Párolgási hűvösebb

a Legtöbb minták kihasználják azt a tényt, hogy a víz az egyik legnagyobb ismert entalpia párolgás (látens hő párolgás) értékeket a közönséges anyag. Emiatt a párolgási hűtők csak a gőz-kompressziós vagy abszorpciós légkondicionáló rendszerek energiájának töredékét használják. Sajnos, kivéve a nagyon száraz éghajlaton, az egyfokozatú (közvetlen) hűtő növelheti a relatív páratartalmat (RH) olyan szintre, amely kényelmetlenné teszi az utasokat., A közvetett és kétlépcsős párolgási hűtők alacsonyabban tartják az RH-t.

Közvetlen párolgási coolingEdit

a Közvetlen párolgási hűtés (nyitott áramkör) használnak, hogy alacsonyabb a hőmérséklet, valamint növeli a páratartalom a levegő segítségével látens hő a párolgás, a változó folyékony víz-víz gőz. Ebben a folyamatban a levegő energiája nem változik. A meleg, száraz levegőt hűvös, nedves levegőre cserélik. A külső levegő hőjét a víz elpárologtatására használják., Az RH 70-90% – ra emelkedik, ami csökkenti az emberi izzadás hűtési hatását. A nedves levegőt folyamatosan ki kell engedni kívülről, különben a levegő telítődik, a párolgás leáll.

a mechanikus közvetlen párolgási hűtőegység ventilátort használ a levegő nedvesített membránon vagy padon történő lehívására, amely nagy felületet biztosít a víz elpárologtatásához a levegőbe. A pad tetejére vizet permetezünk, hogy az a membránba csöpögjön, és folyamatosan telítse a membránt., A membrán aljáról kifolyó felesleges vizet egy serpenyőben összegyűjtjük,majd a tetejére visszük. Az egyfokozatú közvetlen párolgási hűtők jellemzően kis méretűek, mivel csak a membránból, a vízszivattyúból és a centrifugális ventilátorból állnak. Az önkormányzati vízellátás ásványi tartalma a membránon méretezést okoz, ami eltömődéshez vezet a membrán élettartama alatt. Az ásványi anyag tartalmától és a párolgási sebességtől függően rendszeres tisztításra és karbantartásra van szükség az optimális teljesítmény biztosítása érdekében., Általában az egylépcsős párolgási hűtőből származó levegőt közvetlenül ki kell meríteni (egyáteresztő áramlás), mert a betáplált levegő magas páratartalma. Néhány tervezési megoldást dolgoztak ki a levegő energiájának kihasználására, például a kipufogógáz-levegőt két dupla üvegezésű ablakon keresztül irányítják, ezáltal csökkentve az üvegezéssel elnyelt napenergia mennyiségét. A kompresszorral egyenértékű hűtési terhelés eléréséhez szükséges energiához képest az egyfokozatú párolgási hűtők kevesebb energiát fogyasztanak.,

passzív közvetlen párolgási hűtés bárhol előfordulhat, hogy a párologtatóan hűtött víz ventilátor segítsége nélkül lehűl egy helyet. Ezt szökőkutak vagy több építészeti terv felhasználásával lehet elérni, mint például a párolgási leeresztő hűtőtorony, más néven “passzív hűtőtorony”. A passzív hűtőtorony kialakítása lehetővé teszi a külső levegő áramlását az épületen belül vagy mellette épített torony tetején. A külső levegő érintkezésbe kerül a torony belsejében lévő vízzel, akár nedvesített membránon, akár mister-en keresztül., Ahogy a víz elpárolog a külső levegőben, a levegő hűvösebbé és kevésbé felhajtóvá válik, és lefelé áramlik a toronyban. A torony alján egy kivezetés lehetővé teszi a hűvösebb levegőt a belső térbe. A mechanikus párolgási hűtőkhöz hasonlóan a tornyok vonzó, alacsony energiájú megoldást jelenthetnek a forró és száraz éghajlatra, mivel csak vízszivattyúra van szükségük, hogy vizet emeljenek a torony tetejére.A passzív, közvetlen párologtató hűtési stratégia alkalmazásából származó energiamegtakarítás az éghajlattól és a hőterheléstől függ., A száraz éghajlaton egy nagy nedves izzó depresszió, hűtőtornyok nyújthat elég hűtés nyári tervezési körülmények között, hogy nettó nulla. Például egy 371 m2 (4,000 ft2) kiskereskedelmi üzlet Tucsonban, Arizonában, 29,3 kJ/h (100,000 Btu/h) ésszerű hőnyereséggel, teljes egészében két passzív hűtőtorony hűthető, amelyek mindegyike 11890 m3/h (7,000 cfm).

a Zion Nemzeti Park látogatói központ, amely két passzív hűtés tornyok, a hűtési energia intenzitása a 14,5 MJ/m2 (1.28 kBtu/ft;), ami 77% – kal kevesebb, mint egy tipikus épületben található, az Egyesült Államok nyugati részén, amely 62.,5 MJ / m2 (5,5 kBtu / ft2). A Kuvaitban végzett terepi teljesítmény-eredmények vizsgálata kimutatta, hogy a párolgási hűtő tápellátási követelményei körülbelül 75%-kal kisebbek, mint a hagyományos csomagolt egység légkondicionálójának teljesítménykövetelményei.

Közvetett párolgási coolingEdit

a Közvetett párolgási hűtés (zárt) egy hűtési folyamat, amely közvetlen párolgási hűtés amellett, hogy egy hőcserélőn át a király energia a levegő., A közvetlen párolgási hűtési folyamatból származó lehűtött nedves levegő soha nem kerül közvetlen érintkezésbe a kondicionált betáplált levegővel. A nedves légáramot kívülről szabadítják fel, vagy más külső eszközök, például a napelemek hűtésére használják, amelyek hűvösek. Ez azért van így, hogy elkerülje a felesleges páratartalmat zárt térben, ami nem megfelelő a lakossági rendszerekhez.

Maisotsenko cycleEdit

egy indirekt hűtő gyártó használja a maisotsenko ciklus (M-ciklus), névadója feltaláló és professzor Dr., Valeriy Maisotsenko, alkalmaz egy iteratív (többlépcsős) hőcserélő készült egy vékony újrahasznosítható membrán, amely csökkenti a hőmérséklet a termék levegő alatt a nedves izzó hőmérséklet, és lehet megközelíteni a harmatpont.

a rendszer nagyon nagy hatékonysággal rendelkezik, de a többi párolgási hűtőrendszerhez hasonlóan a környezeti páratartalom is korlátozza, ami korlátozta annak elfogadását lakossági használatra. Kiegészítő hűtésként használható szélsőséges hő idején anélkül, hogy jelentős további terhet róna az elektromos infrastruktúrára., Ha egy hely túlzott vízellátással vagy felesleges sótalanító kapacitással rendelkezik, akkor a víz megfizethető M-ciklusú egységekben történő felhasználásával csökkenthető a túlzott elektromos igény. A hagyományos klímaberendezések magas költségei és számos elektromos közműrendszer szélsőséges korlátai miatt az M-ciklusú egységek lehetnek az egyetlen megfelelő hűtőrendszerek, amelyek elszegényedett területekre alkalmasak rendkívül magas hőmérséklet és magas elektromos igény idején., A fejlett területeken elektromos túlterhelés esetén kiegészítő tartalék rendszerként is szolgálhatnak, illetve felhasználhatók a meglévő hagyományos rendszerek hatékonyságának növelésére.

Az M-ciklus nem korlátozódik a hűtőrendszerekre, és különböző technológiákra alkalmazható a Stirling motoroktól a légköri vízgenerátorokig. Hűtési alkalmazásokhoz mind a keresztáramú, mind az ellenáramú konfigurációkban használható., Az ellenáramlást úgy találták, hogy alacsonyabb hőmérsékletet kapnak, amely jobban megfelel az otthoni hűtésnek, de a keresztáram nagyobb teljesítmény-együtthatóval (COP) rendelkezik, ezért jobb a nagy ipari létesítményeknél.

a hagyományos hűtési technikákkal ellentétben a kis rendszerek COP-ja továbbra is magas, mivel nem igényelnek emelőszivattyúkat vagy más, a hűtőtornyokhoz szükséges berendezéseket. Az 1,5 tonna/4,4 kw-os hűtőrendszer mindössze 200 Wattot igényel a ventilátor működtetéséhez, így a COP 26,4-es, az EER pedig 90-es., Ez nem veszi figyelembe a víz tisztításához vagy szállításához szükséges energiát, és szigorúan a vízellátás után a készülék működtetéséhez szükséges energiát. Bár a víz sótalanítása is költséget jelent, a víz elpárologtatásának látens hője közel 100-szor magasabb, mint maga a víz tisztításához szükséges energia. Ezenkívül a készülék maximális hatékonysága 55%, így a tényleges COP sokkal alacsonyabb, mint ez a számított érték., E veszteségektől függetlenül azonban a hatékony COP még mindig lényegesen magasabb, mint egy hagyományos hűtőrendszer, még akkor is, ha a vizet először sótalanítással kell tisztítani. Azokon a területeken, ahol a víz semmilyen formában nem áll rendelkezésre, szárítószerrel használható a víz visszanyerésére a rendelkezésre álló hőforrások, például a napenergia felhasználásával.

elméleti tervezésekszerkesztés

a Harvard Wyss Intézetének újabb, de még forgalomba hozandó “hideg pillanat” kialakításában egy 3D-nyomtatású kerámia hőt vezet, de félig bevonva hidrofób anyaggal, amely nedvességgátként szolgál., Míg a bejövő levegőhöz nem adnak nedvességet, a relatív páratartalom (RH) kissé emelkedik a hőmérséklet-RH képlet szerint. Ennek ellenére a közvetett párolgási hűtésből származó viszonylag száraz levegő lehetővé teszi a lakosok izzadásának könnyebb elpárolgását, növelve ennek a technikának a relatív hatékonyságát. A közvetett hűtés hatékony stratégia a meleg-párás éghajlatra, amely nem engedheti meg magának, hogy növelje a levegő nedvességtartalmát a beltéri levegő minősége és az emberi termikus kényelem miatt.,

a passzív közvetett párolgási hűtési stratégiák ritkák, mivel ez a stratégia egy olyan építészeti elemet foglal magában, amely hőcserélőként (például tető) működik. Ez az elem lehet permetezni vízzel, majd lehűtjük a párolgás a víz ezen elem. Ezek a stratégiák ritkák a magas vízfelhasználás miatt, ami a víz behatolásának és az épületszerkezet veszélyeztetésének kockázatát is magában foglalja.,

Hybrid designsEdit

kétlépcsős párolgási hűtés, vagy közvetett irányítású

a kétfokozatú hűtő első szakaszában a meleg levegőt közvetett módon előhűtik Páratartalom hozzáadása nélkül (a külső párolgással lehűtött hőcserélő belsejében történő áthaladással). A közvetlen szakaszban az előhűtött levegő áthalad egy vízzel átitatott padon, majd lehűl a páratartalmat. Mivel a levegőellátás az első szakaszban előhűtött, a közvetlen szakaszban kevesebb Páratartalom kerül átadásra, hogy elérje a kívánt hűtési hőmérsékletet., Az eredmény, a gyártók szerint, hűvösebb levegő RH között 50-70%, attól függően, hogy az éghajlat, mint egy hagyományos rendszer, amely termel mintegy 70-80% relatív páratartalom a kondicionált levegő.

párolgási + hagyományos backupEdit

egy másik hibrid kivitelben a közvetlen vagy közvetett hűtést gőzkompressziós vagy abszorpciós légkondicionálóval kombinálták, hogy növeljék a teljes hatékonyságot és / vagy csökkentsék a hőmérsékletet a nedves izzó határértéke alatt.,

Anyagokszerkesztés

hagyományosan a párolgási hűtőpárnák excelsior (aspen fa rost)-ból állnak egy szigetelőhálón belül, de modernebb anyagok, például néhány műanyag és Melamin papír, hűvösebb pad közegként kerülnek felhasználásra. Modern merev média, általában 8 “vagy 12” vastag, hozzáteszi, több nedvességet, így lehűl levegő több, mint általában sokkal vékonyabb nyárfa média. Egy másik anyag, amelyet néha használnak, a hullámkarton.,

tervezési szempontokszerkesztés

vízfelhasználás

száraz és félszáraz éghajlaton a vízhiány miatt a vízfogyasztás aggodalomra ad okot a hűtőrendszer kialakításában. A telepített vízmérőkből 2002-ben 420938 L (111 200 gal) vizet fogyasztottak a Sion Nemzeti Park látogatóközpontjának két passzív hűtőtornya számára., Az ilyen aggályokat azonban szakértők kezelik, akik megjegyzik, hogy a villamosenergia-termelés általában nagy mennyiségű vizet igényel, a párolgási hűtők pedig sokkal kevesebb villamos energiát használnak, így összességében összehasonlíthatók a vízzel, és összességében kevesebbe kerülnek a hűtőkhöz képest.

ShadingEdit

lehetővé teszi a közvetlen napsugárzás a Média párna növeli a párolgási sebesség. A napfény azonban a párolgási hűtési terv más elemeinek felmelegítése mellett bizonyos közegeket is lebomolhat. Ezért az árnyékolás a legtöbb alkalmazásban ajánlott.,

mechanikus rendszerekszerkesztés

a mechanikus párolgási hűtésben használt ventilátorokon kívül a szivattyúk az egyetlen mechanikus berendezés, amely mind mechanikai, mind passzív alkalmazásokban szükséges a párolgási hűtési folyamathoz. A szivattyúk felhasználhatók a víz visszakeringésére a nedves közegbe, vagy nagyon nagy nyomású víz biztosítására a mister rendszerhez egy passzív hűtőtoronyhoz. A szivattyú specifikációi a párolgási sebességtől és a közegpad területétől függően változnak. A Zion Nemzeti Park Látogatóközpontja 250 W (1/3 le) szivattyút használ.,

a kipufogócsöveket és/vagy a nyitott ablakokat mindenkor fel kell használni, hogy a levegő folyamatosan elkerülje a légkondicionált területet. Ellenkező esetben nyomás alakul ki, és a rendszerben lévő ventilátor vagy fúvó nem képes sok levegőt benyomni a közegbe és a légkondicionált területre. A párolgási rendszer nem működhet anélkül, hogy kimerítené a folyamatos levegőellátást a légkondicionált területről kívülről., A hűtött levegő bemenet elhelyezésének optimalizálásával, valamint a házjáratok, a kapcsolódó ajtók, a helyiségablakok elrendezésével a rendszer a leghatékonyabban a hűtött levegőt a kívánt területekre irányíthatja. A jól megtervezett elrendezés hatékonyan eltüntetheti a forró levegőt a kívánt területekről anélkül, hogy szükség lenne egy mennyezet feletti légcsatornás szellőztető rendszerre. A folyamatos légáramlás elengedhetetlen, ezért a kipufogóablakok vagy szellőzőnyílások nem korlátozhatják a párolgási hűtőgép által bevezetett levegő mennyiségét és áthaladását., Figyelnünk kell a külső szél irányára is, mivel például egy erős, forró déli szél lassítja vagy korlátozza a kimerült levegőt egy déli néző ablakból. Mindig a legjobb, ha a szélső ablakok nyitva vannak, míg a szélső ablakok zárva vannak.