q c t t t t ρρ=−−− dec fa S S =− (1-7) 式中:o t ——直接蒸发冷却空调空气出口温度,℃;dec S ——名义工况下直接蒸发冷发冷却空调额定制冷量,kW ;fa S ——名义工况下新风冷负荷,kW 。
由于直接蒸发冷却空调通常是直流式全新风空调系统,通过式(1-7)可知,名义工况下直接蒸发冷发冷却空调额定制冷量减去名义工况下新风冷负荷才是直接蒸发冷却空调系统名义工况下的额定制冷量。
式(1-2)、式(1-5)是以直接蒸发冷却空调为研究对象得出直接蒸发冷却空调的制冷量,式(1-2)考虑了消除重新获得的显热量的影响,式(1-5)只是简单的确定直接蒸发冷却空调的制冷量,并没有考虑重新获得的显热量,误差是显而易见的。
2 直接蒸发冷却空调供冷量分析直接蒸发冷却空调夏季空气处理过程如下:图1 采用直接蒸发冷却空调系统夏季空气处理过程空气处理过程:直接蒸发冷却空调所需的冷量0Q 包括显热冷量0X Q 和潜热冷量0Q Q 为:000X Q Q Q Q =+ (2-1) 0()X m p W O Q q C t t =− (2-2)02500()Q m W O Q q d d =− (2-3) 由直接蒸发冷却空调处理空气的热平衡关系(如图2)可知:图2 直接蒸发冷却空调处理空气的热平衡关系图进入直接蒸发冷却空调的热量有:新风带入显热冷量m p W q C t ,潜热冷量2500m W q d 。