Hoje, introduzimos sistematicamente a tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo direto, tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto, resfriamento evaporativo e tecnologia combinada de ar condicionado de refrigeração mecânica e a aplicação de unidades relacionadas à tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo e assim por diante.
1. Tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo direto
Quando o ar e a água estão em contato direto, o ar transfere constantemente calor sensível para o abastecimento de água para reduzir sua própria temperatura.Ao mesmo tempo, a água libera calor latente de vaporização devido ao calor endotérmico.Esse processo de usar o calor sensível do ar para trocar o calor latente é um processo de resfriamento evaporativo direto.Os condicionadores de ar de resfriamento evaporativo direto usando este princípio podem ser divididos em condicionadores de ar de resfriamento evaporativo direto do tipo névoa fria e condicionadores de ar de resfriamento evaporativo direto do tipo ar frio.
1.1 Ar condicionado de resfriamento evaporativo direto tipo névoa fria
1.1.1 Tipo de névoa de alta pressão
A Figura 1 mostra o ar condicionado de resfriamento de evaporação direta do tipo micronévoa de alta pressão.Seu princípio de funcionamento é usar a bomba de êmbolo de alta pressão para aumentar a pressão da água para 7 MPa, e então a água pressurizada é transportada para o bocal profissional através da tubulação resistente de alta pressão para atomizá-la, produzindo as micropartículas de névoa com diâmetro de 3~ 15μm, para que possa absorver rapidamente o calor do ar para completar a vaporização e difusão.Para atingir o objetivo de umidificação e resfriamento do ar.
O condicionador de ar de resfriamento evaporativo direto do tipo névoa fria de alta pressão é amplamente utilizado, o que pode ser usado não apenas em ambientes internos, mas também em locais externos.A torre de pulverização na Avenida Europeia da Exposição Mundial de Sevilha na Espanha em 1992 foi equipada com bico atomizador de alta pressão (Figura 2) para resfriar os turistas, e o design é simples e elegante, que está em harmonia com os edifícios circundantes.
1.1.2 Mistura de refrigerante
O processo de umidificação do ar condicionado com névoa fria misturada com água mole pode ser dividido em duas partes: ejeção e atomização.O ar comprimido com uma certa pressão (0,1~1,0MPa) passa pela câmara do bico especial para configuração e desvio razoáveis, formando uma área de pressão negativa na boca do bico.Devido ao efeito da pressão negativa, a água no coletor de água é continuamente ejetada para a câmara do bocal.A água ejetada é armazenada no coletor de água através do dispositivo de controle automático de água para fornecer uma fonte de água não pressurizada para o spray de ejeção de ar de alta pressão.A velocidade do ar comprimido e da água ejetada é diferente.As duas correntes de fluido fluem ordenadamente na cavidade do bocal com a vazão e direção definidas.
No processo de atomização, a energia do ar comprimido de maior pressão é transferida para a água de menor pressão, o que aumenta a energia da água.As duas correntes de fluido são misturadas e ejetadas na saída do bocal.No processo de mistura, o ar de alta pressão e a água trocam de momento e realizam intensa fricção e colisão com a água.O efeito de cavitação é usado para atomizar totalmente a água em finas gotas de água.Quando o fluido misturado com água com gás é pulverizado do bocal em alta velocidade e o ar na atmosfera fora do contato de fricção, de modo a rasgar ainda mais as gotas de água, o diâmetro das gotas de água pode atingir 5 ~ 10 μm, de modo que para conseguir um bom efeito de atomização.
1.2 Condicionador de ar de resfriamento evaporativo direto de ar frio
1.2.1 Condicionador de ar evaporativo (ventilador frio)
Condicionador de ar evaporativo é o uso de camada de embalagem de spray de água em contato direto com o ar externo a ser tratado, porque a temperatura da água de spray é geralmente menor que a temperatura do ar a ser tratado (ou seja, ar fresco), o ar continua a transferir seu calor sensível para o abastecimento de água e resfriar;Ao mesmo tempo, parte da água do spray (água circulante) evapora devido à absorção contínua de calor no ar, e o vapor após a evaporação é trazido para a sala pelo ar, para que o ar fresco possa ser resfriado e umidificado.Portanto, esse processo de usar o calor sensível do ar para trocar o calor latente pode ser chamado de resfriamento evaporativo direto do ar ou resfriamento adiabático e umidificação do ar.O processo de tratamento de ar realizado pelo resfriamento evaporativo direto do ar a ser tratado é um processo igual de umidificação e resfriamento por entalpia, e sua temperatura limite é a temperatura de bulbo úmido do ar.
Âmbito de aplicação do ar condicionado evaporativo:
1) No sul, é usado principalmente em têxteis, roupas, couro, produtos químicos, metalurgia, alimentos e outras fábricas e alguns locais de produção com fonte de calor de alta temperatura;
2) No norte, é adequado para shoppings, restaurantes, restaurantes de hot pot, ambulatórios de hospitais, salas de espera de estações, aeroportos, escolas e outros locais públicos com população densa que precisam de ventilação e refrigeração;
3) Locais com gases poluentes ou emissores de poeira e gases nocivos;
4) Locais onde foram instalados condicionadores de ar tradicionais, mas o volume de ar fresco ou o teor de oxigênio são insuficientes;
5) Transformação de economia de energia da estação base de comunicação e equipamento de resfriamento na sala de informática.
Atualmente, os condicionadores de ar evaporativos que adotam a tecnologia de resfriamento evaporativo direto são principalmente adequados para locais onde a temperatura interna é muito alta e a velocidade do ar é muito alta.O resfriamento evaporativo direto também pode ser combinado com o fornecimento de ar posterior para enviar ar frio diretamente para a área de trabalho da equipe, o que é propício para melhorar a eficiência do trabalho.
1.2.2 Condicionador de ar de resfriamento evaporativo tipo janela
A Figura 6 mostra um ar condicionado refrigerado por evaporação tipo janela.Com o desenvolvimento e melhoria contínuos, a aparência e a função da segunda geração do ar condicionado de resfriamento evaporativo tipo janela são aprimoradas continuamente.Comparado com a primeira geração, é mais bonito.Ele também pode remover a casca de dentro da sala, revisar e substituir a embalagem, o que proporciona comodidade para instalação e manutenção.
Condicionador de ar de resfriamento evaporativo tipo janela tem as vantagens de economia de energia, proteção ambiental, economia, baixo carbono, confortável e assim por diante.Foi popularizado e aplicado no noroeste da China nos últimos anos, especialmente em dormitórios estudantis.Os dormitórios dos alunos usam ventiladores elétricos pendurados para resfriamento e alguns usam ar condicionado de refrigeração por compressão mecânica para resfriamento.Embora o efeito de resfriamento do condicionador de ar resfriado por evaporação de janela não seja tão bom quanto o do condicionador de ar refrigerado por compressão mecânica, ele possui as características de grande suprimento de ar e operação total de ar fresco, que pode atender aos requisitos de conforto do espaço do dormitório.Na estação de transição, o condicionador de ar resfriado por evaporação de janela é usado apenas como equipamento de ventilação, que pode atender aos requisitos de conforto interno.O uso de condicionador de ar de resfriamento evaporativo de janela pode efetivamente reduzir a temperatura ambiente e melhorar o ambiente térmico interno.O ar fresco enviado para o dormitório melhora a qualidade do ar interno, mas, ao mesmo tempo, o sistema de exaustão deve ser bem feito para obter uma boa ventilação e resfriamento e evitar umidade interna excessiva.
2. Tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto
Tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto, o meio de saída (ar ou água) e o meio de trabalho (ar e água) contato indireto para troca de calor e umidade, não há troca qualitativa entre o meio de saída e o meio de trabalho, apenas troca de calor sensível .Como uma forma especial de tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto, a tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto de ponto de orvalho usa a diferença entre a temperatura de bulbo seco do ar e a temperatura de bulbo úmido decrescente para completar a transferência de calor, que é diferente do ar de resfriamento evaporativo indireto geral tecnologia de condicionamento (usando a diferença entre a temperatura de bulbo seco do ar e a temperatura fixa de bulbo úmido para transferência de calor).
Um pequeno orifício é feito entre os canais seco e úmido no resfriador de evaporação indireta de ponto de orvalho.Depois que o ar primário que entra no canal seco é pré-resfriado, parte dele entra no canal úmido quando flui pelo pequeno orifício.Como ar secundário, a troca de calor e umidade ocorre com o filme de água do canal úmido, o que reduz a temperatura do canal úmido, aumenta a diferença de troca de calor entre os canais seco e úmido e aumenta a faixa de resfriamento do ar primário no canal seco canal.O potencial de condução da tecnologia de resfriamento evaporativo indireto de ponto de orvalho é a diferença entre a temperatura do bulbo seco do ar primário e o ponto de orvalho do ar secundário, e o limite da temperatura de suprimento de ar é o ponto de orvalho do ar primário.Portanto, o ar cuja temperatura de bulbo seco de suprimento de ar é menor que a de bulbo úmido externo e próximo ao ponto de orvalho pode ser fornecido com uma queda de temperatura maior.
2.1 Unidade de ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto de ponto de orvalho
A tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto de ponto de orvalho rompe a limitação da tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo direto pela temperatura de bulbo úmido.Em áreas secas, o ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto de ponto de orvalho está muito próximo da temperatura de suprimento de ar do ar condicionado de refrigeração por compressão mecânica tradicional e, em comparação com o ar condicionado de resfriamento evaporativo direto, o conforto é melhorado.O modo de resfriamento de água fria de alta temperatura + tubo de bobina (AWA) é fazer água fria primeiro e depois usar água fria para fazer ar frio, e a unidade de ar condicionado de resfriamento evaporativo indireto de ponto de orvalho (AA) é fazer ar frio diretamente com ar frio, economizando a perda desnecessária de conversão de energia, o custo do projeto é bastante reduzido, sem refrigerador de superfície, portanto não há necessidade de considerar o problema do anticongelante no inverno.A unidade usa a diferença de temperatura entre o ponto de orvalho e a temperatura de bulbo seco para resfriar continuamente o ar de modo que o ar de suprimento se aproxime do ponto de orvalho.
O ar de trabalho flui através do canal seco na parte inferior do corpo do núcleo e é levado pelo resfriamento evaporativo do lado úmido do estágio anterior, e o valor de entalpia diminui.Depois de realizar o pré-resfriamento, o ar flui através do orifício do acelerador para o canal úmido do outro lado para umidificação de entalpia igual.O ar de saída flui através do canal seco na parte superior do corpo do núcleo e o teor absoluto de umidade permanece inalterado.A temperatura do bulbo seco é sucessivamente reduzida pelos múltiplos canais úmidos dispostos do outro lado, e então enviada para a sala.
2.2 Resfriador evaporativo indireto de ponto de orvalho
O chiller de resfriamento evaporativo é diferente da tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo convencional na forma de capacidade de resfriamento, que é obtida pela tecnologia de resfriamento evaporativo do lado da água.A unidade consiste em seção de resfriamento evaporativo indireto, dispositivo de pulverização, ventilador e assim por diante.O ar fresco externo é pré-resfriado por meio do processo de resfriamento evaporativo indireto, e o ar pré-resfriado entra na torre de embalagem e o filme de água na superfície da embalagem para troca de calor e umidade suficiente para preparar água fria e, em seguida, o ar é descarregado do resfriador sob a ação do exaustor.A seção de resfriamento evaporativo indireto pode ter muitas formas, como seção indireta de resfriamento de superfície, seção indireta de aleta de placa, seção indireta de tubo, seção indireta de ponto de orvalho, etc.
O diagrama físico e o diagrama esquemático do resfriador evaporativo indireto tipo ponto de orvalho são mostrados na Figura 12. A temperatura de saída da água do resfriador evaporativo é menor que a da torre de resfriamento convencional, mas maior que a do resfriador convencional.Portanto, o modo de aplicação do resfriador evaporativo é determinado por suas próprias características de desempenho, requisitos funcionais do edifício e características de carga de calor e umidade dos objetos de ar condicionado.
3. Tecnologia composta de ar condicionado de resfriamento evaporativo e refrigeração mecânica
A tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo tem as vantagens exclusivas de economia de energia, baixo carbono, economia e saúde, mas os parâmetros de ar frio ou água fria produzidos exclusivamente por essa tecnologia estão intimamente relacionados ao estado do ar externo, que não é fácil de controlar e tem instabilidade, e seu próprio desempenho precisa ser melhorado.Enquanto a tecnologia de refrigeração mecânica pode produzir ar frio ou água fria com temperatura estável, mas consumo de energia relativamente grande.
A combinação orgânica de resfriamento evaporativo e refrigeração mecânica pode realizar a operação colaborativa e o acoplamento mútuo das duas tecnologias, compensar as deficiências de simplesmente usar um método, favorecer a otimização do equipamento de resfriamento evaporativo, ampliar seu escopo de uso, melhorar o desempenho da refrigeração mecânica, promove economia de energia e redução de emissões e percebe as vantagens complementares dos dois.FIGO.13 mostra o diagrama físico e o diagrama do princípio de funcionamento da unidade combinada de ar condicionado de resfriamento evaporativo + refrigeração mecânica (expansão direta).
A unidade de ar condicionado combinado tem dois modos de operação: (1) Tendo em vista a condição de secagem, o resfriamento natural é realizado aproveitando ao máximo as vantagens da tecnologia de resfriamento evaporativo do ar condicionado.Os requisitos de projeto podem ser atendidos abrindo apenas a seção de resfriamento evaporativo direto.O ar a ser tratado entra na seção de resfriamento evaporativo direto através da seção de filtração, é umidificado e resfriado por igual entalpia e depois enviado para dentro pelo ventilador;② Para condições de alta temperatura e alta umidade, a seção de resfriamento por evaporação direta é fechada, a seção de refrigeração mecânica é aberta, o ar externo é misturado com o ar de retorno interno e, em seguida, o evaporador de circulação de refrigeração mecânica é usado para reduzir a umidade e resfrie o ar antes que ele seja enviado para a sala pelo ventilador.
4. Condicionadores de ar evaporativos de fonte fria dupla para data centers
Devido à busca de alta eficiência energética, a aceitação do resfriamento evaporativo, que é uma tecnologia de economia de energia e proteção ambiental, está aumentando.A tecnologia de ar condicionado de resfriamento evaporativo é amplamente utilizada no campo de data centers.Os data centers usam condicionadores de ar evaporativos com fontes duplas de frio.
E diagrama de princípio de funcionamento e diagrama de princípio de funcionamento, ele pode não apenas usar sua própria água circulante para pulverizar o enchimento para resfriar o ar a ser tratado, mas também usar água de poço profundo para usar efetivamente a rica fonte fria contida no ambiente natural, então para reduzir efetivamente o consumo de energia e o custo de operação.
5. Torre de resfriamento fechada
5.1 Torre de resfriamento fechada composta multicondição
A torre de resfriamento é um conjunto de equipamentos de resfriamento com sistema de resfriamento aberto adicionado com base na tradicional torre fechada.A bobina e a embalagem adotam circuitos diferentes, que possuem alta eficiência de resfriamento a água para a embalagem e as características de alto volume de ar de resfriamento a ar.No final do outono, o abastecimento de água para a embalagem é interrompido para evitar efetivamente o congelamento da embalagem.Uma estratégia de operação em quatro estágios é projetada de acordo com as características climáticas de verão extremamente quente e inverno extremamente frio no norte e nordeste da China.
1) Verão: abra os ciclos fechado e aberto ao mesmo tempo, sendo que a água fria produzida pelo ciclo aberto é utilizada no ciclo fechado para atender a demanda de carga térmica extremamente alta, conforme Figura 16 (a);
2) Início do outono: a torre fechada não liga, a torre aberta está totalmente aberta, em comparação com o modo de economia de energia no verão;
3) Final do outono: torre fechada totalmente aberta, torre aberta totalmente fechada, pode impedir o congelamento da linha de gelo e tubo em baixa temperatura;
4) No inverno: a água de pulverização da torre fechada é fechada, apenas o ventilador é ligado e a torre aberta é totalmente fechada, o que favorece a economia de energia e economia de água, conforme mostrado na Figura 16 (b).
5.2 Torre de resfriamento mista tipo fechado
FIGO.17 mostra a torre de resfriamento mista fechada.A torre de resfriamento é equipada com um tubo aletado em série com a serpentina de condensado, que possui três modos de operação, ou seja, modo combinado seco/úmido, modo adiabático e modo seco (ver Figura 18).Através da seleção de diferentes modos de operação, pode ser aplicado a áreas que requerem operação contínua e confiável, alto preço da água e ocasiões onde o abastecimento de água é limitado ou a névoa branca precisa ser eliminada.
1) Modo de operação combinado seco/úmido (ver Figura 18 (a))
O fluido primeiro entra no tubo aletado para resfriamento e depois entra na serpentina de condensado para resfriamento adicional.A água de pulverização é enviada do recipiente coletor pela bomba de circulação para a unidade de pulverização acima da serpentina de condensado.A água do spray molha a superfície da serpentina de condensado, retira o calor do fluido no tubo e cai na superfície da gaxeta, que é resfriada na gaxeta e depois cai no coletor de água para reciclagem.O ar flui através da embalagem e da serpentina de condensação, respectivamente, absorvendo calor para atingir o estado de saturação e depois descarregado pelo ventilador de fluxo axial.Neste momento, a temperatura de exaustão é relativamente baixa e o fluido no tubo aletado instalado acima do ventilador de fluxo axial pode ser resfriado significativamente pelo ar de exaustão.
O modo de operação seco/úmido combinado utiliza calor sensível e calor latente de evaporação.Em comparação com as torres de resfriamento tradicionais, a tendência do nevoeiro branco é bastante reduzida em climas extremos e muita água pode ser economizada.
2) Modo de operação adiabático (ver Figura 18 (b))
No modo de operação adiabático, todo o fluido resfriado pelo tubo aletado é descarregado por bypass.Não há troca de calor na serpentina de condensado, e a água do spray é utilizada apenas para pré-resfriar o ar que entra de fora.Na maioria das condições climáticas, o ar circundante ainda tem um potencial considerável para absorver água, a temperatura do ar de resfriamento adiabático é significativamente reduzida e o fluido dentro do tubo aletado é pré-resfriado quando descarregado pelo ventilador de fluxo axial para garantir a temperatura necessária pelo fluido de projeto, de modo a maximizar a eficiência do sistema.
3) Modo de operação a seco (ver Figura 18 (c))
No modo de operação a seco, o sistema de pulverização de água é fechado, economizando o consumo de energia da bomba.O fluido a ser resfriado flui através do tubo aletado para a serpentina de condensado.A válvula de controle de fluxo é mantida totalmente aberta para garantir que o fluido flua através das duas bobinas em série para maximizar a área de transferência de calor.
Horário da postagem: 12 de junho de 2023