Fordamping kjøligere

de Fleste design dra nytte av det faktum at vann har en av de høyeste kjente entalpi av dampfunksjon (latent varme av dampfunksjon) verdier av noen vanlige stoff. På grunn av dette, fordamping kjølere bare bruker en brøkdel av energien til damp-komprimering eller absorpsjon air condition-systemer. Dessverre, bortsett fra i svært tørt klima, single-trinn (direkte) kjøligere kan øke relativ fuktighet (RH) til et nivå som gjør at beboerne ubehagelig., Indirekte og to-trinns fordamping kjølere holde RH lavere.

Direkte fordamping coolingEdit

Direkte fordamping kjøling (åpen krets) brukes til å senke temperaturen og øker fuktigheten i luften ved hjelp av latent varme av fordampning, endre væske-vann til vanndamp. I denne prosessen, energien i luften endres ikke. Varm, tørr luft er endret til kule fuktig luft. Varmen av luft utenfra brukes til å fordampe vann., RH øker til 70 til 90%, noe som reduserer kjøleeffekten av menneskelig svette. Den fuktige luften har å kontinuerlig bli frigitt til utenforstående eller annet luften blir mettet og fordampning stopper.

En mekanisk direkte fordamping kjøligere enheten bruker en vifte til å trekke luft gjennom en våte membranen, eller pad, som gir en stor overflate for fordampning av vann til luft. Vann er sprayet på toppen av blokken, slik at det kan dryppe ned i membranen og kontinuerlig holde membranen mettet., Overflødig vann som drypper ut fra undersiden av membranen er samlet i en stekepanne og resirkuleres til toppen. Ett-trinns direkte fordamping kjølere er vanligvis små i størrelse, som de bare består av membran, vann pumpe, og sentrifugal vifte. Mineral innhold av den kommunale vannforsyningen vil føre skalering på membranen, noe som vil føre til tilstopping over livet av membranen. Avhengig av dette mineralet innhold og fordampningshastighet, regelmessig rengjøring og vedlikehold er nødvendig for å sikre optimal ytelse., Generelt, tilluften fra ett-trinns fordamping kjøligere må være uttømt direkte (en-gjennom flow) på grunn av høy luftfuktighet av tilluften. Noen design løsninger har blitt skapt for å utnytte energien i luften, som styrer luften gjennom to ark med doble vinduer, og dermed redusere solens energi som absorberes gjennom vinduer. I forhold til energien som kreves for å oppnå tilsvarende kjølebehovet med en kompressor, enkelt scenen og fordamping kjølere forbruker mindre energi.,

Passiv direkte fordamping nedkjøling kan oppstå hvor som helst på at evaporatively avkjølt vann kan du kjøle deg en plass uten hjelp av en vifte. Dette kan oppnås gjennom bruk av fontener eller flere arkitektoniske design som fordamping downdraft kjøletårn, også kalt en «passiv kjøling tower». Passiv kjøling tower design gjør utenfor luft å strømme inn gjennom toppen av et tårn som er bygget innenfor eller ved siden av bygningen. Utenfor luft kommer i kontakt med vann inne i tårnet, enten gjennom en godt fuktet membran eller en mister., Som vannet fordamper i utendørs luft, luft blir kaldere og mindre spenstig og skaper en nedadgående flyt i tårnet. I bunnen av tårnet, en stikkontakt gir kjøligere luft inn i interiøret. Tilsvarende mekanisk fordamping kjølere, tårn kan være en attraktiv lav-energi løsning for varmt og tørt klima, som de bare krever en vannpumpe til å pumpe vann opp til toppen av tårnet.Sparing av energi fra ved hjelp av en passiv direkte i løse luften kjøling strategi avhenger av klima og varme inn., For tørre klima med en stor wet-bulb depresjon, kjøletårn kan gi nok kjøling om sommeren design forhold til å bli netto null. For eksempel, et 371 m2 (4,000 ft2) retail store-butikk i Tucson, Arizona med en fornuftig varme gevinst av 29.3 kJ/h (100,000 Btu/h) kan være helt avkjølt av to passiv kjøling tårn å gi 11890 m3/h (7,000 cfm) hver.

For Zion National Park besøkssenter, som bruker to passiv kjøling tårn, kjøling energi intensitet var 14.5 MJ/m2 (1.28 kBtu/ft;), som ble 77% mindre enn en typisk bygning i den vestlige delen av Usa som bruker 62.,5 MJ/m2 (5.5 kBtu/ft2). En studie av feltet resultatene i Kuwait viste at kraft som trengs for en fordamping kjøligere er ca 75% mindre enn den kraften som trengs for en konvensjonell pakket enhet air-condition.

Indirekte fordamping coolingEdit

Indirekte fordamping kjøling (lukket krets) er en nedkjølingen som bruker direkte fordamping kjøling i tillegg til noen varmeveksler til å overføre kule energi til tilluften., Den avkjølte fuktig luft fra direkte fordamping nedkjølingen aldri kommer i direkte kontakt med klimaanlegg tilluften. Den fuktige luften stream er utgitt utenfor eller brukt til å kjøle andre eksterne enheter, for eksempel solceller som er mer effektiv hvis den oppbevares kjølig. Dette er gjort for å unngå overflødig fuktighet i lukkede rom, som ikke er passende for bolig-systemer.

Maisotsenko cycleEdit

En indirekte kjøligere produsenten bruker Maisotsenko syklus (M-Syklus), oppkalt etter oppfinneren og Professor Dr., Valeriy Maisotsenko, sysselsetter en iterativ (multi-trinn) varmeveksler er laget av en tynn recycleable membran som kan redusere temperaturen på produktet luft til under wet-bulb temperatur, og kan nærme duggpunkt.

systemet har svært høy effektivitet, men som for andre fordamping kjølesystemer, er begrenset av det omgivende luftfuktigheten, som har begrenset sin adopsjon for bruk i boliger. Det kan brukes som ekstra kjøling i tider med ekstrem varme uten å plassere betydelig ekstra belastning på elektrisk infrastruktur., Hvis en plassering har overflødig vann rekvisita eller overflødig avsalting kapasitet kan det brukes til å redusere overdreven elektriske belastningen ved å utnytte vannet i rimelig M-Syklus enheter. På grunn av høye kostnader ved konvensjonell air condition enheter og ekstreme begrensninger av mange elektriske verktøy-systemer, M-Syklus enheter kan være det eneste riktige kjølesystemer egnet for fattige områdene i tider med ekstremt høy temperatur og høy elektrisk etterspørsel., I utviklede områder, kan de tjene som ekstra backup-systemer i tilfelle av elektrisk overbelastning, og kan brukes til å øke effektiviteten i eksisterende konvensjonelle systemer.

M-Syklus er ikke begrenset til kjøling systemer, og kan brukes til ulike teknologier fra Stirling motorer til Atmosfærisk vann generatorer. For kjøling programmer det kan brukes i både cross flow og counterflow konfigurasjoner., Counterflow ble funnet for å få lavere temperatur, mer egnet for hjem kjøling, men cross flow ble funnet å ha en høyere virkningsgrad (COP), og er derfor bedre for store industrielle installasjoner.

i Motsetning til tradisjonelle kjøle-teknikker, POLITIMANNEN av små systemer er fortsatt høy, så de ikke krever heis pumper eller annet utstyr som er nødvendig for kjøletårn. En 1,5 tonn/4,4 kw kjøling krever bare 200 watt for drift av viften, noe som gir en VIRKNINGSGRAD på 26.4 og en EER vurdering av 90., Dette tar ikke hensyn til den energien som kreves for å rense eller levere vann, og er strengt nødvendig for å kjøre enheten når vannet er levert. Selv om avsalting av vann presenterer også en kostnad, den latente varmen av dampfunksjon av vann er nesten 100 ganger høyere enn den energien som kreves for å rense vann i seg selv. Enheten har en maksimal virkningsgrad på 55%, slik at den faktiske COP er mye lavere enn dette beregnet verdi., Men uavhengig av disse tapene, effektiv COP er fortsatt betydelig høyere enn en vanlig cooling system, selv om vannet må først bli renset ved avsalting. I områder der vann er ikke tilgjengelig i noen form, kan den brukes med en sugeslange å gjenopprette vann ved hjelp av tilgjengelige varmekilder, slik som solenergi termisk energi.

Teoretiske designsEdit

I det nyere, men likevel-å-være-kommersialiserte «kaldt-FEST» design fra Harvard er Wyss Institute, en 3D-printede keramiske varmen, men er halv-belagt med et hydrofobt materiale som fungerer som fuktsperre., Mens ingen fuktighet er lagt til den innkommende luften den relative fuktighet (RH) har stige litt i henhold til Temperatur-RH formel. Likevel relativt tørr luft som følge av indirekte fordamping kjøling gjør at innbyggerne’ svette fordamper lettere, øker den relative effektiviteten av denne teknikken. Indirekte Kjøling er en effektiv strategi for varmt, fuktig klima som ikke har råd til å øke vanninnholdet av tilluften på grunn av inneklima og menneskelige termisk komfort bekymringer.,

Passiv indirekte fordamping kjøling strategier er sjeldne fordi denne strategien innebærer en arkitektonisk element for å fungere som en varmeveksler (for eksempel et tak). Dette elementet kan bli sprayet med vann og avkjølt gjennom fordamping av vannet på dette elementet. Disse strategiene er sjeldne, på grunn av den høye bruken av vann, som introduserer også risikoen for vanninntrengning og at det går på bekostning bygning.,

Hybrid designsEdit

To-trinns fordamping kjøling, eller indirekte-directEdit

I den første fasen av en to-trinns kjøligere, varm luft blir nedkjølt indirekte uten å tilføre fuktighet (ved å sende inne i en varmeveksler som er avkjølt av fordampning på utsiden). I direkte stadiet, nedkjølt luft passerer gjennom en vann-gjennomvåt pad og plukker opp fuktighet som den kjøler. Siden air supply er nedkjølt i den første fasen, mindre fuktighet er overført i direkte scenen, for å oppnå ønsket kjøling temperaturer., Resultatet, i henhold til produsenter, er kjøligere luft med en relativ fuktighet mellom 50-70%, avhengig av klima, sammenlignet med et tradisjonelt system som produserer om lag 70-80% relativ luftfuktighet i aircondition.

Fordamping + konvensjonelle backupEdit

I en annen hybrid design, direkte eller indirekte kjøling har vært kombinert med damp-komprimering eller absorpsjon aircondition til å øke den generelle effektiviteten og/eller for å redusere temperaturen under wet-bulb-limit.,

MaterialsEdit

Tradisjonelt, fordamping kjøligere pads består av excelsior (aspen trefiber) inne i en forurensning nett, men mer moderne materialer, slik som noen melamin plast og papir, angir bruker som kjøligere-pad media. Moderne stive media, ofte 8″ eller 12″ tykk, gir mer fukt, og dermed blir avkjølt luft mer enn det som vanligvis mye tynnere aspen media. Annet materiale som er noen ganger brukt er bølgepapp.,

Design considerationsEdit

Vann useEdit

I tørre og halvtørre klima, er det knapphet på vann gjør vannforbruk en bekymring i cooling system design. Fra den installert vannmålere, 420938 L (111,200 gal) av vann som ble konsumert i løpet av 2002 for de to passiv kjøling tårn i Zion National Park besøkssenter., Men slike bekymringer er adressert av eksperter som vær oppmerksom på at elektrisitet generasjon vanligvis krever en stor mengde med vann, og fordamping kjølere bruker langt mindre strøm, og dermed sammenlignes vann totalt sett, og koster mindre totalt sett, i forhold til chillers.

ShadingEdit

Slik at direkte soleksponering til media pads øker fordampningen pris. Sollys kan imidlertid forringe noen medier, i tillegg til å varme opp andre elementer av fordamping kjøling design. Derfor, skyggelegging anbefales i de fleste programmer.,

Mekanisk systemsEdit

Bortsett fra fans som brukes i mekaniske fordamping kjøling, pumper er den eneste andre stykke av mekanisk utstyr er nødvendig for fordamping nedkjølingen i både mekaniske og passiv programmer. Pumpene kan brukes til enten resirkulering av vann i vannet til den våte media pad eller å gi vann på svært høyt trykk til en mister system for passiv kjøling-tårnet. Pumpen spesifikasjoner vil variere avhengig av avdamping og media pad området. Den Zion National Park besøkssenter bruker en 250 W (1/3 HP) pumpe.,

ExhaustEdit

Eksos kanaler og/eller åpne vinduer må brukes til alle tider å la luft kontinuerlig unnslippe klimaanlegg området. Ellers, press utvikler og vifte eller blåser i systemet er i stand til å presse mye luft gjennom media og i den luftkondisjonerte området. Den fordamping system ikke kan fungere uten utmattende kontinuerlig tilførsel av luft fra aircondition og området utenfor., Ved å optimalisere plassering av den avkjølte-luftinntaket, sammen med utformingen av huset passasjer, i slekt dører, og rommet windows, kan systemet brukes mest effektivt for å lede den avkjølte luften til nødvendige områder. En godt designet layout som effektivt kan samle og utvise den varme luften fra ønsket områder uten behov for en over-tak-ducted lufting system. Kontinuerlig luftstrøm er viktig, slik at eksos vinduer eller ventiler må ikke begrense volumet og passasje av luft blir introdusert av fordamping kjøling maskinen., Man må også være oppmerksom på utsiden vindretning, som, for eksempel, en sterk varm sørlig vind vil redusere eller begrense oppbrukt luft fra et sørvendt vindu. Det er alltid best å ha den vindretningen vinduer åpne, mens kryssen vinduer er lukket.