Основной принцип работы адиабатического охладителя
Адиабатическое охлаждение основано на естественной способности воды поглощать тепло из окружающего воздуха и испаряться. Системы адиабатического охлаждения имитируют это природное явление, оптимизируя его эффективность с помощью соответствующих технологий.
Принцип работы адиабатического охладителя основан на непрерывном потоке теплого воздуха через постоянно влажную поверхность. Это обеспечивает максимальный контакт между теплым воздухом и холодной водой, способствуя передаче тепла от воздуха к воде. Система ускоряет испарение воды и оптимизирует отбор тепла из воздуха, повышая эффективность охлаждения воздушного потока.
Испарение воды увлажняет воздух на молекулярном уровне. Молекулы испарившейся воды невидимы и ведут себя как молекулы газа. В результате адиабатического охлаждения не образуется туман, который представляет собой смесь воздуха и капель воды (каждая капля содержит миллиарды молекул воды). С точки зрения физического функционирования, адиабатический охладитель отличается от системы охлаждения туманом.
Поток охлажденного воздуха, обогащенного влагой, циркулирует по всему охлаждаемому пространству, прежде чем покинуть здание. Принцип адиабатического охлаждения основан на открытой системе с постоянным обновлением воздуха. Для оптимальной работы адиабатического охладителя требуются открытые двери, и около 80% подаваемого воздуха должно выводиться наружу.
Конфигурация и работа адиабатического охладителя
Адиабатический охладитель воспроизводит и усиливает естественное явление испарения, оптимизируя контакт между потоком воздуха и потоком воды через испарительную среду.
Воздушный поток в адиабатическом охладителе
Вентилятор обеспечивает постоянный поток теплого воздуха, даваяэнергию, необходимую для испарения воды. Он втягивает наружный воздух, который сначала проходит через фильтрующий элемент, прежде чем попасть в охладитель.
Вентилятор направляет поток горячего воздуха через насыщенную водой стенку испарителя, позволяя воде испаряться в горячий воздух. Затем обработанный воздух охлаждается и увлажняется. При начальной температуре от 25°C до 40°C и относительной влажности от 30 до 50%, температура воздуха снижается от 5°C до 11°C. Чем суше и теплее воздух, тем больше снижение температуры. На материковой части Франции среднее снижение составляет около 7°C.
Взамен охлаждения выходящий воздух поглотил водяной пар. Увеличение относительной влажности воздуха в охлаждаемом помещении зависит как от внешних климатических условий (температуры и влажности), так и от целевой температуры охлаждаемого объема.
Вентилятор направляет охлажденный воздух в кондиционируемое помещение. Этот поток воздуха проходит через весь объем за 3-5 минут, удаляя тепло из помещения. Затем он удаляется через отверстия или через вентиляционную систему здания. Воздух обновляется от 10 до 20 раз в час.
Диффузия охлажденного воздуха путем простого перемещения его по охлаждаемому пространству — это самая базовая система, характерная для мобильных испарительных охладителей. Адиабатические охладители, устанавливаемые на крыше или стене, могут включать в себя более сложные системы диффузии, такие как 2-х, 3-х или 6-ти сторонние приточные трубы, приточные решетки или текстильные воздуховоды.
Поток воды в адиабатическом охладителе
Насос забирает воду из резервуара в нижней части адиабатического охладителя и генерирует регулируемый поток холодной воды, который непрерывно распыляется над верхней частью испарительного носителя. Система распределителей равномерно распределяет этот поток по всей поверхности верхней части испарительного охладителя. Затем вода под действием силы тяжести проходит через трубки в испарителе, пропитывая его стенки. Неиспарившаяся вода, которая скапливается на дне носителя, возвращается в резервуар.
За исключением испарения, адиабатический охладитель не потребляет воду. Прибор сливается в систему сточных вод.
Теплопередача при испарении
Мокрая стенка испарителя — это место, где происходит теплообмен между воздухом и водой. В испарительном теплообменнике поток воды располагается перпендикулярно потоку горячего воздуха, чтобы оптимизировать их пересечение. Контакт между воздухом и водой обеспечивает теплообмен , необходимый для того, чтобы определенные молекулы воды перешли из жидкого состояния в газообразное.
Сотовая и многослойная структура испарительной панели :
- Изменение вертикальной циркуляции воды, облегчающее ее впитывание стенками испарительной среды. Коэффициент насыщения измеряет эту поглощающую способность среды.
- Изменение горизонтального направления воздушного потока через среду.
- Увеличение удельной площади поверхности стенок испарительной панели, тем самым увеличивая поверхность контакта между воздухом и водой.
Таким образом, конструкция оптимизирует смешивание и контакт воздуха и воды, способствуя испарению и увеличивая теплопередачу от воздуха к воде.
Определение размеров биоклиматической системы охлаждения
При проектировании адиабатического охлаждения учитываются климатические характеристики объекта в летний период, такие как температура и относительная влажность наружного воздуха, ориентация здания, тепловые потоки, создаваемые строением и его деятельностью, условия вентиляции охлаждаемого объема, желаемая скорость обновления воздуха, а также целевые условия окружающей среды.
Из этого мы можем сделать вывод:
- характеристики кулера(и, в частности, в случае кулеров, устанавливаемых на крыше, высота пленума),
- количество охладителей (особенно при охлаждении больших объемов).
Вывод: простое управление и конфигурация оборудования, подходящая для биоклиматического измерения
Принцип адиабатического охлаждения прост: создайте оптимальный контакт между воздухом и водой, чтобы максимизировать испарение и снизить температуру. Конфигурация охладителя также проста: фильтр и вентилятор для воздушного цикла, резервуар и насос для водного цикла, а также теплоноситель для охлаждения. Размер охладителя определяется в соответствии с климатическими условиями на месте, чтобы добиться желаемого микроклимата в помещении.