Heute führen wir systematisch die Klimatisierungstechnologie mit direkter Verdunstungskühlung, die Klimatisierungstechnologie mit indirekter Verdunstungskühlung, die kombinierte Klimatisierungstechnologie mit Verdunstungskühlung und mechanischer Kühlung sowie die Anwendung von mit der Verdunstungskühlungs-Klimatechnologie verbundenen Einheiten usw. ein.
1. Klimatisierungstechnologie mit direkter Verdunstungskühlung
Wenn Luft und Wasser in direktem Kontakt stehen, überträgt die Luft ständig fühlbare Wärme an die Wasserversorgung, um ihre eigene Temperatur zu senken.Gleichzeitig gibt Wasser aufgrund der endothermen Wärme latente Verdampfungswärme ab.Dieser Prozess, bei dem die fühlbare Wärme der Luft zum Austausch latenter Wärme genutzt wird, ist ein direkter Verdunstungskühlungsprozess.Klimaanlagen mit direkter Verdunstungskühlung, die dieses Prinzip verwenden, können in Klimaanlagen mit direkter Verdunstungskühlung vom Kaltnebeltyp und Klimaanlagen mit direkter Verdunstungskühlung vom Kaltlufttyp unterteilt werden.
1.1 Kaltnebel-Klimaanlage mit direkter Verdunstungskühlung
1.1.1 Hochdrucknebeltyp
Abbildung 1 zeigt die Hochdruck-Mikronebel-Klimaanlage mit Kaltnebel und Direktverdampfungskühlung.Sein Funktionsprinzip besteht darin, den Wasserdruck mithilfe der Hochdruckkolbenpumpe auf 7 MPa zu erhöhen. Anschließend wird das unter Druck stehende Wasser durch die hochdruckbeständige Rohrleitung zur professionellen Düse transportiert, um es zu zerstäuben und Mikronebelpartikel mit einem Durchmesser von zu erzeugen 3~ 15μm, so dass es schnell Wärme aus der Luft absorbieren kann, um die Verdampfung und Diffusion abzuschließen.Um den Zweck der Luftbefeuchtung und -kühlung zu erreichen.
Hochdruck-Kaltnebel-Klimaanlagen mit direkter Verdunstungskühlung sind weit verbreitet und können nicht nur in Innenräumen, sondern auch im Freien eingesetzt werden.Der Sprühturm auf der Avenida Avenida der Weltausstellung in Sevilla im Jahr 1992 in Spanien wurde mit einer Hochdruckzerstäubungsdüse (Abbildung 2) zur Kühlung von Touristen ausgestattet. Das Design ist schlicht und elegant und harmoniert mit den umliegenden Gebäuden.
1.1.2 Soda-Mischung
Der Befeuchtungsprozess einer Klimaanlage mit kaltem Nebel und weichem Wasser kann in zwei Teile unterteilt werden: Ausstoß und Zerstäubung.Die Druckluft mit einem bestimmten Druck (0,1–1,0 MPa) strömt zur sinnvollen Konfiguration und Umleitung durch die spezielle Düsenkammer und bildet an der Düsenmündung einen Unterdruckbereich.Durch die Wirkung des Unterdrucks wird das Wasser im Wassersammler kontinuierlich in die Düsenkammer ausgestoßen.Das ausgestoßene Wasser wird über die automatische Wasserkontrollvorrichtung im Wassersammler gespeichert, um eine drucklose Wasserquelle für den Hochdruck-Luftausstoßspray bereitzustellen.Die Geschwindigkeit von Druckluft und ausgestoßenem Wasser ist unterschiedlich.Die beiden Flüssigkeitsströme fließen geordnet im Düsenhohlraum mit der eingestellten Durchflussrate und Richtung.
Bei der Zerstäubung wird die Energie der Druckluft bei höherem Druck auf Wasser bei niedrigerem Druck übertragen, wodurch die Energie des Wassers erhöht wird.Die beiden Flüssigkeitsströme werden gemischt und am Auslass der Düse ausgestoßen.Beim Mischvorgang tauschen die Hochdruckluft und das Wasser Impulse aus und üben starke Reibung und Kollision mit dem Wasser aus.Der Kavitationseffekt wird genutzt, um das Wasser vollständig in feine Wassertröpfchen zu zerstäuben.Wenn die mit Sodawasser gemischte Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse gesprüht wird und die Luft in der Atmosphäre außerhalb des Reibungskontakts ist, um die Wassertröpfchen weiter zu zerreißen, kann der Durchmesser der Wassertröpfchen 5 bis 10 μm erreichen um einen guten Zerstäubungseffekt zu erzielen.
1.2 Kaltluft-Klimaanlage mit direkter Verdunstungskühlung
1.2.1 Verdunstungsklimaanlage (Kaltventilator)
Bei einer Verdunstungsklimaanlage wird eine Wassersprühpackungsschicht verwendet, die in direktem Kontakt mit der zu behandelnden Außenluft steht, da die Temperatur des Sprühwassers im Allgemeinen niedriger ist als die Temperatur der zu behandelnden Luft (z. B. Frischluft), die Luft bleibt erhalten seine fühlbare Wärme an die Wasserversorgung übertragen und abkühlen;Gleichzeitig verdunstet ein Teil des Sprühwassers (Umwälzwasser) durch die kontinuierliche Wärmeaufnahme der Luft und der Dampf wird nach der Verdunstung durch die Luft in den Raum gebracht, so dass die Frischluft gekühlt und abgekühlt werden kann befeuchtet.Daher kann dieser Prozess der Nutzung der fühlbaren Luftwärme zum Austausch latenter Wärme als direkte Verdunstungskühlung der Luft oder adiabatische Kühlung und Befeuchtung der Luft bezeichnet werden.Der Luftbehandlungsprozess, der durch direkte Verdunstungskühlung der zu behandelnden Luft realisiert wird, ist ein Befeuchtungs- und Kühlprozess mit gleicher Enthalpie, und seine Grenztemperatur ist die Feuchtkugeltemperatur der Luft.
Anwendungsbereich der Verdunstungsklimaanlage:
1) Im Süden wird es hauptsächlich in Textil-, Bekleidungs-, Leder-, Chemie-, Metallurgie-, Lebensmittel- und anderen Fabriken sowie einigen Produktionsstätten mit Hochtemperatur-Wärmequellen verwendet;
2) Im Norden eignet es sich für Einkaufszentren, Restaurants, Hot-Pot-Restaurants, ambulante Hallen von Krankenhäusern, Wartehallen von Bahnhöfen, Flughäfen, Schulen und andere öffentliche Orte mit dichter Bevölkerung, die Belüftung und Kühlung benötigen;
3) Orte, an denen umweltschädliche Gase entstehen oder Staub und schädliche Gase austreten;
4) Orte, an denen herkömmliche Klimaanlagen installiert wurden, aber die Frischluftmenge oder der Sauerstoffgehalt nicht ausreicht;
5) Energiesparende Umgestaltung der Kommunikationsbasisstation und der Kühlgeräte im Computerraum.
Derzeit eignen sich Verdunstungsklimageräte mit direkter Verdunstungskühlungs-Klimatechnik hauptsächlich für Orte, an denen die Innentemperatur zu hoch und die Luftgeschwindigkeit zu hoch ist.Die direkte Verdunstungskühlung kann auch mit einer Nachluftzufuhr kombiniert werden, um kalte Luft direkt in den Arbeitsbereich des Personals zu leiten und so die Arbeitseffizienz zu verbessern.
1.2.2 Fensterklimaanlage mit Verdunstungskühlung
Abbildung 6 zeigt eine verdunstungsgekühlte Fensterklimaanlage.Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung und Verbesserung werden Aussehen und Funktion der zweiten Generation von Fensterklimageräten mit Verdunstungskühlung kontinuierlich verbessert.Im Vergleich zur ersten Generation ist es schöner.Außerdem kann die Hülle aus dem Rauminneren entfernt, die Verpackung überholt und ausgetauscht werden, was die Installation und Wartung erleichtert.
Eine Fensterklimaanlage mit Verdunstungskühlung bietet die Vorteile von Energieeinsparung, Umweltschutz, Wirtschaftlichkeit, geringem CO2-Ausstoß, Komfort usw.Es wurde in den letzten Jahren im Nordwesten Chinas populär gemacht und angewendet, insbesondere in Studentenwohnheimen.In den Studentenwohnheimen werden hängende elektrische Ventilatoren zur Kühlung eingesetzt, und einige nutzen zur Kühlung eine Klimaanlage mit mechanischer Kompressionskühlung.Obwohl die Kühlwirkung einer Fensterklimaanlage mit Verdunstungskühlung nicht so gut ist wie die einer Klimaanlage mit mechanischer Kompressionskühlung, zeichnet sie sich durch eine große Luftzufuhr und einen vollständigen Frischluftbetrieb aus, wodurch die Komfortanforderungen von Schlafsälen erfüllt werden können.In der Übergangssaison werden Fensterklimaanlagen mit Verdunstungskühlung nur als Lüftungsgerät verwendet, um den Anforderungen an den Innenkomfort gerecht zu werden.Der Einsatz einer Fensterklimaanlage mit Verdunstungskühlung kann die Raumtemperatur wirksam senken und das thermische Raumklima verbessern.Die in den Schlafsaal geleitete Frischluft verbessert die Raumluftqualität, aber gleichzeitig sollte das Abluftsystem gut gemacht sein, um eine gute Belüftung und Kühlung zu erreichen und eine übermäßige Luftfeuchtigkeit im Raum zu vermeiden.
2. Klimatisierungstechnologie mit indirekter Verdunstungskühlung
Indirekte Verdunstungskühlungs-Klimatechnik, das Ausgabemedium (Luft oder Wasser) und das Arbeitsmedium (Luft und Wasser) indirekter Kontakt für den Wärme- und Feuchtigkeitsaustausch, es gibt keinen qualitativen Austausch zwischen dem Ausgabemedium und dem Arbeitsmedium, sondern nur einen sensiblen Wärmeaustausch .Als spezielle Form der indirekten Verdunstungskühlungs-Klimatechnik nutzt die Taupunkt-Klimatechnik mit indirekter Verdunstungskühlung die Differenz zwischen der Trockenkugeltemperatur der Luft und der abnehmenden Feuchtkugeltemperatur, um die Wärmeübertragung abzuschließen, was sich von der allgemeinen indirekten Verdunstungskühlungsluft unterscheidet Konditionierungstechnologie (Nutzung der Differenz zwischen der Trockenkugeltemperatur der Luft und der festen Feuchtkugeltemperatur zur Wärmeübertragung).
Zwischen den Trocken- und Nasskanälen des indirekten Taupunkt-Verdunstungskühlers wird ein kleines Loch angebracht.Nachdem die in den Trockenkanal eintretende Primärluft vorgekühlt ist, gelangt ein Teil davon in den Nasskanal, wenn er durch das kleine Loch strömt.Als Sekundärluft findet ein Wärme- und Feuchtigkeitsaustausch mit dem Wasserfilm des Nasskanals statt, wodurch die Temperatur des Nasskanals sinkt, die Wärmeaustauschdifferenz zwischen Trocken- und Nasskanal vergrößert und der Kühlbereich der Primärluft im Trockenbereich vergrößert wird Kanal.Das treibende Potenzial der indirekten Verdunstungskühlungstechnologie mit Taupunkt ist der Unterschied zwischen der Trockenkugeltemperatur der Primärluft und dem Taupunkt der Sekundärluft, und die Grenze der Luftzufuhrtemperatur ist der Taupunkt der Primärluft.Deshalb kann Luft, deren Temperatur in der Trockenkugel der Zuluft niedriger ist als die der Außen-Feuchtkugel und nahe am Taupunkt liegt, mit einem größeren Temperaturabfall versehen werden.
2.1 Taupunkt-Klimaanlage mit indirekter Verdunstungskühlung
Die Taupunkt-Klimatechnik mit indirekter Verdunstungskühlung durchbricht die Beschränkung der Klimatechnik mit direkter Verdunstungskühlung durch die Feuchtkugeltemperatur.In trockenen Gebieten liegt die Taupunkt-Klimaanlage mit indirekter Verdunstungskühlung sehr nahe an der Luftzufuhrtemperatur einer herkömmlichen Klimaanlage mit mechanischer Kompressionskühlung, und im Vergleich zur Klimaanlage mit direkter Verdunstungskühlung ist der Komfort verbessert.Der Kühlmodus von Hochtemperatur-Kaltwasser + Rohrschlange (AWA) besteht darin, zuerst kaltes Wasser zu erzeugen und dann kaltes Wasser zu verwenden, um kalte Luft zu erzeugen, und die Taupunkt-Klimaanlage mit indirekter Verdunstungskühlung (AA) besteht darin, kalte Luft direkt zu erzeugen Mit kalter Luft werden unnötige Verluste bei der Energieumwandlung eingespart, die Projektkosten werden erheblich reduziert, es gibt keinen Oberflächenkühler, sodass das Problem des Frostschutzes im Winter nicht berücksichtigt werden muss.Das Gerät nutzt die Temperaturdifferenz zwischen Taupunkt und Trockenkugeltemperatur, um die Luft kontinuierlich abzukühlen, sodass sich die Zuluft dem Taupunkt nähert.
Die Arbeitsluft strömt durch den Trockenkanal im unteren Teil des Kernkörpers und wird durch Verdunstungskühlung der Nassseite der vorherigen Stufe abgeführt, wodurch der Enthalpiewert sinkt.Nach der Vorkühlung strömt die Luft durch die Drosselbohrung in den Nasskanal auf der anderen Seite und sorgt so für eine gleichmäßige Enthalpiebefeuchtung.Die Abluft strömt durch den Trockenkanal im oberen Teil des Kernkörpers und der absolute Feuchtigkeitsgehalt bleibt unverändert.Die Trockenkugeltemperatur wird durch die mehreren auf der anderen Seite angeordneten Nasskanäle sukzessive reduziert und dann in den Raum geleitet.
2.2 Taupunktkühler mit indirekter Verdunstungskühlung
Der Verdunstungskühlungskühler unterscheidet sich von der herkömmlichen Verdunstungskühlungs-Klimatechnik in Form der Kühlleistung, die durch wasserseitige Verdunstungskühlungstechnologie erzielt wird.Die Einheit besteht aus einem Abschnitt zur indirekten Verdunstungskühlung, einer Sprühvorrichtung, einem Ventilator usw.Die Außenluft wird durch den indirekten Verdunstungskühlungsprozess vorgekühlt, und die vorgekühlte Luft gelangt in den Packungsturm und den Wasserfilm auf der Oberfläche der Packung, um ausreichend Wärme und Feuchtigkeit auszutauschen, um kaltes Wasser und dann die Luft vorzubereiten wird unter der Wirkung des Abluftventilators aus dem Kühler abgeführt.Der indirekte Verdunstungskühlungsabschnitt kann viele Formen haben, z. B. einen indirekten Oberflächenkühlungsabschnitt, einen indirekten Plattenrippenabschnitt, einen indirekten Rohrabschnitt, einen indirekten Taupunktabschnitt usw.
Das physikalische Diagramm und das schematische Diagramm des Taupunktkühlers mit indirekter Verdunstungskühlung sind in Abbildung 12 dargestellt. Die Wasseraustrittstemperatur des Verdunstungskühlers ist niedriger als die eines herkömmlichen Kühlturms, aber höher als die eines herkömmlichen Kühlers.Daher wird der Anwendungsmodus des Verdunstungskühlkühlers durch seine eigenen Leistungsmerkmale, die funktionalen Anforderungen des Gebäudes und die Wärme- und Feuchtigkeitslasteigenschaften von Klimatisierungsobjekten bestimmt.
3. Verbundklimatechnik aus Verdunstungskühlung und mechanischer Kühlung
Die Klimatisierungstechnologie mit Verdunstungskühlung hat die einzigartigen Vorteile von Energieeinsparung, geringem CO2-Ausstoß, Wirtschaftlichkeit und Gesundheit, aber die Kaltluft- oder Kaltwasserparameter, die allein durch diese Technologie erzeugt werden, stehen in engem Zusammenhang mit dem Zustand der Außenluft, der nicht einfach zu kontrollieren ist und nicht einfach ist Instabilität und die eigene Leistung muss verbessert werden.Die mechanische Kältetechnik kann zwar kalte Luft oder kaltes Wasser mit stabiler Temperatur erzeugen, erfordert jedoch einen relativ hohen Energieverbrauch.
Die organische Kombination von Verdunstungskühlung und mechanischer Kühlung kann den kollaborativen Betrieb und die gegenseitige Kopplung der beiden Technologien realisieren, die Mängel der einfachen Verwendung einer Methode ausgleichen, zur Optimierung von Verdunstungskühlgeräten beitragen, deren Einsatzbereich erweitern und verbessern die Leistung der mechanischen Kühlung zu verbessern, Energieeinsparungen und Emissionsreduzierungen zu fördern und die komplementären Vorteile beider zu nutzen.FEIGE.13 zeigt das physikalische Diagramm und das Funktionsprinzipdiagramm der kombinierten Klimaanlage mit Verdunstungskühlung und mechanischer Kühlung (Direktexpansion).
Das kombinierte Klimagerät verfügt über zwei Betriebsarten: (1) Unter Berücksichtigung der Trocknungsbedingungen wird eine natürliche Kühlung durchgeführt, indem die Vorteile der Verdunstungskühlungs-Klimatechnik voll ausgenutzt werden.Die Designanforderungen können erfüllt werden, indem nur der Abschnitt mit direkter Verdunstungskühlung geöffnet wird.Die zu behandelnde Luft gelangt durch den Filterabschnitt in den Abschnitt mit direkter Verdunstungskühlung, wird durch gleiche Enthalpie befeuchtet und gekühlt und dann vom Ventilator in den Innenraum geleitet;② Bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit wird der Direktverdampfungskühlabschnitt geschlossen, der mechanische Kühlabschnitt geöffnet, die Außenluft mit der Innenrückluft gemischt und dann der mechanische Kühlzirkulationsverdampfer verwendet, um die Luftfeuchtigkeit zu reduzieren Kühlen Sie die Luft ab, bevor sie vom Ventilator in den Raum geleitet wird.
4. Verdunstungsklimageräte mit doppelter Kältequelle für Rechenzentren
Aufgrund des Strebens nach hoher Energieeffizienz steigt die Akzeptanz der Verdunstungskühlung, einer energiesparenden und umweltschonenden Technologie.Die Verdunstungskühlungs-Klimatechnik wird im Bereich von Rechenzentren häufig eingesetzt.Rechenzentren nutzen Verdunstungsklimaanlagen mit doppelten Kältequellen.
Und Arbeitsprinzipdiagramm und Arbeitsprinzipdiagramm: Es kann nicht nur sein eigenes zirkulierendes Wasser zum Sprühen des Füllstoffs verwenden, um die zu behandelnde Luft zu kühlen, sondern auch Tiefbrunnenwasser verwenden, um die in der natürlichen Umgebung enthaltene reichhaltige Kältequelle effektiv zu nutzen um den Stromverbrauch und die Betriebskosten effektiv zu senken.
5. Geschlossener Kühlturm
5.1 Mehrstufiger geschlossener Verbundkühlturm
Der Kühlturm ist eine Reihe von Kühlgeräten mit offenem Kühlsystem, die auf der Grundlage des traditionellen geschlossenen Turms hinzugefügt werden.Die Spule und die Packung verfügen über unterschiedliche Kreisläufe, die die hohe Effizienz der Wasserkühlung für die Packung und die hohen Luftvolumeneigenschaften der Luftkühlung aufweisen.Im Spätherbst wird die Wasserzufuhr zur Packung unterbrochen, um ein Einfrieren der Packung wirksam zu verhindern.Eine vierstufige Betriebsstrategie wurde entsprechend den Klimaeigenschaften extrem heißer Sommer und extrem kalter Winter in Nordchina und Nordostchina entwickelt.
1) Sommer: Öffnen Sie gleichzeitig den geschlossenen und den offenen Kreislauf, und das vom offenen Kreislauf erzeugte Kaltwasser wird im geschlossenen Kreislauf verwendet, um den Bedarf extrem hoher Wärmelast zu decken, wie in Abbildung 16 (a) dargestellt.
2) Frühherbst: Der geschlossene Turm lässt sich nicht einschalten, der offene Turm ist vollständig geöffnet, verglichen mit dem Stromsparmodus im Sommermodus;
3) Spätherbst: geschlossener Turm vollständig geöffnet, offener Turm vollständig geschlossen, kann Packeis und das Einfrieren der Rohrreihe bei niedrigen Temperaturen verhindern;
4) Im Winter: Das Sprühwasser im geschlossenen Turm ist geschlossen, nur der Ventilator ist eingeschaltet und der offene Turm ist vollständig geschlossen, was der Energie- und Wassereinsparung zuträglich ist, wie in Abbildung 16 (b) dargestellt.
5.2 Geschlossener Mischkühlturm
FEIGE.17 zeigt den geschlossenen Mischkühlturm.Der Kühlturm ist mit einem Rippenrohr in Reihe mit der Kondensatschlange ausgestattet, das über drei Betriebsmodi verfügt, nämlich den kombinierten Trocken-/Nassmodus, den adiabatischen Modus und den Trockenmodus (siehe Abbildung 18).Durch die Auswahl verschiedener Betriebsmodi kann es in Bereichen eingesetzt werden, die einen kontinuierlichen und zuverlässigen Betrieb erfordern, bei hohen Wasserpreisen und in Situationen, in denen die Wasserversorgung begrenzt ist oder weißer Nebel beseitigt werden muss.
1) Trocken-/Nass-Kombinationsbetrieb (siehe Abbildung 18 (a))
Die Flüssigkeit gelangt zur Kühlung zunächst in das Rippenrohr und dann zur weiteren Kühlung in die Kondensatschlange.Das Sprühwasser wird von der Auffangwanne durch die Umwälzpumpe zur Sprüheinheit oberhalb der Kondensatschlange gefördert.Das Sprühwasser benetzt die Oberfläche der Kondensatschlange, entzieht der Flüssigkeit im Rohr die Wärme und fällt auf die Oberfläche der Packung, die in der Packung weiter abgekühlt wird und dann zur Wiederverwertung in die Wasserauffangwanne fällt.Die Luft strömt durch die Packung bzw. die Kondensatorschlange, nimmt Wärme auf, erreicht den Sättigungszustand und wird dann von einem Axialventilator abgeführt.Zu diesem Zeitpunkt ist die Abgastemperatur relativ niedrig und die Flüssigkeit im über dem Axialventilator installierten Rippenrohr kann durch die Abluft erheblich gekühlt werden.
Der kombinierte Trocken-/Nassbetrieb nutzt sensible Wärme und latente Verdampfungswärme.Im Vergleich zu herkömmlichen Kühltürmen ist die Neigung zu weißem Nebel bei extremen Wetterbedingungen stark reduziert und es kann viel Wasser eingespart werden.
2) Adiabatischer Betriebsmodus (siehe Abbildung 18 (b))
Im adiabatischen Betriebsmodus wird die gesamte durch das Rippenrohr gekühlte Flüssigkeit über einen Bypass abgeführt.In der Kondensatschlange findet kein Wärmeaustausch statt und das Sprühwasser dient lediglich der Vorkühlung der von außen einströmenden Luft.Unter den meisten Klimabedingungen verfügt die Umgebungsluft immer noch über ein beträchtliches Potenzial zur Wasseraufnahme, die Temperatur der adiabatischen Kühlluft wird erheblich gesenkt und die Flüssigkeit im Rippenrohr wird beim Ausstoß durch den Axialventilator vorgekühlt, um die erforderliche Temperatur sicherzustellen durch die Designflüssigkeit, um die Systemeffizienz zu maximieren.
3) Trockenbetriebsmodus (siehe Abbildung 18 (c))
Im Trockenbetrieb ist das Sprühwassersystem geschlossen, was den Energieverbrauch der Pumpe senkt.Die zu kühlende Flüssigkeit strömt durch das Rippenrohr in die Kondensatschlange.Das Durchflussregelventil bleibt vollständig geöffnet, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit in Reihe durch die beiden Spulen fließt, um die Wärmeübertragungsfläche zu maximieren.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. Juni 2023