Испарительное охлаждение воздуха.

Испарительное охлаждение воздуха бывает: прямое; косвенное; комбинированное. При прямом испарительном охлаждении наружный воздух, вступая в контакт с капельками воды в камере орошения, отдаёт явную теплоту и снижает свою температуру. Охлаждение производится при постоянной температуре по мокрому термометру (изоэнтальпийное увлажнение). Таким способом при увеличенной подаче воздуха можно получить удовлетворительную температуру в помещении, хотя и при повышенной относительной влажности. Чтобы исключить увеличение относительной влажности, установки испарительного охлаждения работают без рециркуляции воздуха. Энергетическая эффективность прямого испарительного охлаждения определяется количеством явной теплоты Q_ЯВН, отводимой от воздуха на испарение воды, и затратами электроэнергии на перемещение воздушного потока N_ВЕН и на работу насоса N_НАС, обеспечивающего рециркуляцию воды в камере орошения. Показатель коэффициента использования энергии для прямого испарительного охлаждения в условиях сухого и жаркого климата:

Метод косвенного испарительного охлаждения характеризуется отводом теплоты от охлаждаемого воздуха через стенку к воде, охлаждаемой испарением во вспомогательном потоке воздуха. Различают методы раздельного и совмещённого косвенного испарительного охлаждения.

При раздельном косвенном испарительном охлаждении вода охлаждается в градирне и подается в поверхностный теплообменник. Со стороны оребрения теплообменника вентилятором подается кондиционируемый воздух, который отдает теплоту на нагревание воды. Испарительное охлаждение подогревшейся воды осуществляется в отдельном контактном аппарате (градирне), через который обычно проходит наружный воздух. Энергетическая эффективность процессов косвенного испарительного охлаждения определяется количеством явной теплоты , отводимой от воздуха в поверхностном теплообменнике, и затратами электроэнергии на привод вентиляторов N_ВЕН, насосов N_НАС, и на работу градирни N_ГР. Показатель КИЭ(коэф. использования энергии) для косвенного испарительного охлаждения вычисляется по формуле:

  (4.5)

Совмещенное косвенное испарительное охлаждение осуществляется в аппаратах, в которых конструктивно объединены поверхностный теплообменник и градирня. Эти аппараты называют теплообменниками косвенного испарительного охлаждения, и они могут быть с насосной и с безнасосной подачей воды. Энергетическая эффективность охлаждения оценивается по формуле (4.5) и лежит в пределах

Принципиальная схема системы кондиционирования воздуха двухступенчатого испарительного охлаждения представлена на рис:

Схема СКВ двухступенчатого испарительного охлаждения

1 – поверхностный воздухоохладитель; 2 – оросительная камера; 3 – градирня; 4 – насос; 5 – байпас с воздушным клапаном; 6 – вентилятор

Установка двухступенчатого испарительного охлаждения состоит из кондиционера и градирни. В кондиционере производится косвенное и прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха обслуживаемых помещений. В градирне происходит испарительное охлаждение воды, питающей поверхностный воздухоохладитель кондиционера. Наружный воздух поступает в кондиционер и на первой ступени охлаждения – в поверхностном воздухоохладителе охлаждается при неизменном влагосодержании. Второй ступенью охлаждения является оросительная камера, работающая в режиме изоэнтальпийного охлаждения. Охлаждение воды, питающей поверхностный воздухоохладитель, производится в градирне. Вода в этом контуре циркулирует с помощью насоса. Камера орошения кондиционера оснащается байпасным каналом с воздушным клапаном или имеет регулируемый процесс, что обеспечивает регулирование параметров воздуха, направляемого в обслуживаемое помещение вентилятором.