蒸发冷却空调新风机组探讨

新风空调机组工作原理
新风空调机组是一种能够进行空气处理和供应新风的设备，其工作原理主要包括空气处理和传送两个方面。

首先是空气处理方面，新风空调机组通过一系列的处理设备对空气进行净化、去湿、去味等处理。

其主要包括以下几个环节：
1. 首先，空气进入预处理段，通过过滤网过滤掉空气中的大颗粒物，如灰尘、杂质等。

2. 然后，空气进入冷却和除湿段，利用制冷循环系统对空气进行冷却和除湿。

制冷循环系统由压缩机、冷凝器、蒸发器等组成。

压缩机将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的气体，然后通过冷凝器传热给冷凝水，使制冷剂冷却成高温高压的液体。

接着，制冷剂通过节流阀放大膨胀，降低温度和压力，然后通过蒸发器与空气进行热交换，使制冷剂从液体变成气体，吸收空气中的热量和湿气。

最后，制冷剂再次经过压缩机进行循环。

3. 接下来，空气进入净化段，通过静电器、活性炭等设备对空气中的细微颗粒、气味等进行净化和去除。

4. 最后，空气进入送风段，经过送风机将处理后的空气送入室内，为室内提供新鲜空气。

除了空气处理，在传送方面，新风空调机组通过风管系统进行空气传送。

风管系统主要包括进风管、回风管、新风管等。

新风机组通过风扇将空气吸入机组，并通过风管将空气送入室内。

同时，在室内设置回风口，将室内空气通过回风管送回机组进行再处理。

总结起来，新风空调机组的工作原理主要包括空气处理和传送两个方面。

空气通过一系列处理设备，如过滤网、制冷循环系统、净化设备等进行处理，然后通过风扇和风管系统进行传送，最终为室内提供净化除湿的新鲜空气。

这种工作原理能够有效地改善室内空气质量，提供舒适的室内环境。

2021年3月Cotton Textile Technology间接蒸发冷却技术在空调系统中的节能分析宋祥龙1黄翔2（1.西安航空学院，陕西西安，710077；2.西安工程大学，陕西西安，710048）摘要：探讨间接蒸发冷却技术在细纱车间空调系统的最佳应用形式及节能效果。

以西安地区为例，分析了不同室外气象参数条件下，在细纱车间空调系统中采用间接蒸发冷却技术的不同运行模式及运行时长，统计出每年机械制冷运行时长约857h （约36d ），分析计算在机械制冷开启时段中，间接蒸发冷却在不同应用形式下的预冷节能效果。

经对比，当预冷新风、新风作为二次空气时，间接蒸发冷却预冷效果较好，每10万m 3/h 送风量，每年可净节约机械制冷系统电耗9590kW·h 。

认为：在细纱车间空调系统中科学选用间接蒸发冷却技术的应用形式，可取得较好的节能效果。

关键词：纺织厂；细纱车间；空调系统；间接蒸发冷却；应用形式；节能效果中图分类号：TS108.6+1文献标志码：A文章编号：1000-7415（2021）03-0006-05Energy Saving Analyses of Indirect Evaporative Cooling Technology inAir Conditioning SystemSONG Xianglong 1HUANG Xiang 2（1.Xi'an Aeronautical University ，Xi'an ，710077，China ；2.Xi'an Polytechnic University ，Xi'an ，710048，China ）AbstractThe optimal application form and energy saving effect of indirect evaporative cooling technology inair conditioning system of spinning workshop were discussed.Xi ’an area was taken as an example.Different running modes and running time of adopting indirect evaporative cooling technology in air conditioning system of spinning workshop under different out door climatic parameters were analyzed.It was counted that the annual mechanical refrigeration running time was around 857h （about 36d ）.The precooling energy saving effects of indirect evaporative cooling in different application forms were analyzed and calculated in the mechanical cooling open time frame.After comparison ，when precooling fresh air and fresh air were used as secondary air ，the precooling effect of the indirect evaporative cooling was better.For every 100000m 3/h air output ，the annual net saving of mechanical cooling system power consumption was 9590kW ·h.It is considered that better energy saving effect can be obtained by scientifically selecting the application form of air conditioning system indirect evaporative cooling technology in spinning workshop.Key Wordstextile mill ，spinning workshop ，air conditioning system ，indirect evaporative cooling ，applicationform ，energy saving effect间接蒸发冷却技术利用干空气能对空气进行降温，绿色低碳，已在工业及民用建筑中得到广泛应用，其中在纺织厂空调中也得到了一定程度的应用［1］。

蒸发冷却式空调系统的分析及控制作者：张静来源：《城市建设理论研究》2013年第07期中图分类号：TU831.3+7献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02【摘要】蒸发冷却式空调系统在我国西北地区应用较广，本文作者通过在工作中接触到的实际工程案例，分析了蒸发式高温型冷水机组+空气源热泵和直接采用干空气能间接蒸发冷水机组作为冷源的两种蒸发冷却式空调系统的各自的特点，把两种系统做了详细的对比，并且对其运行控制方式进行简单说明，希望能为蒸发冷却式空调系统在实际设计工程中的应用提供一些有价值的参考。

【关键词】蒸发冷却式空调系统；蒸发式高温冷水机组；空气源热泵机组：干空气能间接蒸发冷水机组；可编程控制器(PLC)【 abstract 】 evaporative cooling air conditioning system in our country, widely used in northwest China, the author through the work in contact with the actual project cases, analyzes the evaporative type high temperature air source heat pump chiller + and directly USES the dry air can indirect evaporative water chillers as cold source of the two kinds of evaporative cooling air conditioning system of the respective characteristics of the two systems in detail, and its operation control mode is simple, hope for evaporative cooling air conditioning system in the practical application of design engineering to provide some valuable reference.【 key words 】 evaporative cooling air conditioning system; Evaporative heat water chillers; Air source heat pump units: dry air can indirect evaporative water chillers; Programmable controller (PLC)一、引言蒸发冷却式空调系统是目前在我国西北地区广泛应用的一种低能耗的空调系统，本文以甘肃省酒泉市办公楼工程为例，在确定设计方案的阶段，对蒸发式高温型冷水机组、空气源热泵组合的复合式系统和直接采用干空气能间接蒸发冷水机组提供冷水的两种蒸发冷却式空调系统的讨论和分析，并着重介绍了前者在实际运行中的控制问题等。

间接蒸发冷却原理
间接蒸发冷却是一种传统而有效的空调冷却方法，其原理基于水蒸发的热量吸收作用。

传统的间接蒸发冷却系统通常由以下几个部分组成：冷却塔、循环泵、冷却塔风机以及加湿装置。

首先，循环泵将冷却介质（通常是水）从冷却塔的底部抽取，并将其送入冷却塔顶部的加湿装置。

在加湿装置中，冷却介质通过与空气接触，实现水分的蒸发。

这个过程消耗了大量热量，从而降低了空气的温度。

接下来，温度降低的空气被冷却塔风机吸入，并通过冷却塔的填料结构。

冷却塔填料表面有大量的细小水滴，这些水滴与空气接触时发生蒸发，从而吸收空气的热量。

这使得空气的温度进一步下降。

最后，冷却后的空气被冷却塔风机排出，供应到被冷却的空间。

在这个过程中，冷却塔中的循环泵将剩余的冷却介质重新送回至冷却塔的顶部，实现循环使用。

通过间接蒸发冷却，空气的温度得到明显降低，从而实现了室内环境的舒适度提升。

与直接蒸发冷却相比，间接蒸发冷却更适合处理大量空气流量，且能够降低湿度，避免在室内产生潮湿的环境。

总体而言，间接蒸发冷却通过利用水蒸发的热量吸收作用，有效地将室内空气的温度降低，并提供舒适的室内环境。

空调机组性能系数浅析西安工程大学赵军狄育慧宣永梅摘要本文介绍了当前应用较多的几种空调机组性能系数的现状，说明了各自的定义及应用，重点说明了蒸发冷却空调机组的性能特点，并通过具体的测试数据，说明了蒸发冷却空调机组的优势。

关键词空调机组性能系数蒸发冷却空调机组优点工程实例前言近年来，人们不对空调的需求量断增加，用电量也随之剧增，特别是加重了夏季的用电负荷。

在制冷系统容量和运行时间一定时，全年能耗取决于制冷组的类型、单机容量、台数、不同机型不同容量机组的搭配方式等。

如果知道机组的额定冷量和部分负荷调节特性，结合用户全年冷负荷的分布规律，就可以准确计算其全年能耗。

目前，国内外空调机组性能系数的评价方法主要有以下几个指标。

1．能效比EER它是标志机组能耗的重要指标，EER（Energy Efficiency Ratio）为在给定的额定工况和规定条件下，空调器机组进行制冷运行时，制冷量一输入功率之比，其值用(Btu/h)/W 或W/W表示。

其中Btu为英热单位（British thermal units），1Btu/h=0.293W。

它与COP的关系是：EER((Btu/h)/W )= 3.413COP(W/W)。

EER主要表征了空调机组（含空气源、水源、地源等形式的整体式、分体式空调机组）的性能参数。

EER性能参数值比COP适用范围更加广泛，除了一般的电动压缩式制冷或热泵空调机组（制冷压缩机）外，亦适合于吸收式制冷机组。

EER所表示的仅仅是名义工况下的能耗，随着系统承担负载荷的减少，EER会大幅度的下降。

例如：某机组在满负荷运行时的EER是3.0，而当系统调节为40%负荷时，EER 已经降为1.4了。

系统负荷与冷水机组的制冷量完全匹配的情况几乎是没有的，因此必须考虑机组在季节下的能耗情况。

2．季节能效比SEER季节能效比SEER表示在制冷季节期间内，空调器进行制冷运行时，从房间除去的热量总和（总的制冷量）与耗电量总和（总的输入能量）之间的比值。

露点式间接蒸发冷却器的研究现状分析摘要：露点蒸发冷却系统是一种基于自然蒸发原理的空气调节技术。

它利用水的蒸发热吸收周围环境的热量，从而达到降温的目的。

具体来说，该系统将水雾喷到空气中，通过空气中的热量使水蒸发，水蒸发时吸收热量，从而使周围的空气温度下降。

此外，露点蒸发冷却系统还利用空气中的湿度和温度的关系来控制室内的湿度和温度，通过对露点间接蒸发冷却器的深入研究可以更好地理解它的基本原理，并且通过实验和模拟研究得出结论。

此外，还可以通过分析来证明，这种技术可以有效地利用能源，并且在建筑节能领域具有巨大的发展潜力。

关键词：露点间接蒸发冷却；制冷原理；数值模拟引言根据最新的统计数据，在当今的全球化背景下，我国的建筑能耗已经超过了总能源消耗的23%，而制冷空调及其相关设备的能耗更是达到了55% ，因此，为了满足当前的环境保护需求，必须努力研发出更加环保的高效制冷空调系统。

近年来，露点蒸发冷却技术的出现，为传统的蒸发冷却系统带来了新的可能性。

建筑业是全球能源消耗的重要领域之一。

根据国际能源署（IEA）的报告，建筑业在全球总能源消耗中占比约40％，其中约三分之二的能源用于供暖、空调和照明。

这意味着建筑业对全球能源的消耗量有着巨大的影响，也具有巨大的节能潜力。

Vaelriy Maisotenko教授提出一种新型间接蒸发冷却热力循环形式，这种技术能够将所有的气体和液体降温到接近其表面温度的水平，甚至达到最低露点。

随着新型的间接蒸发冷却器的普及，它们的性能大大改进，为工程应用带来了更多的可能性。

采用露点间接蒸发冷却技术，不仅能够使空气的温度降至较低的水平，而且还能够提供较高的效率，同时也易于安装。

因此，这种技术在工程、民用建筑等领域的广泛应用已经变得可能。

1.露点间接蒸发冷却器的工作原理露点蒸发冷却系统是一种基于自然蒸发原理的空气调节技术。

它利用水分子的蒸发，可以将外界的热量转化为内部的冷却能力。

具体来说，该系统将水喷雾到空气中，通过空气中的热量使水蒸发，水蒸发时吸收热量，从而使周围的空气温度下降。

蒸发式空调机组市场需求分析引言蒸发式空调机组是一种新型的空调设备，利用水的蒸发冷却原理来降低室内温度。

随着环境保护意识的增强和能源消耗问题的日益凸显，蒸发式空调机组受到越来越多人的关注和需求。

本文将对蒸发式空调机组市场需求进行分析，以期为相关企业提供参考。

市场规模和增长趋势据市场调研数据显示，蒸发式空调机组市场在过去几年中保持了稳步增长的态势。

市场规模呈现出持续扩大的趋势，并有望在未来几年内继续增长。

市场规模的增长主要受到以下几个因素的影响：1.环境保护要求的提高：蒸发式空调机组采用水的蒸发冷却方式，相比传统空调设备具有更低的能源消耗和环境污染。

随着环保意识的提高，消费者对节能环保产品的需求也在增加。

2.高温地区市场需求增加：蒸发式空调机组在高温地区特别受欢迎，因为其可以提供更为有效的室内降温效果。

随着全球气候变暖的趋势，高温地区的市场需求将继续增加。

3.政府政策支持：许多国家和地区的政府对蒸发式空调机组给予了政策支持和鼓励，包括税收减免、补贴和优惠等，这也促进了市场需求的增长。

市场细分和消费群体根据需求特点和消费群体不同，蒸发式空调机组市场可以进行细分。

目前主要的市场细分包括家庭用户、商业用户和工业用户。

1.家庭用户：随着生活水平的提高，越来越多的家庭开始关注室内舒适度。

蒸发式空调机组具有价格适中、使用方便等特点，因此受到了家庭用户的青睐。

尤其是在夏季高温天气，家庭用户需求增长迅速。

2.商业用户：商业场所如办公楼、商场、餐厅等对室内环境要求较高。

蒸发式空调机组在商业用户中非常受欢迎，因为其不仅可以降温，还能起到净化空气的作用。

随着商业用户对室内环境质量的重视和需求的增加，商业市场潜力巨大。

3.工业用户：工业生产过程中，许多车间和生产设备产生了大量的热量。

这些工业用户对空调设备的需求主要是为了降温和保证生产质量。

蒸发式空调机组由于其低能耗、低运行成本等特点，逐渐在工业领域得到应用。

竞争格局和发展趋势当前蒸发式空调机组市场竞争格局比较激烈，主要有国内企业和国际企业两个主要竞争方。

空调机组性能系数浅析西安工程大学赵军狄育慧宣永梅摘要本文介绍了当前应用较多的几种空调机组性能系数的现状，说明了各自的定义及应用，重点说明了蒸发冷却空调机组的性能特点，并通过具体的测试数据，说明了蒸发冷却空调机组的优势。

关键词空调机组性能系数蒸发冷却空调机组优点工程实例前言近年来，人们不对空调的需求量断增加，用电量也随之剧增，特别是加重了夏季的用电负荷。

在制冷系统容量和运行时间一定时，全年能耗取决于制冷组的类型、单机容量、台数、不同机型不同容量机组的搭配方式等。

如果知道机组的额定冷量和部分负荷调节特性，结合用户全年冷负荷的分布规律，就可以准确计算其全年能耗。

目前，国内外空调机组性能系数的评价方法主要有以下几个指标。

1．能效比EER它是标志机组能耗的重要指标，EER（Energy Efficiency Ratio）为在给定的额定工况和规定条件下，空调器机组进行制冷运行时，制冷量一输入功率之比，其值用(Btu/h)/W 或W/W表示。

其中Btu为英热单位（British thermal units），1Btu/h=0.293W。

它与COP的关系是：EER((Btu/h)/W )= 3.413COP(W/W)。

EER主要表征了空调机组（含空气源、水源、地源等形式的整体式、分体式空调机组）的性能参数。

EER性能参数值比COP适用范围更加广泛，除了一般的电动压缩式制冷或热泵空调机组（制冷压缩机）外，亦适合于吸收式制冷机组。

EER所表示的仅仅是名义工况下的能耗，随着系统承担负载荷的减少，EER会大幅度的下降。

例如：某机组在满负荷运行时的EER是3.0，而当系统调节为40%负荷时，EER 已经降为1.4了。

系统负荷与冷水机组的制冷量完全匹配的情况几乎是没有的，因此必须考虑机组在季节下的能耗情况。

2．季节能效比SEER季节能效比SEER表示在制冷季节期间内，空调器进行制冷运行时，从房间除去的热量总和（总的制冷量）与耗电量总和（总的输入能量）之间的比值。

第２１卷第１期２０２１年１月R E F R I G E R A T I O N A N D A I R ＧC O N D I T I O N I N G ７Ｇ１３收稿日期:２０２０Ｇ０９Ｇ１０作者简介:谢敬茹,硕士研究生,主要研究方向为蒸发冷却空调技术及应用.２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析谢敬茹㊀黄翔㊀寇凡(西安工程大学)摘㊀要㊀通过２０２０中国制冷展展出的应用蒸发冷却(凝)技术的诸多设备来了解蒸发冷却(凝)技术发展现状.对蒸发式冷气机㊁蒸发式冷凝器㊁冷却塔等相关设备的基本结构㊁工作原理以及应用情况做分析.并对蒸发冷却技术在未来的发展做展望.关键词㊀蒸发冷却技术;节能环保;空调机组;冷水机组;蒸发式冷凝器A n a l y s i s o f t h e a p p l i c a t i o no f e v a p o r a t i v e c o o l i n g(c o n d e n s a t i o n )t e c h n o l o g y i nC h i n aR e f r i ge r a t i o nE x h i b i t i o n２０２０X i e J i n g r u ㊀H u a n g X i a n g㊀K o uF a n (X i a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y)A B S T R A C T ㊀T h r o u g ha l o t o f e q u i p m e n t a p p l y i n g e v a p o r a t i v e c o o l i n g t e c h n o l o g y ar e e x Ｇh i b i t e d i n t h e ２０２０C h i n aR e f r i g e r a t i o nE x h i b i t i o n t o u n d e r s t a n d t h e d e v e l o pm e n t s t a t u s o f e v a p o r a t i v e c o o l i n g t e c h n o l o g y ．T h e b a s i c s t r u c t u r e ,w o r k i n g p r i n c i p l e a n d a p p l i c a t i o n o f e Ｇv a p o r a t i v e a i r c o n d i t i o n e r ,e v a p o r a t i v e c o n d e n s e r ,c o o l i n g t o w e r a n d o t h e r r e l a t e d e q u i p m e n t a r e a n a l y z e d ．T h e f u t u r e d e v e l o p m e n t o f e v a p o r a t i v e c o o l i n g t e c h n o l o g y i s p r o s Ｇpe c t e d ．K E Y W O R D S ㊀e v a p o r a t i v e c o o l i n g t e c h n o l o g y ;e n e r g y s a v i n g a n d e n v i r o n m e n t a l pr o t e c t i o n ;a i r Ｇc o n d i t i o n i n g u n i t ;c h i l l e r ;e v a p o r a t i v e c o n d e n s e r ㊀㊀２０２０年年初,我们面临了前所未有的挑战,突如其来的疫情让中国人民度过了一个不寻常的春节.由于疫情原因,原定于春天召开的第三十一届国际制冷㊁空调㊁供暖㊁通风及食品冷冻加工展览会(以下简称 ２０２０中国制冷展 )克服困难于８月１９日至２１日举办.主办方严格执行现场管理措施,确保展览会期间人员健康和安全下完美的拉下帷幕.此次中国制冷展在重庆举办,是中国制冷展首次亮相中西部地区,具有特殊的意义.与往年相同,许多蒸发冷却相关企业齐聚一堂,把握疫情期间这来之不易的交流机会.干燥的空气具有容纳水分的能力,蒸发冷却空调技术正是利用蒸发吸热的这一基本物理现象进行制冷,是一种节能㊁环保㊁经济㊁健康的空调制冷方式.相比于传统机械制冷,利用蒸发冷却技术的设备具有以下优势:其以水作为制冷剂,对环境友好㊁无污染;因其不需要压缩机,所以初投资与运行费用较低;其设备的运动部件少,维护费用较低[１].蒸发冷却技术按照大类可分为:利用蒸发冷却原理制取冷风(水)和利用蒸发冷却原理对制冷系统中冷凝器进行散热两种类型.蒸发冷却空调技术按照技术形式分类可分为:直接蒸发冷却空调技术㊁间接蒸发冷却空调技术㊁间接－直接蒸发冷却复合空调技术㊁蒸发冷却－机械制冷联合空调技术[２].现以以上分类为出发点,对２０２０中国制冷展所展出的相关蒸发冷却设备及产品进行介绍与分析.㊀ ８㊀第２１卷㊀１㊀蒸发冷却制备冷风或冷水１ １㊀制备冷风直接蒸发冷却空调技术用于制备冷风,产出介质(空气)与工作介质(水)直接接触进行热湿交换获取冷风.产出介质与工作介质之间既存在热的交换又存在质的交换[２].利用直接蒸发冷却技术的设备有直接蒸发冷却空调器㊁蒸发式冷气机冷风扇等.目前主要应用于纺织厂㊁服装厂㊁印刷厂㊁电子产品行业㊁地铁㊁公交车站以及公共建筑等场所.１ １ １㊀高压微雾式冷雾式直接蒸发冷却设备高压微雾式冷雾式直接蒸发冷却器的基本原理为:利用高压柱塞泵将经过精密过滤软化后的水加压到３０~７０b a r 的压力,然后通过直径约为１０mm 的高压铜管将加压后的水从 超微孔 喷嘴中喷出,雾化为直径约为１~１５μm 的超微水粒子,超微水粒子能够吸收空气中的热量,使空气的湿度增大,温度降低[５].图１为２０２０中国制冷展展出的高压微雾型冷雾式直接蒸发冷却空调器.可广泛应用于需要降温的各个户外场所以及纺织㊁印刷㊁电子㊁大棚㊁等工农业领域.图１㊀高压微雾式冷雾式直接蒸发冷却空调器实物图１ １ ２㊀蒸发式冷气机(冷风扇)蒸发式冷气机(冷风扇)利用空气的显热换得潜热的处理过程,空气发生等焓加湿降温过程.主要由填料㊁循环水泵㊁风机㊁输水管道㊁电控装置等组成.如图２所示,填料可置于蒸发式冷气机四周靠外侧或靠近机组背部进风口和风叶之间的空间,填料的面积越大,空气与水发生直接蒸发冷却的换热面积越大,空气得到冷却越充分.蒸发式冷气机通常采用１００％新风的直流式布置方式,气流组织形式大致可分为５类:侧送侧排㊁上送下排㊁中间送上/下排㊁上送上排和下送上排[６].图２㊀蒸发式冷气机原理图和展会展出的几种蒸发式冷气机(冷风扇)实物图蒸发式冷气机近年来发展迅速,已成为蒸发冷却技术中设备技术成熟㊁标准完善㊁应用范围广泛的设备.可应用于机械㊁电子等行业车间㊁户外场所㊁轨道交通站台等需要降温的场所.图３㊀蒸发式冷气机及其在家具厂和物流仓储领域的应用图３所示的蒸发式冷气机,在传统方面有了新的创新.风叶采用一体化弓叶刀前掠式风叶,具有很好整流作用;出风口应用屋檐型格栅,可以有效防止酸性㊁有腐蚀性雨水进入机组,提高使用寿命;且控制面板采用液晶控制面板,操作方便,检㊀第１期谢敬茹等:２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析 ９㊀ ㊀修方便.在工业厂房㊁物流仓储㊁企业食堂㊁家具厂等不同领域得到了广泛应用.图４为展会中展出的永磁直驱工业大风扇,其作用是将室内的空气扰动形成自然风的效果.扇叶系统参考螺旋桨的设计原理即鸟翼形,材质为航空铝镁合金一体挤压成型,通过T ６特殊工艺处理,强度高㊁韧性好㊁耐疲劳流量大且噪声低;动力系统应用永磁内转子电机,永不退磁,散热快㊁磨损少且无油污污染,使用寿命更长.避免了传统电机电机能耗大㊁噪声大,需保养维护,密封圈老化会漏油等缺点.并采用数字化矢量控制控制系统,运行可靠㊁智能感应㊁升温保护㊁远程联控㊁指令抗干扰性强,是行业内唯一性技术.超大工业风扇高风量㊁低转速,减少混浊空气内循环,可创建舒适㊁健康的生活工作空间.图４㊀永磁直驱工业大风扇实物图创新型蒸发式冷气机搭配永磁直驱工业大风扇,不需要铺设管道,节省了通风管道及安装的人工成本,从而真正实现了扇机的专业性互补.可应用于工厂车间等高大空间,应用范围广,减少设备用量,节能节电且超静音.增加了空间内的含氧量,提高工作效率,尤其在疫情期间,使用全新风的运行模式,污浊㊁有害气体可及时排出室外,及时补进新风.有效防止有害细菌㊁病毒的传播.１ ２㊀制备冷水１ ２ １㊀风冷＋蒸发冷冷水机组蒸发冷凝式冷水机组机组可以分为分体式蒸发冷凝式冷水机组和一体式蒸发冷凝式冷水机组.２０２０中国制冷展所展出的复合蒸发冷冷水机组为整体式蒸发冷凝式冷水机组如图５,机组采用风冷＋蒸发冷凝相结合的技术,其冷凝盘管采用蛇形的无缝不锈钢盘管,抗腐蚀㊁抗结垢性能显著.制冷剂经过蒸发冷盘管时的温度处于水垢溶解度大的区间,抗结垢性能进一步提高.机组采用模块化设计,让使用更加灵活方便.机组最高制冷环温可达５５ħ,且３５ħ以上高环温下制冷量较常规风冷机组提升最高达１７％.该机组制热运行环温最低可达－１０ħ.机组的满负荷能效比C O P 可到达４．１５,综合部分负荷能效比I P L V (C )高达４．８０.图５㊀复合蒸发冷冷水机组实物图此机组主要应用场所为政府公建项目,如政府办公大楼㊁图书馆㊁市民服务中心㊁博物馆等,安装空间受限或者需要高温制冷的项目㊁节能改造项目等.２㊀蒸发冷却散热(蒸发冷凝)２ １㊀蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器将应用于给冷却水降温的冷却塔与传统冷凝器 联合 ,以空气和水作为传热介质,利用冷凝盘管外水的蒸发吸热,通过盘管管壁的导热作用带走高温汽态制冷剂的热量,将高温高压的制冷剂气体冷凝为制冷剂液体.其主要由冷凝盘管㊁喷嘴㊁风机㊁循环水泵等构件组成.蒸发式冷凝器按照冷凝盘管外侧空气与喷淋水的流向可分为逆流式蒸发冷凝器和顺流式蒸发冷凝器.２ １ １㊀顺流式蒸发式冷凝器顺流式蒸发式冷凝器的喷淋水流向与空气掠过冷凝盘管的流向相同.且具有使盘管表面附着水膜不易被空气吹破的优点.图６为顺流式蒸发式冷凝器运行原理图,室外空气有两个进风口进入机组,一个排风口排入大气.工作时,循环水在水泵的作用下经过冷凝盘管上部的布水装置并由喷嘴喷出,均匀地覆盖在冷凝盘管表面.高温气态制冷剂从盘管上部进气口进入,被冷凝的液态制冷剂从盘管底部出液口流出.在机组底部换热填料处,由机组侧面进入的空气与经过热质交换的喷淋水发生蒸发冷却过程,降低了循环水的热量,滴入集水槽中,进而被循环利用.散失到大气中的水分由集水槽内的浮球阀控制水位,给予及时补充.另一部分空气由㊀ １０㊀第２１卷㊀机组上部进入,并与喷淋水流向一致(顺流式),在与管外水膜发生热质交换过程后,在轴流风机的作用下从机组上部出风口排出.图７为２０２０中国制冷展展出的蒸发式冷凝器.图６㊀顺流式蒸发式冷凝器运行原理图图７㊀顺流式蒸发式冷凝器实物图２ １ ２㊀逆流式蒸发式冷凝器逆流式蒸发式冷凝器的喷淋水与空气流向相反.工作运行时,高温制冷剂气体从冷凝盘管的上部进气管进入,被冷凝的制冷剂液体从冷凝盘管下部出液管流出.循环水在循环水泵的作用下送至冷凝盘管上面的布水装置,由喷嘴均匀地喷淋在冷凝盘管的表面,形成很薄的一层水膜.在轴流风机的作用下,空气由箱体下部四面进风进入设备内部(逆流式),与水膜发生热质交换.空气在风机的作用下排出大气.循环水吸收了制冷剂的热量以后,一部分蒸发变成水蒸气被轴流风机吸走排入大气,没有被蒸发的水和空气换热后进入集水箱中循环使用.图８㊁图９分别为２０２０中国制冷展上展出的逆流式蒸发式冷凝器实物图图８㊀逆流式蒸发式冷凝器运行原理图图９㊀逆流式蒸发式冷凝器实物图图１０所示为２０２０中国制冷展上展出的带翅片管预冷的逆流式蒸发式冷凝器实物图和工作原理图,制冷剂经过风冷预冷在进入蒸发冷凝盘管被进一步冷凝.风冷预冷过程:制冷剂首先进入干翅片盘管进行风冷预冷,再通过翅片管与冷凝盘管连接管进入蒸发冷凝部分的冷凝盘管.蒸发冷凝过程:喷淋水由水泵送至蒸发冷凝盘管上方的布水装置.喷淋水由喷嘴喷淋在盘管表面形成一层水膜,并与在轴流风机的作用下进入机组的空气进行热质交换,带走管内热量后循环水下落至集水箱内循环使用,空气由机组上部出风口排㊀第１期谢敬茹等:２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析 １１㊀㊀出.此时空气温度较低,翅片管内的制冷剂还能够从空气中得到冷却.为防止结垢问题发生,此蒸发式冷凝器配套在线除垢装置,喷淋水要经过在线除垢仪除垢,定期做到补水与排污.图１０㊀带翅片管预冷的逆流式蒸发式冷凝器工作原理图和实物图２ ２㊀蒸发冷凝热泵机组板管式蒸发冷凝热泵机组由板管式蒸发冷凝器㊁压缩机㊁壳管式蒸发器㊁节流阀等组成.此机组采用平面液膜蒸发冷凝技术,节能节水.机组具有两种不同的运行模式,其工作原理如下.夏季机组制冷系统工作时,冷却水从板管上部均匀地喷淋到板管外表面形成一层很薄的水膜.在轴流风机作用下,空气进入机组内部,掠过水膜,发生热质交换过程;剩下吸热后未蒸发的水,落入底部集水槽.空气由风机排出.压缩机排出的高温高压制冷剂气体由板管上部进入流经板管内部流道于下部流出,与板管外的水膜进行热交换,逐渐被冷凝为低温低压的液态.冷却水从板管上部均匀地喷淋到板管外表面形成一层很薄的水膜.在机组顶端的风机作用下,空气进入机组内部,掠过水膜,发生热质交换过程.空气由顶部轴流风机排出.剩下吸热后未蒸发的水,落入底部集水槽.冬季机组制热系统工作时:压缩机排出的高温高压制冷剂气体经四通换向阀,流经壳管式冷凝器,被冷凝为低温低压的液态.在机组排风机的作用下,空气进入机组内部,板管换热器作为蒸发器,与板管空气进重强化换热,带走空气热量,最后风机排除冷风.喷淋水泵及喷淋水管路此时均处于关闭状态,集水槽㊁喷淋水泵㊁喷淋水管路㊁补水排污管路等处于排空状态.蒸发器侧处于完全无水状态,机组无需防冻液.图１１为板管式蒸发冷凝器原理图和板管蒸发冷高效热泵机组实物图.图１１㊀板管式蒸发冷凝器原理图和板管蒸发冷高效热泵机组实物图３㊀冷却塔冷却塔的作用是将冷却水温度降低.其工作原理为将温度较高的冷却水通过进水管进入冷却塔,通过布水系统由喷嘴喷淋在填料上.空气由冷却塔下部进入塔内,在风机的作用下与水接触进行热湿交换,水中的热量传给空气,冷却水温被降低[１２].图１２为开式冷却塔的工作原理图,图１３为２０２０中国制冷展上展出的开式冷却塔和超静音型冷却塔.图１２㊀开式冷却塔的工作原理图超静音冷却塔配套进㊁出风口消声器及矩阵㊀ １２㊀第２１卷㊀图１３㊀开式冷却塔和超静音型冷却塔实物图式消声器,满足地铁站的风道及室内冷却塔噪声要求.消声器采用进口特种憎水消声棉,高憎水㊁高效吸声铝合金消声骨架,导流性好,且消声器角度可调.此消声器不仅应用于冷却塔进出风口处,也可以应用在风道等需要消声㊁降噪的地方.４㊀电化学水处理技术在我国水资源整体短缺的背景下,水资源的合理有效利用尤为重要,在保证蒸发冷却空调换热效果的同时,应考虑如何节水.目前最常用的做法是使用循环水[１３].而为了保证蒸发冷却空调系统的正常运行,循环水质的好坏就显得尤为重要.若水质不佳,则极易发生腐蚀㊁结垢㊁微生物粘泥等水质问题,增加管道阻力,导致蒸发冷却设备的使用使用寿命大幅降低.故水的处理是应用蒸发冷却技术中十分重要的一环.电化学水处理技术是一种环境友好型的水处理技术,它是以电化学基本理论发展而来的一种新型水处理技术.无需向水中投加任何化学药剂,体现了水处理低污染㊁绿色化学的特点.无污染零排放,安全易操作㊁节能降耗㊁绿色环保.图１４为利用微晶循环吸垢方案的电化学除垢机.电化学除垢机主要由控制主机和吸垢器两部分组成.通过向水中施加特定电场,在电场的作用下,被处理的水发生电解反应.在阴极发生还原反应产生的OH－,打破阴极附近溶液的碱度与硬度平衡,使H C O－３转化为C O２－３.水中的C a２＋㊁M g２＋等成垢离子因静电引力的作用向阴极区迁移,生成C a C O３㊁M g(O H)３沉淀.原来沉积在金属表面的C a C O３由方解石结构逐渐转变为较为疏松的文石型结构,易于剥离脱落,从而达到去除水垢的目的.解决了循环水系统中的结垢㊁腐蚀㊁菌藻滋生的问题.图１４㊀电化学除垢机５㊀蒸发冷却技术的发展前景近年来,在我国许多地区,蒸发冷却技术已得到很好的发展与应用.于轨道交通㊁数据中心㊁通讯基站等领域都发挥了重要作用.在轨道交通领域,蒸发冷却(凝)技术已应用广泛,目前轨道交通空调系统应用蒸发冷却技术的城市包括北京㊁西安㊁福州㊁天津㊁重庆㊁武汉㊁上海㊁杭州等.已经设计采用了蒸发冷却空调系统的地铁项目,占全国建设地铁城市５０％左右.如图１５所示,数据中心空调系统的能耗占整个数据中心能耗的４０％,国家和地方层面陆续发布相关文件,对数据中心节能减排提出要求,严格控制P U E,为蒸发冷却这一节能环保的冷却技术带来新的机遇.并且蒸发冷却技术可与多种技术结合以达到降低数据中心P U E的目的.例如蒸发冷却如与机械制冷结合,辅助以直接膨胀式(D X)机械制冷.在炎热的夏季间接蒸发自然冷却运行模式无法满足数据机房要求时,及时开启D X机械制冷作为补冷,以使数据机房内的送风温度维持在一个稳定的范围内[１６].这种方式相较于纯机械制冷而言充分的利用了自然冷源,减少了机械制冷全年开启的时间.同时降低了数据中心空调系统的能耗.在规划建设数据中心制冷系统时,以间接蒸发冷却设备作为数㊀第１期谢敬茹等:２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析 １３㊀ ㊀据中心机房的主要冷源,极端条件下采用机械制冷进行冷量补充的这种形式开始普及.C6>=08< %+B>= %2+>= %=?:( %图１５㊀数据中心能耗构成占比示意图未来伴随机房芯片的不断优化,机房内的温度要求范围也会逐步扩大,间接蒸发冷却设备在数据中心机房空调系统中将扮演着更重要的角色.蒸发冷却技术还可以与液冷技术相结合,提供低于环境湿球温度的冷水液冷服务器高效降温.液冷是指通过液体来替代空气带走芯片㊁扩展卡等发热器件所产生的热量.将蒸发冷却技术与液冷技术结合,由蒸发冷却冷水机组通过板换带走数据中心内部热量,节约能耗.随着数据中心的建设趋势,蒸发冷却设备也将逐步向模块化㊁预制化㊁智能化靠拢,满足数据中心的个性化需求.６㊀结束语２０２０中国制冷展中,应用蒸发冷却技术的板管蒸发冷热泵机组与复合蒸发冷冷水机组均荣获本届制冷展创新产品称号.我国诸多企业㊁厂家等正积极响应节能减排的政策,采用蒸发冷却这种高效节能㊁绿色健康㊁低碳经济的技术,充分使用自然界可再生能源,减少一次能源利用.推动环保事业发展. 一带一路 沿线的国家大多属于热带沙漠气候等干燥的气候条件, 干空气能 富足[１７],是蒸发冷却技术在这些国家得以广泛应用的先决条件.相信伴随着 一带一路 倡议的推进,蒸发冷却在 一带一路 沿线国家的表现会越来越出色.在国家乃至世界节能减排的大环境下,蒸发冷却必将在适宜地区及场所得到大力推广应用,在相对不太适合地区,可配套其他制冷技术,充分发挥蒸发冷却技术节能㊁环保㊁经济㊁健康的优势.参考文献[１]㊀薛运．蒸发冷却与机械制冷联合的一体化空调的研究[D]．西安:西安工程大学,２０１６．[２]㊀黄翔,孙铁柱,汪超．蒸发冷却空调技术的诠释(１) [J]．制冷与空调,２０１２,１２(０２):１Ｇ６＋１４．[３]㊀黄翔,孙铁柱,汪超．蒸发冷却空调技术的诠释(３) [J]．制冷与空调,２０１２,１２(０４):１Ｇ３＋１２．[４]㊀夏青,黄翔,殷清海．直接蒸发冷却术语诠释[J]．制冷与空调,２０１２,３:２３４Ｇ２３７．[５]㊀李响．高压微雾加湿器在印刷车间中央空调中的改造应用[J]．印刷技术,２０１７(０２):６４Ｇ６６．[６]㊀贺红霞,黄翔,郭志成,等．工业车间蒸发式冷气机应用分析[J]．制冷与空调,２０１９,１９(０８):４４Ｇ４７＋５１．[７]㊀中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会．蒸发式冷气机:G B/T２５８６０２０１０[S]．北京:中国标准出版社,２０１１:１．[８]㊀中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会．蒸发式冷风扇:G 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