في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، عادة ما يرتبط التبخر adiabatic بالترطيب، لكن هذه العملية مؤخرا أصبحت شعبية تزداد في أكثر دول مختلفة يستخدم العالم بشكل متزايد للتبريد "الطبيعي" للهواء.
يتكتل التبريد التبخري أحد أكثر أنظمة تبريد الإنسان اخترع بالتأكيد، حيث يحدث تبريد الهواء بسبب التبخر الطبيعي للمياه. هذه الظاهرة شائعة جدا ويحدث في كل مكان: قد يكون أحد الأمثلة شعورا بالبرد، والذي تواجهه عندما يتبخر الماء من سطح جسمك تحت تأثير الرياح. يحدث نفس الشيء مع الهواء، حيث يتم رش الماء: نظرا لأن هذه العملية تحدث دون مصدر طاقة خارجي (هذه هي كلمة "adiabatic")، فإن الحرارة اللازمة لتبخر الماء يتم إخراجها من الهواء، والتي، على التوالي، يصبح برودة.
استخدام هذه طريقة التبريد في الأنظمة الحديثة توفر تكييف الهواء سعة تبريد عالية في استهلاك الطاقة المنخفض، لأنه في هذه الحالة يتم استهلاك الكهرباء فقط للحفاظ على عملية تبخر المياه. في الوقت نفسه، كمبرد بدلا من ذلك التركيبات الكيميائية تستخدم المياه العاديةما الذي يجعل التبريد التبخيري أكثر ربحية اقتصاديا ولا يضر البيئة.
هناك نوعان من أساليب التبريد التبخرية الأساسية - المباشرة وغير المباشرة.
تبريد التبخير المباشر
تبريد التبخير المباشر هو عملية تقليل درجة حرارة الهواء في الغرفة مع رطوبةها المباشرة. وبعبارة أخرى، بسبب تبخر المياه الرش، يحدث تبريد الهواء المحيط. في الوقت نفسه، يتم توزيع الرطوبة إما مباشرة في الغرفة بمساعدة المرطبات الصناعية والفوهات، أو عن طريق تشبع الهواء المدخل في الهواء وتبريدها في قسم وحدة التهوية.
تجدر الإشارة إلى أنه في ظروف التبريد المباشر المباشر، فإن زيادة كبيرة في رطوبة الهواء الإمداد داخل الغرفة أمر لا مفر منه، وبالتالي، لتقييم قابلية تطبيق هذه الطريقة، فمن المستحسن أن تأخذ الصيغة كأساس درجة الحرارة وعدم الراحة. وفقا للصيغة، يتم احتساب درجة حرارة مريحة في درجات مئوية، مع مراعاة الرطوبة وشهادة درجات الحرارة على مقياس حرارة جاف (الجدول 1). الجري إلى الأمام، نلاحظ أن نظام تبريد التبخر المباشر ينطبق فقط في الحالات التي يوجد فيها شارع الشارع فترة الصيف لديه قيم درجات الحرارة العالية لحرارة الجافة ومستوى الرطوبة المطلق المنخفض.
التبريد التبخري غير المباشر
لزيادة فعالية التبريد التبخري في الرطوبة العالية من الهواء الخارجي، يوصى بالجمع بين التبريد التبخري مع استرداد الحرارة. تعرف هذه التكنولوجيا باسم "تبريد التبخر غير المباشر" ومناسب لأي بلد تقريبا في العالم، بما في ذلك البلدان ذات المناخ الرطبة للغاية.
مخطط عام إن تشغيل نظام العرض والتهوية مع الاسترداد هو أن الحار ينفجر، يمر عبر كاسيت تبادل حراري خاص، يتم تبريده بسبب تبريد الهواء الذي تمت إزالته من الغرفة. مبدأ تشغيل تبريد التبخر غير المباشر هو تثبيت نظام الترطيب ADIABATIC في قناة العادم من مكيفات الهواء المركزي للعادم والعادم، تليها نقل البرد من خلال إعادة مكترج الهواء في الهواء.
كما هو موضح في المثال، نظرا لاستخدام لوحة الشارع، يتم تبريد الهواء في نظام التهوية عند 6 درجات مئوية سيؤدي استخدام التبريد التبخري للهواء العادم إلى زيادة الفرق في درجة الحرارة من 6 درجات مئوية إلى 10 درجة مئوية دون نمو مستوى استهلاك الكهرباء والرطوبة. استخدام التبريد التبخري غير المباشر فعال في تدفق الحرارة العالية، على سبيل المثال، في مراكز المكتب والتسوق، الوسطيات، غرف الإنتاج إلخ.
نظام التبريد غير المباشر مع استخدام سلسلة Adiabatic Humidifier Carel Humifog:
| شروط الحساب | |
| درجة حرارة الشارع ومحتوى الرطوبة: | + 32ºС، 10.12 جم / كجم (مؤشرات مأخوذة لموسكو) |
| درجة حرارة الهواء الداخلي: | +20 ºС. |
| نظام التهوية: | 4. منشآت التعدين والعادم بسعة 30 ألف متر مكعب / ساعة (الإمداد الجوي بموجب المعايير الصحية) |
| قدرة نظام التبريد مع التهوية: | 2500 كيلوواط |
| درجة حرارة الهواء لتزويد الهواء: | +20 ºС. |
| درجة حرارة الهواء العادم: | +23 ºС. |
| كفاءة الانتعاش على الحرارة الصريحة: | 65% |
| نظام تبريد مركزي: | نظام لفائف مروحة مبردة مع درجة حرارة الماء 7 / 12º |
دفع
* من الضروري مراعاة أن تكلفة تركيب نظام التبريد، مع مراعاة جميع التكاليف، أعلى بكثير مقارنة بأنظمة التبريد غير المباشرة.
النفقات الرأسمالية
للتحليل، نأخذ تكلفة المعدات - المبردات لنظام التبريد ونظام الترطيب للتبريد التبخري غير المباشر.
تكلفة رف واحد من التبول المتفائل الذي أنتجته كاريل (إيطاليا) في تركيب العرض والعادم هو 7570 يورو.
تبلغ تكلفة مبرد بقدرة تبريد تبلغ 62.3 كيلوواط حوالي 12،460 يورو، استنادا إلى تكلفة 200 يورو لكل كيلوواط من التبريد. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن تكلفة تركيب نظام التبريد، مع مراعاة جميع التكاليف، أعلى بكثير مقارنة بأنظمة التبريد غير المباشرة.
تكاليف التشغيل
للتحليل نحن نقبل التكلفة المياه المياه 0.4 € لكل 1 م 3 وتكلفة الكهرباء 0.09 يورو لكل كيلوواط / ساعة.
استهلاك المياه من قبل تبريد غير مباشر هو 117 كجم / ساعة واحدة تركيب العادم العرض، مع مراعاة فقدان 10٪، سنأخذها 130 كجم / ساعة.
استهلاك الطاقة لنظام الترطيب هو 0.375 كيلو واط لتثبيت العادم الفرعي واحد.
التكاليف النهائية في الساعة هي 0.343 يورو لكل ساعة من تشغيل النظام.
معامل التبريد نأخذ ما يساوي 3 (نسبة قوة التبريد إلى السلطة المستهلكة).
التكاليف النهائية في الساعة هي 7.48 يورو لكل ساعة واحدة من العملية.
يسمح استخدام تبريد التبخر غير المباشر:
تقليل التكاليف الرأسمالية لتبريد هواء الهواء عن طريق 39٪.
تقليل استهلاك الطاقة على أنظمة تكييف الهواء مع 729 كيلو واط إلى 647 كيلو واط، أو 11.3٪.
تقليل تكاليف التشغيل لأنظمة تكييف الهواء مع 65.61 يورو / ساعة إلى 58.47 € / ساعة، أو بنسبة 10.9٪.
وبالتالي، على الرغم من حقيقة أن تبريد الهواء النقي حوالي 10-20٪ من إجمالي الحاجة إلى مكتب التبريد ومراكز التسوق، فمن هنا أن هناك أعظم احتياطيات في زيادة كفاءة استخدام الطاقة في المبنى دون زيادة كبيرة في تكاليف رأس المال.
يتم إعداد المقالة المتخصصين من قبل المتخصصين للشركة للنشر في المجلة على الرقم 6-7 (5) يونيو - يوليو 2014 (ص 30-35)
عند بناء عمليات على الرسم البياني الأول - D واختيار المخطط التكنولوجي علاج الهواء يجب أن تسعى جاهدة ل الاستخدام الرشيد الطاقة، وتوفير الإنفاق الاقتصادي الباردة، والحرارة، والكهرباء، والمياه، وكذلك توفير منطقة البناء المحتلة من المعدات. لهذا الغرض، يجب تحليلها عن طريق الادخار البرد الاصطناعي من خلال تطبيق تبريد الهواء التبخري المباشر وغير المباشر، فإن استخدام الرسم البياني مع تجديد حرارة الهواء التي تمت إزالتها واستخدام دفء المصادر الثانوية، إذا لزم الأمر، واستخدام إعادة التدوير الأول والثاني للهواء، الدائرة مع الالتفاف، وكذلك العمليات الخاضعة للرقابة في المبادلات الحرارية.
يتم استخدام إعادة التدوير في غرف ذات فحص حراري كبير عندما يكون استهلاك هواء الإمداد المحدد على إزالة الحرارة الزائدة أكبر من استهلاك الهواء الخارجي المطلوب. في السنة الدافئة من السنة، تتيح إعادة التدوير من الحد من التكاليف الباردة مقارنة بمخطط التدفق المباشر لنفس الأداء إذا كان الهواء الخارجي الخارجي أعلى من enthalpy من الهواء من الهواء، وكذلك التخلي عن التدفئة الثانية وبعد في فترة باردة - تقليل تكلفة الحرارة بشكل كبير لتسخين الهواء الخارجي. عند استخدام التبريد التبخري، عندما يكون الهواء الخارجي المنطقي أقل من داخلية وإزالتها، فإن إعادة التدوير غير مناسب. يرتبط حركة إعادة تدوير الهواء عبر شبكة قناة الهواء دائما بتكاليف الكهرباء الإضافية، فإنها تتطلب حجم البناء لاستيعاب القنوات الجوية لإعادة التدوير. سيصدر إعادة التدوير إذا كانت تكاليف جهازه وأفعالها ستكون أقل من المدخرات الناتجة عن المدخرات الباردة. لذلك، عند تحديد تدفق تدفق التدفق، يجب أن نسعى دائما دائما لإحضارها إلى القيمة الضرورية للهواء الخارجي، مع اتخاذ الرسم البياني المناسب لتوزيع الهواء في الغرفة ونوع موزع الهواء، وبالتالي، التدفق المباشر رسم بياني. إعادة التدوير غير متوافق أيضا مع تجديد الحرارة التي تمت إزالتها. من أجل تقليل استهلاك الحرارة على تسخين الهواء الخارجي خلال الفترة الباردة من العام، يجب تحليلها بإمكانية استخدام الحرارة الثانوية من مصادر منخفضة الدقة، وهي: حرارة الهواء إزالتها ومولدات غاز العادم و المعدات التكنولوجية، حرارة التكثيف ثلاجات، حرارة تركيبات الإضاءة، الدفء مياه الصرف الصحي إلخ. يمكن أن يؤدي مبادلات حرارية في تجديد دفء الهواء التي تمت إزالتها إلى حد ما الاستهلاك البارد إلى حد ما في الموسم الدافئ في المناطق ذات المناخ الساخن.
لكى يفعل الاختيار الصحيحمن الضروري معرفة مخططات معالجة الهواء المحتملة وميزاتها. النظر في الأفضل العمليات البسيطة التغييرات في حالة الهواء وتسلسلها في مكيفات الهواء المركزية التي تخدم غرفة واحدة كبيرة الحجم.
عادة ما تكون الوضع الحاسم لتحديد مخطط المعالجة التكنولوجي وتحديد نظام تكييف الهواء فترة دافئة من السنة. في الفترة الباردة من العام، يسعىون إلى الحفاظ على استهلاك الهواء المعرف لفترة دافئة من العام، ونظام معالجة الهواء.
درجة حرارة مقياس الحرارة الرطب من تدفق الهواء الرئيسي بعد التبريد في مبادل حراري السطح من التبريد التبخري غير المباشر هو ذات قيمة أقل مقارنة بدرجة حرارة ميزان الحرارة الرطب للهواء الخارجي، حيث أن الحد الطبيعي لتبريد التبخب. لذلك، عند المعالجة اللاحقة للدفق الرئيسي في جهاز الاتصال، يمكن الحصول على طريقة تبريد التبخير المباشر من خلال معلمات الهواء السفلى مقارنة بالحد الطبيعي. مثل هذه الدائرة المعالجة الجوية المتتابعة من تدفق الهواء الرئيسي من خلال طريقة التبريد المباشر والتبخري المباشر يطلق على تبريد التبخر على مرحلتين. يتم تقديم تخطيط معدات مكيف الهواء المركزية، المقابلة لتبريد الهواء المبخر في مرحلتين، في الشكل 5.7 أ. إنها أيضا سمة من سمات وجود تدفقتين من الجو: الرئيسية والمساعدة. الهواء الخارجي وجود المزيد درجة حرارة منخفضة على مقياس الحرارة الرطب من الهواء الداخلي في الغرفة المخدومة، يدخل مكيف الهواء الرئيسي. في أول تبريد الهواء، يتم تبريده باستخدام تبريد التبخر غير المباشر. بعد ذلك، يدخل وحدة الرطوبة Adiabatic، حيث يتم تبريده ورطب. يتم التبريد التبخري للمياه المتداولة عبر مبردات الهواء السطحية لمكيف الهواء الرئيسي أثناء رشه في وحدة الرطب ADIABATIC في الدفق المساعد. مضخة الدورة الدموية يختار الماء من البليت من الترطيب ADIABATIC للدفق الإضافي وتزوده إلى مبردات الهواء الرئيسية ومزيد - على الرش في الدفق المساعد. الماء ينخفض \u200b\u200bمن التبخر بشكل رئيسي ويتم تجديد الدفق الإضافي من خلال صمامات تعويم. بعد خطوتين أكثر برودة، يتم تغذية الهواء في الغرفة.
في آليات المناخ الحديثة، يتم دفع الكثير من الاهتمام لكفاءة الطاقة للمعدات. هذا ما يفسر الاهتمام بالاهتمام الأخير لأنظمة تبريد أكرينغ المياه القائمة على مبادلات حرارية تبخر بشكل غير مباشر (أنظمة تبريد التبخير بشكل غير مباشر). يمكن أن تكون أنظمة التبريد التي تكرر الماء حلا فعالا للعديد من مناطق بلدنا، حيث يتم تمييز المناخ من خلال رطوبة الهواء المنخفضة نسبيا. المياه مثل المبردات فريدة من نوعها - لديها سعة حرارة كبيرة وحرارة خفية من التبخير، غير ضارة ويمكن الوصول إليها. بالإضافة إلى ذلك، تتم دراسة المياه جيدا، والتي تتيح لك التنبؤ بدقة سلوكها في الأنظمة الفنية المختلفة.
في أنظمة التبخير بشكل غير مباشر، يمكن تبريد الهواء إلى النقطة "3" (الشكل 1). العملية في الرسم البياني في هذه الحالة تذهب رأسيا إلى أسفل خط محتوى الرطوبة المستمر. نتيجة لذلك، تبين أن درجة الحرارة التي تم الحصول عليها أقل، ولا تنمو الهواء المحتوي على الهواء (ثابتا).
بالإضافة إلى ذلك، أنظمة الأكاديمية للمياه لها الصفات الإيجابية التالية:
تشتهر أنظمة التبريد التي تستخدم تأثير امتصاص الحرارة أثناء تبخر المياه لفترة طويلة جدا. ومع ذلك، في الوقت الحالي، فإن أنظمة تبريد ماء أكرينغ ليست منتشرة على نطاق واسع. تقريبا جميع أنظمة التبريد الصناعية والأسرية في منطقة درجات الحرارة المعتدلة مليئة أنظمة التنبه المرشحة.
من الواضح أن مثل هذا الموقف يرتبط بمشاكل تشغيل أنظمة أكرينغ المياه عندما درجات حرارة سلبية وغير آلام من الاستغلال في الرطوبة النسبية عالية الهواء في الهواء الطلق. كما أثر على حقيقة أن الأجهزة الأساسية لهذه الأنظمة (أبراج التبريد، المبادلات الحرارية)، المستخدمة في وقت سابق، لديها أبعاد كبيرة، كتلة وغيرها من العيوب المرتبطة بالعمل في الرطوبة العالية. بالإضافة إلى ذلك، احتاجوا إلى نظام معالجة المياه.
ومع ذلك، فإن أبراج تبريد عالية للغاية ومدمجة للغاية، قادرة على تبريد المياه إلى درجات الحرارة، فقط 0.8 ... 1.0 درجة مئوية تختلف عن درجة حرارة تدفق الهواء في مقياس حرارة مبللة يختلف عن التقدم التقني.
هنا، طريقة خاصة للاحتفال بأبراج التبريد muntes و srh-lauerوبعد كان هذا ضغط درجات الحرارة الصغيرة قادرا على توفيره بشكل أساسي التصميم الاصلي فوهات الصورصية مع خصائص فريدة من نوعها - متعامل جيدة، قابلية التصنيع، الإيصال.
بعد مبادل حراري، ينقسم تدفق الهواء الرئيسي إلى اثنين: المساعدة والعمل، الموجهة إلى المستهلك.
يلعب الدفق الإضافي في وقت واحد الدور والمبرد، والتدفق المبرد - بعد مبادل حراري، يتم إرساله، نحو الدفق الرئيسي (الشكل 2).
في الوقت نفسه، يتم توفير المياه لقنوات الدفق المساعد. معنى إمدادات المياه هو "إبطاء" نمو درجة حرارة الهواء بسبب ترطيبها الموازي: كما هو معروف، يمكن تحقيق نفس التغيير في الطاقة الحرارية كتثدير في درجة الحرارة فقط، وكذلك تغيير في درجة الحرارة و الرطوبة في نفس الوقت. لذلك، مع تيار مساعد ترطيب، يتحقق تبادل الحرارة نفسه من خلال تغيير أصغر في درجة الحرارة.
في المبادلات الحرارية التبخرية بشكل غير مباشر من أنواع أخرى (الشكل 3)، يتم توجيه الدفق المساعد إلى المبادل الحراري، ولكن إلى برج التبريد حيث يتم تبريد المياه، ويتعنت من خلال مبادل حراري مبخر غير مباشر: تسخين المياه في ذلك إلى التدفق الرئيسي وتبرد في التبريد نحو المساعدة. يتم تنفيذ حركة المياه على طول المحيط باستخدام مضخة الدورة الدموية.
تعتمد تقنية الحساب على الافتراضات التالية:
ترتيب الحساب الهندسي للنظام قيد النظر هو كما يلي (الشكل 4):
1. وفقا لمخطط الهوية أو باستخدام برنامج حسابات الهواء الرطبة، يتم تعريف المعلمات الجوية المحيطة الإضافية (النقطة "0" في الشكل 4): محددة enthalpy من الهواء i 0، j / kg and moisture content d 0، kg / kg وبعد
2. يعتمد زيادة إيناء الهواء المحدد في المروحة (J / KG) على نوع المروحة. إذا لم يتم تفجير محرك المروحة (غير مبرد) التدفق الرئيسي للهواء، ثم:
إذا كان الرسم البياني يستخدم مروحة نوع القناة (عندما يتم تبريد المحرك الكهربائي من خلال تدفق الهواء الرئيسي)، ثم:
أين:
η DV - كفاءة المحركات الكهربائية؛
ρ 0 - كثافة الهواء عند مدخل المروحة، كجم / م 3
أين:
ب 0 - الضغط البيئي بارومتر، السلطة الفلسطينية؛
R B هو ثابت للغاز من الهواء يساوي 287 j / (kg.k).
3. محددة الهواء enthalpy بعد المعجبين (النقطة "1")، j / kg.
أنا 1 \u003d i 0 + δI في؛ (3)
نظرا لأن العملية "0-1" تحدث في محتوى الرطوبة المستمر (D 1 \u003d D 0 \u003d CONST)، ثم وفقا للمعروفة φ 0، T 0، I 0، I 1، نحدد درجة حرارة الهواء T1 بعد المروحة (النقطة "1").
4. نقطة المحيط المحيطي الندى T ROS، يتم تحديد درجة مئوية من قبل φ 0، T 0.
5. الفرق النفسي في درجة حرارة الهواء للتدفق الرئيسي عند منفذ المبادل الحراري (النقطة "2") δt 2-4، ° ج
t 2-4 \u003d δt x + δt WCR؛ (4)
أين:
يتم تعيين δt x بناء على ظروف العمل المحددة في النطاق ~ (0.5 ... 5.0)، ° C. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن القيم الصغيرة ل δt x سوف يستلزم أبعاد كبيرة نسبيا لجهاز تبادل الحرارة. لضمان القيم الصغيرة من δt x، من الضروري استخدام أسطح نقل الحرارة عالية للغاية؛
δt يتم تحديد WCR في النطاق (0.8 ... 3.0)، ° C؛ يجب أن تؤخذ القيم الأصغر من WRCR إذا كان من الضروري الحصول على درجة حرارة الحد الأدنى من الماء البارد في أبراج التبريد.
6. نفترض أن عملية ترطيب تدفق الهواء الإضافي في أبراج التبريد من الدولة "2-4"، مع دقة كافية للحسابات الهندسية، تستند إلى الخط الأول 2 \u003d I 4 \u003d CONST.
في هذه الحالة، معرفة القيمة δT 2-4، نحدد درجات الحرارة T 2 و T 4، النقاط "2" و "4"، على التوالي، ° C. للقيام بذلك، نجد مثل هذا الخط الأول \u003d const بحيث بين النقطة "2" والنقطة "4" تم العثور على فرق درجة الحرارة t 2-4. النقطة "2" هي عند تقاطع الخطوط الأولى 2 \u003d i 4 \u003d const and content content d 2 \u003d d 1 \u003d d OS. النقطة "4" موجودة على تقاطع الخط الأول 2 \u003d i 4 \u003d const and the curve 4 \u003d 100٪ الرطوبة النسبية.
وبالتالي، فإن استخدام المخططات المعطاة، حدد المعلمات المتبقية عند النقاط "2" و "4".
7. حدد T 1W - درجة حرارة الماء عند منفذ نقطة التبريد، عند نقطة "1W"، ° C. في الحسابات، يمكنك إهمال حرارة المياه في المضخة، وبالتالي، عند مدخل مبادل حراري (DOT "1W") سيكون له نفس درجة الحرارة T 1W
T 1W \u003d T 4 +.δT WCR؛ (5)
8. T 2W - درجة حرارة الماء بعد مبادل حراري عند مدخل في برج التبريد (DOT "2W")، ° ج
T 2W \u003d T 1-δT م؛ (6)
9. يتم تحديد درجة حرارة الهواء المنبعثة من أبراج التبريد في البيئة (DOT "5") من خلال طريقة الرسم البياني للتحليل باستخدام معرف المخطط (مزيج من كيو تي ويمكن استخدام مخططات تكنولوجيا المعلومات، لكنها أقل شيوعا ، لذلك في هذا الحساب المستخدم الرسمي المعرف). الطريقة المحددة هي كما يلي (الشكل 5):
10. نقوم بتجميع نظام المعادلات لإيجاد استهلاك كبير غير معروف للهواء والماء. الحمل الحراري لأبراج التبريد على تدفق الهواء المساعد، W:
q g \u003d g في (i 5 - i 2)؛ (7)
Q WG \u003d G OW C PW (T 2W - T 1W)؛ (8)
أين:
مع PW - سعة حرارية محددة للمياه، J / (KG.K).
التحميل الحراري المبادل الحراري لليدضو الرئيسي، W:
q mo \u003d g o (i 1 - i 2)؛ (9)
التحميل الحراري المبادل الحراري، W:
Q WMO \u003d G OW C PW (T 2W - T 1W)؛ (10)
ميزان المواد من تدفقات الهواء:
g o \u003d g في + g p؛ (11)
التوازن الحراري عن طريق أبراج التبريد:
Q G \u003d Q WGR؛ (12)
الرصيد الحراري للمبادل الحراري ككل (عدد الحرارة التي تنتقل بها كل من التدفقات بنفس القدر):
س WMO \u003d Q مو؛ (13)
الرصيد الحراري المشترك لأبراج التبريد ومبادل حراري على الماء:
Q WS \u003d Q WMO؛ (14)
11. اتخاذ قرار معا مع المعادلة مع (7) البرنامج (14)، نحصل على التبعيات التالية:
تدفق الهواء الشامل على دفق مساعد، كجم / ثانية:
تدفق الهواء الشامل عن طريق تدفق الهواء الرئيسي، كجم / ثانية:
g o \u003d g p؛ (16)
التدفق الشامل للماء من خلال برج التبريد السائد، KG / S:
12. كمية المياه اللازمة لإطعام دائرة المياه لمسار التبريد، كجم / ثانية:
G WN \u003d (D 5 -D 2) G في؛ (18)
13. يتم تحديد استهلاك الطاقة في الدورة من قبل السلطة التي تنفق على محرك المروحة، W:
n b \u003d g oi في؛ (19)
وبالتالي، يتم العثور على جميع المعلمات اللازمة لحسابات بناءة لعناصر نظام تبريد الهواء غير المباشر.
لاحظ أن الهواء المبرد المبرر للمستهلك (النقطة "2") يمكن تبريده بالإضافة إلى ذلك، على سبيل المثال، الرطوبة adiabatic أو بأي طريقة أخرى. كمثال في الشكل. يشار إلى 4 بالنقطة "3 *"، مما يتوافق مع ترطيب adiabatic. في هذه الحالة، تتزامن النقاط "3 *" و "4" (الشكل 4).
إذا قمنا بمقارنة التبريد مع ADIABAT وأساليب التبخر بشكل غير مباشر، فإنه من الرسم البياني الأول الذي يمكن رؤيته أنه في الحالة الأولى، يمكن تبريد الهواء في حالة درجة حرارة 28 درجة مئوية والرطوبة النسبية بنسبة 45٪ إلى 19.5 درجة مئوية ، بينما في الحالة الثانية - ما يصل إلى 15 درجة مئوية (الشكل 6).
كما ذكر أعلاه، يسمح لك نظام تبريد التبخير بشكل غير مباشر بتحقيق درجة حرارة أقل من النظام التقليدي لرطوبة الهواء ADIABATIC. من المهم أيضا التأكيد على أن محتوى الرطوبة في الهواء المطلوب لا يتغير. هذه المزايا مقارنة مع رطوبة ADIABATE، من الممكن تحقيقها بسبب إدخال تدفق الهواء المساعد.
التطبيقات العملية لنظام تبريد التبخر غير المباشر في الوقت الحالي لا يكفي. ومع ذلك، ظهرت أجهزة مماثلة، ولكن العديد من مبادئ التشغيل الأخرى: مبادلات حرارية الهواء مع الترطيب ADIABATIC للهواء الخارجي (نظام التبخر "الصف الزائفي"، حيث لا يوجد الدفق الثاني في المبادل الحراري نوعا ما من جزء مبلل من التدفق الرئيسي، والآخر، دائرة مستقلة تماما).
تستخدم هذه الأجهزة في الأنظمة ذات كمية كبيرة من الهواء لإعادة التدوير في حاجة إلى التبريد: في أنظمة تكييف الهواء من القطارات والقاعات المرئية لأغراض مختلفة ومراكز معالجة البيانات وغيرها من الكائنات الأخرى.
الغرض من تنفيذه هو الحد الأقصى المحتمل في مدة معدات التبريد المكثف في الطاقة. بدلا من ذلك، مع درجات الحرارة الخارجية، تصل إلى 25 درجة مئوية (وأحيانا أعلى)، يتم استخدام مبادل حراري جوي الهواء، حيث يتم تبريد الهواء لإعادة تدوير الغرفة بواسطة الهواء الخارجي.
للحصول على كفاءة أكبر للجهاز، الهواء الخارجي مبلل. في أنظمة أكثر تعقيدا، يتم ترطيبها في عملية تبادل الحرارة (حقن المياه في قنوات المبادلات الحرارية) التي تحقق زيادة إضافية في فعاليته.
من خلال استخدام هذه الحلول، يتم تقليل استهلاك الطاقة الحالي لنظام تكييف الهواء بنسبة تصل إلى 80٪. يعتمد استهلاك الطاقة العجل السنوي على المجال المناخي لتشغيل النظام، في المتوسط \u200b\u200bيتناقص بنسبة 30-60٪.
يوري خوموتسكي، محرر فني لمجلة "عالم المناخ"
يستخدم المقالة تقنية MSTU لهم. N. E. Bauman لحساب نظام التبريد التبخيري بشكل غير مباشر.
بالنسبة للمباني، فائض كبير من الحرارة الصريحة، حيث يلزم الرطوبة الرئيسية للهواء الداخلي، أنظمة تكييف الهواء التي تستخدم مبدأ التبريد التبخري غير المباشر.
يتكون المخطط من نظام معالجة التدفق الرئيسي للطيران ونظام التبريد التبخري (الشكل 3.3. الشكل 3.4). بالنسبة للمياه التبريد، غرف الري من مكيفات الهواء أو أجهزة اتصال أخرى، يمكن استخدام بروازات الرش وأبراج التبريد وغيرها.
الماء المبرد عن طريق التبخر في تدفق الهواء، مع درجة الحرارة، يدخل مبادل حراري السطح - مكيف هواء مكيف الهواء لتدفق الهواء الرئيسي، حيث يغير الهواء حالته من القيم إلى القيم (T.) درجة حرارة الماء تزيد من قبل. تدخل المياه الساخنة وحدة المعطف، حيث يتم تبريدها عن طريق التبخر في درجة الحرارة وتتكرر الدورة مرة أخرى. يغير الهواء الذي يمر عبر وحدة الاتصال حالته من المعلمات إلى المعلمات (T.). AIR عاطفي، استيعاب الحرارة والرطوبة، يغير معاييرها إلى حالة من ر.، ثم إلى الدولة.
FIG.3.3. مخطط تبريد التبخر غير المباشر
1- مبادل حراري تبريد الهواء؛ 2- جهاز الاتصال
FIG.3.4. مخطط تبريد التبخر غير المباشر
الخط هو التبريد التبخري المباشر.
إذا كان في مقر الحرارة الزائدة، فمن خلال التبريد البخاري غير المباشر، سيكون استهلاك الهواء الإمداد
مع تبريد التبخير المباشر
منذ\u003e، ثم<.
<), что позволяет расширить область возможного использования принципа испарительного охлаждения воздуха.
تبين مقارنة العمليات أنه مع تبريد التبخر غير المباشر، فإن أداء SCP أقل من المباشر. بالإضافة إلى ذلك، مع التبريد غير المباشر، فإن محتوى الرطوبة لتزويد الهواء أقل (<), что позволяет расширить область возможного использования принципа испарительного охлаждения воздуха.
على عكس الدائرة المنفصلة من التبريد التبخري غير المباشر، تم تطوير جهاز نوع مجتمعة (الشكل 3.5). يتضمن الجهاز مجموعتين من القنوات التناوب مفصولة بالجدران. من خلال مجموعة من القنوات 1 يمر تدفق الهواء المساعد. على سطح جدران القناة، تدفقات المياه، المقدمة من خلال جهاز توزيع المياه. يتم توفير بعض الماء بجهاز توزيع المياه. عند تبخر الماء، ينخفض \u200b\u200bدرجة حرارة تدفق الهواء الإضافي (مع زيادة في محتوى الرطوبة)، ويتم تبريد جدار القناة.
لزيادة عمق التبريد في تدفق الهواء الرئيسي، فإن مخططات المراحل المراحل لتجهيز التدفق الرئيسي، وتطبيقها نظريا، يمكن تحقيقها بواسطة درجة حرارة نقطة درجة الحرارة (الشكل 3.7).
يتكون التثبيت من تكييف الهواء وأبراج التبريد. تنتج مكيف الهواء تبريد Isoentalpine غير مباشر ومباشر لجو المباني الممتدة.
في التبريد، يحدث التبريد التبخري للمياه توفير برودة الهواء مكيف الهواء.
تين. 3.5. رسم تخطيطي لجهاز الجهاز المشترك للتبريد التبخري غير المباشر: 1،2 مجموعة من القنوات؛ 3- جهاز توزيع المياه؛ 4- البليت
تين. 3.6. Sche SPS تبريد التبخر على مرحلتين. برودة الهواء 1 السطح؛ 2-غرفة الري؛ 3 - وقت التبريد؛ 4 مضخة 5-تجاوز مع صمام الهواء. 6 مروحة
من أجل توحيد المعدات للتبريد التبخري، يمكن استخدام غرف الري من مكيفات الهواء المركزية النموذجية بدلا من أبراج التبريد.
يدخل الهواء الخارجي يدخل مكيف الهواء وفي المرحلة الأولى من التبريد (برودة الهواء) ببرد مع محتوى رطوبة ثابت. المستوى الثاني من التبريد هو غرفة الري العاملة في وضع التبريد Isoenthalthalpy. يتم إنتاج مياه التبريد توفير سطح مبرد الماء في أبراج التبريد. الماء في هذه الدائرة يدور مع مضخة. التبريد هو جهاز لتبريد المياه الجوي في الغلاف الجوي. يحدث التبريد بسبب تبخر جزء من المياه المتدفقة عبر قضيب تحت عمل الجاذبية (تبخر المياه 1٪ يقلل من درجة حرارتها بحوالي 6).
تين. 3.7. الرسم البياني مع وضع التبخر من مرحلتين
تبريد
تم تجهيز غرفة الري مكيف الهواء بقناة تجاوز مع صمام هواء أو لديها عملية قابلة للتعديل، والتي توفر تنظيمات الهواء الموجهة إلى الغرفة المقدمة من المروحة.
علم البيئة للاستهلاك. تاريخ إنشاء مكيف الهواء تبريد التبخير المباشر. الاختلافات المباشرة وغير المباشرة التبريد. خيارات لاستخدام مكيفات الهواء التبخري
تعد التبريد والترطيب عن طريق التبريد التبخري عملية طبيعية للغاية يتم فيها استخدام المياه كوسيط تبريد، وتبدد الحرارة بشكل فعال في الغلاف الجوي. يتم استخدام أنماط بسيطة - أثناء تبخر السائل، تحدث الحرارة واختيار البرد. كفاءة التبخر - الزيادات مع زيادة في السرعة الجوية، والتي توفر تداول المعجبين القسري.
يمكن تقليل درجة حرارة الهواء الجافة بشكل كبير من خلال مرحلة الانتقال إلى المياه السائلة إلى أزواج، وتتطلب هذه العملية طاقة أقل بكثير من تبريد الضغط. في مناخ جاف للغاية، تتمتع التبريد التبخري أيضا بميزة أن تكييف الهواء يزيد من رطوبةها، ويخلق المزيد من الراحة للأشخاص في الغرفة. ومع ذلك، على النقيض من تبريد الباروخات، فإنه يتطلب مصدرا ثابتا للمياه، وخلال العملية يستهلكه باستمرار.
تاريخ التنمية
على مدى قرون الحضارة، كانت هناك طرق أصلية لمكافحة الحرارة في أراضيها. في وقت مبكر من أشكال نظام التبريد، تم اختراع "الرياح الماسك" منذ عدة آلاف من السنين في فارس (إيران). كان نظام مهاوي الرياح على السطح، مما أسفر عن الرياح، وانتقده عبر الماء، وخلص الهواء المبرد إلى الداخل. من الجدير بالذكر أن العديد من هذه المباني لديها أيضا ساحات مع احتياطيات كبيرة من المياه، لذلك إذا لم يكن هناك رياح، فإن نتيجة للعملية الطبيعية لتبخر الهواء الساخن للمياه، والتسلق، تبخر المياه في الفناء، وبعد ذلك مرت الهواء المبرد عبر المبنى. في الوقت الحاضر، حلت إيران محل تجعيد الرياح إلى مبردات التبخير واستخدامها على نطاق واسع، والسوق بسبب المناخ الجاف - يصل إلى دوران السنة في 150،000 مبخر.
في الولايات المتحدة، كان أكثر برودة التبخير في القرن العشرين كائن العديد من براءات الاختراع. عرض العديد منها بدءا من عام 1906، استخدام رقائق الخشب، كحشية تقل كمية كبيرة من الماء على اتصال مع الهواء المتحرك، ودعم التبخر المكثف. يتضمن التصميم القياسي، كما هو موضح في براءة اختراع 1945، خزان مياه (عادة ما يتم تجهيز صمام تعويم لضبط المستوى)، مضخة لتدوير المياه من خلال رقائق الخشب، ومروحة لتزويد الهواء من خلال جوانات في المناطق السكنية. تظل هذا التصميم والمواد الأساسية، في تكنولوجيا مبردات التبخير، في جنوب غرب الولايات المتحدة. في هذه المنطقة، يتم استخدامها بالإضافة إلى زيادة الرطوبة.
تم توزيع التبريد التبخري في محركات الطائرات في ثلاثينيات القرن العشرين، على سبيل المثال، في المحرك لمنطيد Beardmore Tornado. تم استخدام هذا النظام للحد من المبرد أو القضاء عليه بالكامل، والتي يمكن أن تخلق خلاف ذلك مقاومة ديناميكية هائلة كبيرة. في هذه الأنظمة، تم الحفاظ على المياه في المحرك تحت الضغط باستخدام المضخات التي سمحت لها بالتسخين إلى درجة حرارة أكثر من 100 درجة مئوية، لأن نقطة الغليان الفعلية تعتمد على الضغط. رش الماء المحمص من خلال فوهة على الأنابيب المفتوحة، حيث تبخرت على الفور، مع أخذها حرارة. يمكن أن تكون موجودة هذه الأنابيب تحت سطح الطائرة لإنشاء مقاومة صفرية.
تم تثبيت أجهزة تبريد التبخير الخارجية على بعض السيارات لتبريد المقصورة. في كثير من الأحيان تم بيعها كملحقات إضافية. استمر استخدام أجهزة التبريد التبخرية في المركبات حتى لم يكن هناك تكييف هواء تكييف الهواء واسع النطاق.
يختلف مبدأ تبريد التبخر عن التي تقوم بها وحدات عمل التبريد بالضغط، على الرغم من أنها تتطلب أيضا التبخر (التبخر جزءا من النظام). في دورة ضغط الحديقة، بعد تبخر المبردات داخل لفائف التبخر، يتم ضغط غاز التبريد ومبرد، تحت ضغط مكثف في حالة سائلة. على عكس هذه الدورة، في برودة التبخير، يتبخر الماء مرة واحدة فقط. يتم عرض المياه على البخار في جهاز التبريد في المساحة المبردة. في حافة التبريد، يتم تنفيذ الماء المبخر بواسطة تدفق الهواء.
خيارات تطبيق التبريد التبخري
التبريد التبخري للهواء هو مباشر ومخلص ومثلي (مباشر وغير مباشر). يعتمد تبريد الهواء التبخري المباشر على عملية isoentalpic ويتم استخدامه في مكيفات الهواء خلال موسم البرد؛ في الوقت الدافئ، من الممكن إلا في غياب أو عمليات إعدام الرطوبة الطفيفة في الغرفة ومحتوى الرطوبة المنخفض للهواء الخارجي. عدة توسع حدود استخدامها متجاوزة غرفة الري.
ينصح تبريد الهواء التبخري المباشر في الظروف المناخية الجافة والساخنة في نظام تهوية العرض.
يتم تنفيذ تبريد الهواء التبخري غير المباشر في مبردات الهواء السطحية. لتبريد المياه المتداولة في مبادل حراري السطح، استخدم جهاز الاتصال الإضافي (برج التبريد). بالنسبة لتبريد الهواء التبخري غير المباشر، يمكنك استخدام أجهزة النوع المشتركة التي يقوم بها المبادل الحراري الذي يقوم به الوظائف والتبريد في نفس الوقت. هذه الأجهزة تشبه مبادلات حرارية متكررة الهواء.
على مجموعة واحدة من القنوات، يتم مرزها الهواء الداخلي للمجموعة الثانية بالماء في البليت، ثم أعيد طبعها مرة أخرى. عند الاتصال بالانبعاثات التي تمر في المجموعة الثانية، يحدث التبريد التبخري للمياه، ونتيجة لذلك يتم تبريد الهواء في المجموعة الأولى من القنوات. يتيح تبريد الهواء التبخري غير المباشر الحد من أداء نظام تكييف الهواء بالمقارنة مع أدائه مع تبريد الهواء المبخر المباشر وتوسيع إمكانيات استخدام هذا المبدأ، لأن محتوى الرطوبة من الهواء الإمداد في الحالة الثانية أقل.
مع تبريد التبخر من مرحلتينيستخدم الهواء تبريد الهواء غير المباشر والبخري المباشر في مكيف الهواء. في هذه الحالة، يتم تكمل تثبيت تبريد الهواء التبخر غير المباشر بواسطة كاميرا فوهة الري تعمل في وضع تبريد التبخر المباشر. تستخدم غرف فوهة الري النموذجية في أنظمة تبريد تبخر الهواء كبرج تبريد. بالإضافة إلى تبريد الهواء التبخري غير المباشر من مرحلة واحدة، فمن الممكن مراحل المراحل، حيث يتم تبرير الهواء أعمق - وهذا هو ما يسمى نظام لا هوادة فيها تكييف الهواء.
تبريد التبخير المباشر (دورة مفتوحة) تستخدم للحد من درجة حرارة الهواء باستخدام حرارة التبخر المحددة، وتغيير الحالة السائلة للمياه إلى الغازية. في هذه العملية، لا تتغير الطاقة في الهواء. جاف، يتم استبدال الهواء الدافئ بارد ورطب. يتم استخدام حرارة الهواء الخارجي لتبخر الماء.
عملية تبريد التبخر غير المباشرة (دورة مغلقة) تشبه التبريد التبخري المباشر، ولكن باستخدام نوع معين من المبادل الحراري. في هذه الحالة، الهواء الرطب والمبرد ليس على اتصال مع المتوسطة المكيفة.
تبريد التبخر من مرحلتين، أو غير مباشر / مباشر.
يستخدم مبردات التبخر التقليدية جزءا فقط من الطاقة مع أجهزة تبريد التبريد الضرورية أو أنظمة تكييف الهواء الامتزاز. لسوء الحظ، فإنها تزيد من رطوبة الهواء إلى الانزعاج (باستثناء المناطق المناخية الجافة جدا). لا يزيد مبردات التبخر من خطوتين من مستوى الرطوبة بقدر ما يفعله مبردات التبخير القياسية ذات المرحلة القياسية.
في المرحلة الأولى من التبريد على مرحلتين، يتم تبريد الهواء الدافئ من خلال غير مباشر دون زيادة الرطوبة (من خلال المرور عبر المبادل الحراري، الذي يبرده التبخر بالخارج). في المرحلة المستقيمة، يمر الهواء المبرد مسبقا من خلال طوقا غارقة بالماء، يبرد بالإضافة إلى ذلك ويصبح أكثر رطبة. نظرا لأن العملية تتضمن المرحلة الأولى والوقائية، في مرحلة التبخر المباشر، فمن الضروري أقل رطوبة لتحقيق درجات الحرارة المطلوبة. نتيجة لذلك، وفقا للمصنعين، تبرد العملية الهواء بالرطوبة النسبية في غضون 50 - 70٪، اعتمادا على المناخ. للمقارنة، تزيد أنظمة التبريد التقليدية رطوبة الهواء تصل إلى 70 - 80٪.
غرض
عند تصميم نظام تهوية مركزي للتهوية، من الممكن تزويد كمية الهواء بالقسم التبخري ويقلل بشكل كبير من تكلفة تبريد الهواء خلال الفترة الدافئة من العام.
في الفترات الباردة والانتقالية من السنة، عندما يتم تسخين الهواء مع أنظمة الناقل المحمولة جوا من أنظمة التهوية أو أنظمة الهواء في الأماكن المغلقة، يتم تسخين أنظمة التدفئة الجوية وقدرتها البدنية على استيعابها (امتصاص) لنفسها، مع زيادة في درجة الحرارة - الرطوبة. أو، كلما ارتفعت درجة حرارة الهواء - أكثر رطوبة يمكن استيعابها. على سبيل المثال، عندما يتم تسخين الهواء الخارجي من الفلاتور من نظام التهوية من درجة الحرارة -22 0 ج والرطوبة 86٪ (معلمة الهواء الخارجي ل HP G.Kiyeva)، ما يصل إلى +20 0 ج - الرطوبة يقع تحت حدود الحدود للكائنات البيولوجية إلى رطوبة الهواء من 5 إلى 8٪ غير مقبول. رطوبة الهواء المنخفضة - تؤثر سلبا على الجلد البشري والأغشية المخاطية، خاصة مع الأمراض الرباعية أو الرئة. المبيض للمقاولات السكنية والإدارية رطوبة الهواء: من 30 إلى 60٪.
يرافق تبريد الهواء التبخري إطلاق سراح الرطوبة أو زيادة في رطوبة الهواء، حتى تشبع ارتفاع رطوبة الهواء 60-70٪.
فوائد
حجم التبخر - وبناء على ذلك، يعتمد نقل الحرارة - على درجة حرارة الهواء الخارجي على مقياس الحرارة الرطب الذي، خاصة في الصيف، أقل بكثير من درجة الحرارة المكافئة في مقياس الحرارة الجاف. على سبيل المثال، في أيام الصيف الحارة، عندما تتجاوز درجة حرارة ميزان الحرارة الجاف 40 درجة مئوية، يمكن أن تبرد التبريد التبخري الماء إلى 25 درجة مئوية أو هواء بارد.
نظرا لأن التبخر يزيل أكبر بكثير من نقل الحرارة المادي القياسي، فإن نقل الحرارة يستخدم أربع مرات تدفق الهواء أقل مقارنة بطرق تبريد الهواء التقليدية، والتي تحتفظ بمبلغ كبير من الطاقة.
تبريد التبخير بالمقارنة مع طرق تكييف الهواء التقليدية على عكس أنواع تكييف الهواء الأخرى، فإن تبريد الهواء للنوع التبخري (تبريد البيولوجي) لا يستخدم الغازات الضارة كبريد (فرون وغيرها) يسبب الضرر بالبيئة. كما يستهلك الكهرباء أقل، مما يوفر الكهرباء والموارد الطبيعية وما يصل إلى 80٪ من التكاليف التشغيلية مقارنة بتكييف الهواء من قبل أنظمة أخرى.
سلبيات
انخفاض كفاءة العمل في المناخ الرطب.
زيادة الرطوبة الجوية، والتي في بعض الحالات غير مرغوب فيها - عائد التبخر من مرحلتين، حيث لا يتصل الهواء ولا يشبع.
مبدأ العملية (الخيار 1)
يتم تنفيذ عملية التبريد بسبب الاتصال الوثيق للمياه والهواء، ونقل الحرارة إلى الهواء عن طريق تبخر كمية صغيرة من الماء. بعد ذلك، تبدد الحرارة من خلال الهواء المتدفقة والمشبع من التثبيت.
مبدأ العملية (الخيار 2) - التثبيت على تناول الهواء
منشآت التبريد التبخيري
هناك أنواع مختلفة من المنشآت للتبريد التبخري، لكنهم جميعا لديهم:
- قسم تبادل الحرارة أو نقل الحرارة، مبلولة باستمرار عن طريق الري،
- نظام من المشجعين للتداول القسري للهواء الخارجي من خلال قسم تبادل الحرارة،
