Izravno hlađenje isparavanjem. Proračun neizravnog sustava hlađenja isparavanjem. sl.3. Shema neizravnog hlađenja isparavanjem

Sustav koji se razmatra sastoji se od dva klima uređaja.

glavni, u kojem se zrak obrađuje za servisirane prostorije, i pomoćni - rashladni toranj. Glavna namjena rashladnog tornja je zračno-evaporativno hlađenje vode koja opskrbljuje prvi stupanj glavnog klima uređaja u toplom razdoblju godine (površinski izmjenjivač topline PT). Drugi stupanj glavnog klima uređaja - komora za navodnjavanje OK, koja radi u režimu adijabatskog ovlaživanja, ima premosni kanal - premosnicu B za kontrolu vlažnosti u prostoriji.

Osim klimatizacijskih uređaja - za hlađenje vode mogu se koristiti rashladni tornjevi, industrijski rashladni tornjevi, fontane, prskalni bazeni i dr. U područjima s vrućom i vlažnom klimom, u nekim slučajevima, uz neizravno hlađenje isparavanjem, koristi se i strojno hlađenje. koristi se.

višestupanjski sustavi hlađenje isparavanjem. Teoretska granica za hlađenje zrakom pomoću takvih sustava je temperatura rosišta.

Sustavi klimatizacije koji koriste izravno i neizravno hlađenje isparavanjem imaju širi raspon primjene u usporedbi sa sustavima koji koriste samo izravno (adijabatsko) hlađenje isparavanjem.

Poznato je da je dvostupanjsko hlađenje isparavanjem najprikladnije u

suhim i toplim krajevima. Uz dvostupanjsko hlađenje, više od niske temperature, manje izmjene zraka i niža relativna vlažnost u prostorijama nego kod jednostupanjskog hlađenja. Ovo svojstvo dvostupanjskog hlađenja potaknulo je prijedlog da se potpuno prijeđe na neizravno hlađenje i niz drugih prijedloga. Međutim, pod jednakim uvjetima, učinak mogućih sustava evaporativnog hlađenja izravno ovisi o promjenama stanja vanjskog zraka. Stoga takvi sustavi ne osiguravaju uvijek održavanje potrebnih parametara zraka u klimatiziranim prostorijama tijekom sezone, pa čak ni jednog dana. Ideja o uvjetima i granicama svrsishodne upotrebe dvostupanjskog hlađenja isparavanjem može se dobiti usporedbom normaliziranih parametara unutarnjeg zraka s mogućim promjenama parametara vanjskog zraka u područjima sa suhom i vrućom klimom.

proračun takvih sustava treba provesti s pomoću J-d dijagrame sljedećim redoslijedom.

Na j-d grafikon staviti točke s proračunskim parametrima vanjskog (H) i unutarnjeg (B) zraka. U primjeru koji se razmatra, prema projektnom zadatku, uzimaju se sljedeće vrijednosti: tn = 30 °S; tv = 24 °S; fa = 50%.

Za točke H i B određujemo vrijednost temperature mokrog termometra:

tmin = 19,72 °S; tmv = 17,0 °C.

Kao što vidite, vrijednost tmin je gotovo 3 °C viša od tmv, dakle, za veće hlađenje vode, a zatim vanjskog dovod zraka, preporučljivo je dovoditi zrak u rashladni toranj, uklonjen ispušni sustavi iz poslovnog prostora.

Imajte na umu da prilikom izračuna rashladnog tornja potrebni protok zraka može biti veći od onog koji se uklanja iz klimatiziranih prostorija. U tom slučaju, mješavina vanjskog i ispušnog zraka mora se dovoditi u rashladni toranj, a temperatura mokrog termometra mješavine treba se uzeti kao projektirana vrijednost.

Od izračunato računalni programi vodećih proizvođača rashladnih tornjeva, nalazimo da minimalnu razliku između konačne temperature vode na izlazu iz rashladnog tornja tw1 i temperature mokrog termometra twm zraka koji se dovodi u rashladni toranj treba uzeti najmanje 2 °C, odnosno:

tw2 \u003d tw1 + (2,5 ... 3) ° S. (1)

Da bi se postiglo dublje hlađenje zraka u centralnom klimatizacijskom uređaju, pretpostavlja se da konačna temperatura vode na izlazu iz hladnjaka zraka i na ulazu u rashladni toranj tw2 nije više od 2,5 viša nego na izlazu iz rashladnog tornja, tj. je:

tvk ≥ tw2 +(1...2) °S. (2)

Napominjemo da konačna temperatura ohlađenog zraka i površine hladnjaka zraka ovisi o temperaturi tw2, budući da kod poprečnog strujanja zraka i vode konačna temperatura ohlađenog zraka ne može biti niža od tw2.

Obično se preporučuje da konačna temperatura ohlađenog zraka bude 1-2 °C viša od konačne temperature vode na izlazu iz hladnjaka zraka:

tvk ≥ tw2 +(1...2) °S. (3)

Dakle, ako su zahtjevi (1, 2, 3) ispunjeni, moguće je dobiti ovisnost koja povezuje temperaturu vlažnog termometra zraka koji se dovodi u rashladni toranj i konačnu temperaturu zraka na izlazu iz hladnjaka:

tvk \u003d tm +6 ° S. (četiri)

Imajte na umu da u primjeru na Sl. 7.14 prihvaćaju se vrijednosti twm = 19 °S i tw2 – tw1 = 4 °S. Ali uz takve početne podatke, umjesto u primjeru navedene vrijednosti tvc = 23 °S, moguće je dobiti konačnu temperaturu zraka na izlazu iz hladnjaka zraka od najmanje 26–27 °S, što čini cijelu shemu besmislen pri tn = 28,5 °S.

Primjena sustava klimatizacije (ACS) s evaporativnim hlađenjem kao jedno od energetski učinkovitih projektnih rješenja moderne zgrade i strukture.

Danas su najčešći potrošači topline i električna energija u suvremenoj upravnoj i javne zgrade su sustavi ventilacije i klimatizacije. Pri projektiranju suvremenih javnih i upravnih zgrada za smanjenje potrošnje energije u sustavima ventilacije i klimatizacije, ima smisla dati posebnu prednost smanjenju snage u fazi dobivanja tehnički podaci i smanjenje operativnih troškova. Smanjenje operativnih troškova najvažnije je za vlasnike ili zakupce objekata. Mnogo toga se zna gotove načine te razne mjere za smanjenje troškova energije u klimatizacijskim sustavima, no u praksi je izbor energetski učinkovitih rješenja vrlo težak.

Jedan od mnogih sustava ventilacije i klimatizacije koji se mogu klasificirati kao energetski učinkoviti je sustav klimatizacije isparavanjem o kojem se govori u ovom članku.

Koriste se u stambenim, javnim, industrijski prostori. Proces hlađenja isparavanjem u klimatizacijskim sustavima osiguravaju komore s mlaznicama, uređaji za film, mlaznice i pjenu. Sustavi koji se razmatraju mogu imati izravno, neizravno, kao i dvostupanjsko hlađenje isparavanjem.

Od ovih opcija, najekonomičnija oprema za hlađenje zrakom je sustav izravnog hlađenja. Za njih je predviđena standardna oprema bez upotrebe dodatnih izvora umjetnog hlađenja i opreme za hlađenje.

kružni dijagram klimatizacijskih sustava s izravnim hlađenjem isparavanjem prikazan je na sl. 1.

Prednosti takvih sustava uključuju minimalni troškovi održavanje sustava tijekom rada, kao i pouzdanost i konstrukcijska jednostavnost. Njihovi glavni nedostaci su nemogućnost održavanja parametara dovodnog zraka, isključenje recirkulacije u servisiranim prostorijama i ovisnost o vanjskim klimatskim uvjetima.

Potrošnja energije u ovakvim sustavima svodi se na kretanje zraka i recirkulirane vode u adijabatskim ovlaživačima ugrađenima u centralni klima uređaj. Pri korištenju adijabatskog ovlaživanja (hlađenja) u centralnim klimatizacijskim uređajima potrebna je kvalitetna pitka voda. Korištenje takvih sustava može biti ograničeno u klimatske zone s pretežno suhom klimom.

Područja primjene klimatizacijskih sustava s hlađenjem isparavanjem su objekti koji ne zahtijevaju precizno održavanje uvjeta topline i vlažnosti. Obično ih, prema potrebi, vode poduzeća iz različitih industrija jeftin način hlađenje unutarnjeg zraka pri visokom toplinskom intenzitetu prostorija.

Sljedeća mogućnost ekonomičnog hlađenja zraka u klimatizacijskim sustavima je korištenje neizravnog hlađenja isparavanjem.

Sustav s ovakvim hlađenjem najčešće se koristi u slučajevima kada se parametri unutarnjeg zraka ne mogu dobiti izravnim hlađenjem isparavanjem, čime se povećava sadržaj vlage u dovodnom zraku. U "indirektnoj" shemi, dovodni zrak se hladi izmjenjivač topline rekuperativnog ili regenerativnog tipa u kontaktu s pomoćnom strujom zraka hlađenom evaporativnim hlađenjem.

Varijanta sheme klimatizacijskog sustava s neizravnim hlađenjem isparavanjem i uporabom rotacijskog izmjenjivača topline prikazana je na sl. 2. Shema SCR s neizravnim hlađenjem isparavanjem i upotrebom izmjenjivača topline rekuperativnog tipa prikazana je na sl. 3.

Sustavi klimatizacije s neizravnim hlađenjem isparavanjem koriste se kada je potreban dovod zraka bez odvlaživanja. Potrebne parametre zračnog okruženja podržavaju lokalni zatvarači instalirani u prostoriji. Određivanje protoka dovodnog zraka provodi se u sanitarni standardi, ili prema ravnoteži zraka u prostoriji.

Sustavi klimatizacije s neizravnim hlađenjem isparavanjem koriste ili vanjski zrak ili odvodni zrak kao pomoćni zrak. U prisutnosti lokalnih zatvarača, potonji je poželjan, jer povećava energetsku učinkovitost procesa. Treba napomenuti da korištenje ispušnog zraka kao pomoćnog nije dopušteno u prisutnosti otrovnih, eksplozivnih nečistoća, kao i visokog sadržaja suspendiranih čestica koje zagađuju površinu za izmjenu topline.

Vanjski zrak kao pomoćni protok koristi se kada je protok otpadnog zraka u dovodni zrak kroz nepropusnost izmjenjivača topline (odnosno izmjenjivača) neprihvatljiv.

Pomoćni protok zraka prije nego što se dovede za ovlaživanje se čisti filteri za zrak. Izgled sustava klimatizacije s regenerativnim izmjenjivačima topline ima veću energetsku učinkovitost i nižu cijenu opreme.

Prilikom projektiranja i odabira shema za klimatizacijske sustave s neizravnim hlađenjem isparavanjem, potrebno je uzeti u obzir mjere za regulaciju procesa povrata topline u hladnoj sezoni kako bi se spriječilo smrzavanje izmjenjivača topline. Treba predvidjeti dogrijavanje otpadnog zraka ispred izmjenjivača topline, premošćivanje dijela dovodnog zraka u pločastom izmjenjivaču topline i regulaciju brzine vrtnje u rotacijskom izmjenjivaču topline.

Korištenje ovih mjera spriječit će smrzavanje izmjenjivača topline. Također u izračunima kada se ispušni zrak koristi kao pomoćni protok, potrebno je provjeriti operativnost sustava u hladnoj sezoni.

Još jedan energetski učinkovit sustav klimatizacije je dvostupanjski sustav hlađenja isparavanjem. Hlađenje zrakom u ovoj shemi je predviđeno u dva stupnja: metode izravnog isparavanja i neizravne metode isparavanja.

"Dvostupanjski" sustavi omogućuju preciznije podešavanje parametara zraka pri izlasku iz centralnog klima uređaja. Ovakvi klimatizacijski sustavi koriste se u slučajevima kada je potrebno dublje hlađenje dovodnog zraka u odnosu na hlađenje u izravnom ili neizravnom hlađenju isparavanjem.

Hlađenje zraka u dvostupanjski sustavi osigurati u regenerativnim, pločastim izmjenjivačima topline ili u površinskim izmjenjivačima topline s međunosačem topline pomoću pomoćnog protoka zraka - u prvom stupnju. Hlađenje zraka kod adijabatskih ovlaživača je u drugom stupnju. Osnovni zahtjevi za pomoćni protok zraka, kao i za provjeru rada SCR-a tijekom hladne sezone, slični su onima koji se primjenjuju na SCR sheme s neizravnim hlađenjem isparavanjem.

Korištenje klimatizacijskih sustava s hlađenjem isparavanjem omogućuje postizanje najbolje rezultate, koji se ne može dobiti korištenjem rashladni strojevi.

Korištenje SCR shema s evaporativnim, neizravnim i dvostupanjskim evaporativnim hlađenjem omogućuje u nekim slučajevima odustajanje od upotrebe rashladnih strojeva i umjetne hladnoće, kao i značajno smanjenje rashladnog opterećenja.

Korištenjem ove tri sheme često se postiže energetska učinkovitost obrade zraka, što je vrlo važno u projektiranju modernih zgrada.

Povijest sustava zračnog hlađenja isparavanjem

Stoljećima su civilizacije pronalazile originalne metode za rješavanje vrućine na svojim teritorijima. Rani oblik rashladnog sustava, "hvatač vjetra", izumljen je prije mnogo tisuća godina u Perziji (Iran). Bio je to sustav vjetrobrana na krovu koji je hvatao vjetar, provodio ga kroz vodu i upuhivao hladan zrak u unutarnji prostori. Zanimljivo je da su mnoge od tih zgrada imale i dvorišta s velikim zalihama vode, pa ako nije bilo vjetra, onda je kao rezultat prirodnog procesa isparavanja vode vrući zrak, dižući se prema gore, isparavao vodu u dvorištu, nakon čega je već ohlađeni zrak prošao kroz zgradu. Iran je danas hvatače vjetra zamijenio evaporativnim hladnjacima i intenzivno ih koristi, a iransko tržište, zbog suhe klime, dostiže promet od 150.000 isparivača godišnje.

U SAD-u je evaporativni hladnjak bio predmet brojnih patenata u 20. stoljeću. Mnogi od njih, počevši od 1906. godine, predlagali su korištenje strugotine kao brtve koja prenosi veliki broj voda u kontaktu sa pokretnim zrakom i podržava intenzivno isparavanje. Standardni dizajn iz patenta iz 1945. uključuje spremnik za vodu (obično opremljen ventilom s plovkom za kontrolu razine), pumpu za cirkulaciju vode kroz odstojnike od drvne sječke i ventilator koji upuhuje zrak kroz odstojnike u stambene prostorije. Ovaj dizajn i materijali ostaju ključni za tehnologiju hladnjaka s isparavanjem na jugozapadu SAD-a. U ovoj regiji dodatno se koriste za povećanje vlažnosti.

Hlađenje isparavanjem bilo je uobičajeno u zrakoplovnim motorima 1930-ih, poput motora za zračni brod Beardmore Tornado. Ovaj sustav je korišten za smanjenje ili potpuno uklanjanje hladnjaka, koji bi inače mogao stvoriti značajan aerodinamički otpor. Na neka su vozila ugrađeni vanjski uređaji za hlađenje isparavanjem za hlađenje putničkog prostora. Često su se prodavali kao dodatni pribor. Upotreba uređaja za hlađenje isparavanjem u automobilima nastavila se sve dok klima uređaj s kompresijom pare nije postao raširen.

Princip hlađenja isparavanjem razlikuje se od principa hlađenja kompresijom pare, iako i oni zahtijevaju isparavanje (isparavanje je dio sustava). U ciklusu kompresije pare, nakon što rashladno sredstvo unutar zavojnice isparivača ispari, rashladni plin se komprimira i hladi, kondenzirajući se pod pritiskom u tekuće stanje. Za razliku od ovog ciklusa, u evaporativnom hladnjaku voda se isparava samo jednom. Isparena voda u rashladnom uređaju ispušta se u prostor s ohlađenim zrakom. U rashladnom tornju se isparena voda odnosi strujanjem zraka.

1. Bogoslovsky V.N., Kokorin O.Ya., Petrov L.V. Klimatizacija i hlađenje. - M.: Stroyizdat, 1985. 367 str.
2. Barkalov B.V., Karpis E.E. Klimatizacija industrijskih, javnih i stambenih objekata. - M.: Stroyizdat, 1982. 312 str.
3. Koroleva N.A., Tarabanov M.G., Kopyshkov A.V. Energetski učinkoviti sustavi ventilacije i klimatizacije velikog trgovačkog centra // ABOK, 2013. br. 1. 24–29 str.
4. Khomutski Yu.N. Primjena adijabatskog ovlaživanja za hlađenje zraka // Svijet klime, 2012. br. 73. 104–112 str.
5. Učastkin P.V. Ventilacija, klimatizacija i grijanje u poduzećima lake industrije: Proc. džeparac za sveučilišta. - M.: Lagana industrija, 1980. 343 str.
6. Khomutski Yu.N. Proračun neizravnog sustava hlađenja isparavanjem // Svijet klime, 2012. br. 71. str 174–182.
7. Tarabanov M.G. Indirektno evaporativno hlađenje dovodnog zraka u ACS sa zatvaračima // ABOK, 2009. br. 3. str. 20–32.
8. Kokorin O.Ya. Moderni klimatizacijski sustavi. - M.: Fizmatlit, 2003. 272 ​​​​str.

komplementarno auth. potvrda Kl, V 60 b 3/04 210627 22) Objavljeno 03.01.7 prilaganjem prijave 3) Prioritet pravosudnog odbora ministra SSSR-a za izotehnička otkrića Bilten 47 3) Objavljeno 25.1. 629.113.06.628.) Datum objave opisa O 3 O 3 V. V. Utkin hlađenje, izmjenjivač topline sa zračnim prostorom i predkomora za hlađenje ulaznog izmjenjivača vode, napravljeni s dovodom zraka iz izmjenjivača topline Učinkovitost hlađenja isparavanjem je nedovoljna. vanjsko okruženje, odvojen valovitom pregradom od kanala za dovod zraka iz izmjenjivača topline, dok su oba kanala izvedena sužavajuće prema ulazu u komoru mlaznice.Sl.1 prikazuje predloženi klima uređaj, uzdužno prerezati; na sl. 2 - presjek duž A-A na Sl. 1. Klima uređaj se sastoji od ventilatora 1 kojeg pokreće motor 2; izmjenjivača topline voda-zrak 3 i mlaznice noćne komore 4 opremljene hvatačem kapljica 5. Dva reda mlaznica 6 ugrađena su u komoru mlaznice 4. komora mlaznice ima ulaz 7 i izlaz 8 i zračni kanal 9. Za cirkulaciju vode u prvom stupnju koaksijalno s motorom ugrađena je pumpa za vodu 10, koja dovodi vodu kroz cjevovode 11 i 12 iz spremnika 13 do mlaznica 6. U drugom stupnju klima uređaja ugrađena je pumpa za vodu 14, koja dovodi vodu kroz cjevovode 15 i 16 iz spremnika 17 do uređaja za raspršivanje 18, koji vlaži navodnjavani toranj 19. Ovdje je također ugrađen hvatač kapi 2 O. . se hladi, a dio se šalje u drugi stupanj (glavni protok), a dio kroz kanal 9 - u komoru mlaznice 4, Kanal 9 se glatko sužava prema ulazu u komoru mlaznice, zbog čega protok brzina se povećava u raspore 21 između kanala 9 i kroz ulaz komore 7, usisava se vanjski zrak, povećavajući masu pomoćnog protoka, koji se nakon prolaska kroz komoru 4 ispušta u atmosferu kroz otvor 8. servisiran prostora, Voda koja cirkulira u prvom stupnju zagrijava se u t izmjenjivač topline 3, hladi se u komori mlaznice 4, odvaja u eliminatoru kapljica 5 i teče natrag u spremnik 13 kroz otvor 22. hlađenje, uglavnom za. 4 vozila koje sadrži izmjenjivač topline voda-zrak i komoru mlaznice za hlađenje ulazne vode: izmjenjivač topline napravljen s kanalom za dovod zraka iz izmjenjivača topline, koji se razlikuje po tome, kako bi se povećala učinkovitost hlađenja isparavanjem , komora mlaznice za hlađenje ulaznog vodenog izmjenjivača topline 10 opremljena je kanalom za dovod zraka iz vanjskog okruženja, odvojen pregradom od kanala za dovod zraka iz izmjenjivača topline, dok su oba kanala sužena prema 15. ulaz komore.2. 2. Klima uređaj prema zahtjevu 1, koji se razlikuje od toga što je pregrada izvedena valovito.

Zahtjev

1982106, 03.01.1974

SPECIJALIZIRANI PROJEKTNI BIRO ZA SPECIJALNE UGOSTITELJSKE TRAKTORE 2T VOZNE KLASE

Utkin Vladimir Viktorovich

IPC / oznake

Kod veze

Dvostupanjski klima uređaj s hlađenjem isparavanjem

Povezani patenti

13 - 15 izmjenjivači topline 10 - 12 povezani su sa šupljinom A komore za lijevanje 16, čija je šupljina B povezana cjevovodom 17 s Kingstonovim kanalom 3. Kolektor 6 je hidraulički povezan sa spremnikom 18, koji je povezan pomoću cjevovod 19 s komorom za lijevanje 16, koja ima vanjski otvor 20 i rupu 21 u pregradi između šupljina A i B. Sustav radi na sljedeći način: Pumpa za hlađenje 4 prima vodu koja ulazi u Kingston kanal 3 kroz kratkospojnik 2 iz Kingstona. kutija 1, te ga kroz tlačne cijevi 5 i 7 - 9 dovodi kroz kolektor 6 do izmjenjivača topline 10 - 12, od kojih zagrijana voda kroz odvodne cjevovode 13 - 15 ulazi u šupljinu A odvodne komore 16. Kada se šupljina A je ispunjena, voda se prelijeva kroz rupu 21 u ...

Ea zbog toplinskog zračenja s površine zagrijane trake izravno na radna površina hladnjak smješten iznad i ispod metala koji se obrađuje s maksimalnim kutnim koeficijentom zračenja, slika 1 prikazuje uređaj za hlađenje trake u termičkoj peći, presjek B-B na slici 2; Slika 2 je konvekcijska rashladna komora za traku, presjek A-A na slici 1; Slika 3 je dizajn prstenaste plinske mlaznice. " 3 i zbijena je na izlazu trake pomoću zatvarača 4, Cilindrična voda- hlađene površine 5 nalaze se s obje strane obrađene trake, cirkulacijski ventilator 6 ...

6 s hladnjacima 7 i 8 ulja i slatke vode i ogrankom 9 s hladnjakom zraka za punjenje 10 i prigušivačem 11. Voda iz ogranka 6 odvodi se kroz odvodni kiigston 12, a iz ogranka 9 - kroz cijev 13 u stranu cijev 14 prigušivača 11. Automatski hidraulički otpornik 15, postavljen na granu 6, sastoji se od tijela 16 promjenjivog provrta, konusne ploče 17 sa šipkom 18, vodeće čahure 19 pričvršćene na tijelo 16 pomoću stupova 20, opruga 21 i matice za podešavanje 22. Sustav radi na sljedeći način. Pumpa 4 vanbrodske vode uzima vodu kroz prihvatni kingston 2 i filter 3 i pumpa je kroz granu 6 do hladnjaka 7 i 8 ulja i svježe vode. . Na drugoj paralelnoj grani 9 voda se dovodi u hladnjak ...

Izum se odnosi na tehniku ​​ventilacije i klimatizacije. Svrha izuma je povećati dubinu hlađenja glavnog strujanja zraka i smanjiti troškove energije. Izmjenjivači topline (T) 1 i 2 navodnjavani vodom za neizravno evaporativno i izravno evaporativno hlađenje zraka raspoređeni su u nizu duž strujanja zraka. T 1 ima kanale 3, 4 općeg i pomoćnog protoka zraka. Između T 1 i 2 nalazi se komora 5 za odvajanje strujanja zraka sa premosnim kanalom 6 i ventilom 7 postavljenim u njemu po TiHpyeMbiM.regulacija je spojena na senzor temperature zraka u prostoriji Kanali 4 pomoćnog protoka zraka spojeni su na atmosferu. izlazom 12, a T 2 je povezan s prostorijom glavnim izlazom zraka 13. Kanal 6 je spojen na kanale 4, a pogon 9 ima regulator brzine 14 spojen na Ako je potrebno smanjiti kapacitet hlađenja uređaja, na signal senzora temperature zraka u prostoriji, ventil 7 se djelomično zatvara preko upravljačke jedinice, a pomoću regulatora 14 brzina puhala se smanjuje, osiguravajući proporcionalno smanjenje ukupnog protoka zraka za iznos od smanjenje brzine protoka pomoćnog zraka 1 ill. (L na oko 00 do

SAVEZ SOVJETA

SOCIJALISTA

REPUBLIKA (51)4 Ž 24 Ž 5 00

OPIS IZUMA

NA A8TOROV CERTIFIKAT

DRŽAVNI KOMITET SSSR-a

ZA IZUME I OTKRIĆA (2 1) 4 166558/29-06 (22) 25.12.86 (46) 30.08.88. Wu.t, !! 32 (71) Moskovski tekstilni institut (72) O.Ya. Kokorin, M.l0, Kaplunov i S.V. Nefelov (53) 697.94(088.8) (56) Autorska potvrda SSSR-a

263102, kl. F ?4 G 5/00, 1970. (54) UREĐAJ ZA DVOSTUPANJSKI

HLAĐENJE ZRAKOM ISPARIVANJEM (57) Izum se odnosi na tehniku ​​ventilacije i klimatizacije. Svrha izuma je povećati dubinu hlađenja glavnog strujanja zraka i smanjiti troškove energije.

Izmjenjivači topline (T) 1 i 2 navodnjavani vodom za neizravno evaporativno i izravno evaporativno hlađenje zraka raspoređeni su u nizu duž strujanja zraka. T 1 ima kanale 3, 4 općeg i pomoćnog strujanja zraka.Između T 1 i 2 nalazi se komora 5 za odvajanje strujanja zraka sa sklopkom SU„„ 1420312 d1. ulazni kanal 6 i u njemu smješten podesivi ventil 7. Supercharger

8 s pogonom 9 povezan je ulazom 10 s atmosferom, a izlaz 11 - s kanalima

3 zajednički protok zraka. Ventil 7 je preko upravljačke jedinice spojen na senzor temperature zraka u prostoriji. Kanali

4 pomoćnog protoka zraka povezani su izlazom 12 s atmosferom, a T 2 izlazom 13 glavnog protoka zraka s prostorijom. Kanal 6 je spojen na kanal 4, a aktuator 9 ima regulator

14 brzina, spojen na upravljačku jedinicu. Ako je potrebno smanjiti rashladni kapacitet uređaja, na signal senzora temperature zraka u prostoriji, ventil 7 se djelomično zatvara preko upravljačke jedinice, a pomoću regulatora 14 smanjuje se brzina puhala kako bi se osigurala proporcionalna smanjenje ukupnog protoka zraka za iznos smanjenja protoka pomoćnog zraka. 1 bolestan.

Izum se odnosi na tehniku ​​ventilacije i klimatizacije.

Svrha izuma je povećati dubinu hlađenja glavnog strujanja zraka i smanjiti troškove energije.

Na crtežu je prikazana načelna shema uređaja za dvostupanjsko hlađenje zrakom isparavanjem. Uređaj za dvostupanjsko evaporativno hlađenje zraka sadrži izmjenjivače topline 1 i 2 navodnjavane vodom za neizravno evaporativno hlađenje zraka, smještene u nizu duž strujanja zraka, čiji prvi dio ima kanale 3 i 4 općeg i pomoćnog strujanja zraka. 20

Između izmjenjivača topline 1 i 2 nalazi se komora 5 1 za podjelu protoka zraka s preljevnim kanalom 6 i podesivim ventilom 7 smještenim u njemu. vođen

9 spojen je ulazom 10 s atmosferom, l izlazom 11 - s kanalima 3 ukupnog protoka ltna;ty;:;3. podesivi ventil 7 Preko upravljačke jedinice spojene na senzor sobne temperature (prikazan HP) . Kanali 4 pomoćnog protoka zraka povezani su s izlazom

12 s atmosferom, a izmjenjivač topline 2 za izravno hlađenje zrakom s izlazom 13 glavnog protoka zraka - s grijanjem. Premosni kanal 6 spojen je na 4 g3sg cplns pomoćnog zraka za znoj, a pogon 9 kompresora 8 ima regulator brzine 14, spojen na upravljačku jedinicu 4O (još nije: 3ln? . uređaj. g - "d "hlađenje" l303 je ustajao; radi na sljedeći način.

Vanjski zrak kroz ulaz 10 i 3-45 ulazi u puhalo 8 i kroz izlaz 11 ttartteT leti u kanale 3 ukupnog protoka zraka neizravnog izmjenjivača topline za hlađenje isparavanjem. Prolaskom zraka u kanalima 3 ilpo njegova entalpija ttpta opada uz konstantan sadržaj vlage, nakon čega ukupni protok zraka ulazi u komoru 5 jedinice za odvajanje zraka.

Iz komore 5, dio prethodno ohlađenog zraka u području pomoćnog protoka zraka kroz obilazni kanal 6 ulazi u kanale 4 pomoćnog protoka zraka navodnjavanog odozgo, koji se nalazi u izmjenjivaču topline 1 okomito na smjer ukupni protok zraka niz stijenke kanala 4 vodenog filma i istovremeno hladeći ukupni protok zraka koji prolazi kroz kanale 3.

Pomoćni protok zraka, koji je povećao svoj entalni ITHIt3, odvodi se kroz izlaz 12 u atmosferu ili se može koristiti npr. za ventilaciju pomoćnih prostorija ili hlađenje ograda zgrada. Glavni protok zraka dolazi iz komore za odvajanje protoka zraka 5!3 izmjenjivača topline 2 s izravnim evaporativnim hlađenjem, gdje se zrak dalje hladi i dekomprimira uz konstantnu entalpiju i istovremeno opskrbljuje gorivom i potom obrađuje. a glavni protok zraka kroz izlaz 13 dovodi se u prednapon. Ako je potrebno, smanjite tttc!tttIt Ttoëoltoïίίοučinkovitost uređaja tet ITT prema odgovarajućem signalu sa senzora sobne temperature zraka preko upravljačke jedinice (nije prikazano), podesivi ventil 7 je trajno zatvoren, što dovodi do smanjenja pomoćnog brzina protoka zraka i smanjenje stupnja hlađenja" ukupnog protoka zraka u izmjenjivaču topline 1 neizravno hlađenje isparavanjem. Zajedno s naslovnicom

R. gys!Itpyentoro k:gplnl 7 uz upotrebu ItItettt regulatora brzine 14!

tot:;broj okretaja puhala 8 uključen je uz osiguranje proporcionalne brzine protoka ukupnog protoka zraka i:

»en..tc1t ttãp!I I nogo znoj cl zrak.

1 srmulliestjecanje y.trista; za dvokvadratno eksperimentalno hlađenje zrakom, koji sadrži i os.heggo»l g erpo p,lñ!TOIT navodnjavan u smjeru zraka!30 pomoćni protok zraka, komora za odvajanje protoka zraka smještena između izmjenjivača topline s obilaznim kanalom i podesivi ventil smješten u njemu, puhalo s pogonom, javlja Itttt ttt g3x

Sastavio M. Raščepkin

Tehred M. Khodanich Lektor S. Shekmar

Urednik M. Tsitkina

Tiraž 663 Pretplata

VNIIPI Državni odbor SSSR za izume i otkrića

113035, Moskva, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Naredba 4313/40

Proizvodno-tiskarska tvrtka, Uzhgorod, ul. Dizajn, 4 roja, i izlaz - s kanalima općeg protoka zraka, štoviše, podesivi ventil je povezan preko upravljačke jedinice na senzor temperature zraka u prostoriji, a kanali pomoćnog protoka zraka su u komunikaciji s atmosferom , a izmjenjivač topline izravnog evaporativnog hlađenja - s prostorijom, od l radi povećanja dubine hlađenja glavnog protoka zraka i smanjenja troškova energije, obilazni kanal se spaja na kanale pomoćnog protoka zraka, a pogon puhala opremljen je regulatorom brzine spojenim na upravljačku jedinicu.

Slični patenti:

U HVAC sustavima, adijabatsko isparavanje obično je povezano s ovlaživanjem zraka, no posljednjih je godina ovaj proces postao sve popularniji u većini različite zemlje svijetu i sve se više koristi za “prirodno” hlađenje zraka.

ŠTO JE HLAĐENJE ISPARIVANJEM?

Hlađenje isparavanjem jedan je od najranijih sustava za hlađenje prostora koje je napravio čovjek, gdje se zrak hladi prirodnim isparavanjem vode. Ovaj fenomen je vrlo čest i javlja se posvuda: jedan primjer je osjećaj hladnoće koji imate kada voda isparava s površine vašeg tijela pod utjecajem vjetra. Ista stvar se događa sa zrakom u koji se voda raspršuje: budući da se ovaj proces odvija bez vanjskog izvora energije (to znači riječ "adijabatski"), toplina potrebna za isparavanje vode uzima se iz zraka, koji, prema tome, , postaje hladnije.

Korištenje ove vrste hlađenja moderni sustavi klima uređaj osigurava visok rashladni kapacitet uz nisku potrošnju energije, budući da se u ovom slučaju električna energija troši samo za održavanje procesa isparavanja vode. Istovremeno kao hladnjak umjesto kemijski sastavi koristi se obična voda, što hlađenje isparavanjem čini ekonomičnijim i ekološki prihvatljivijim.

VRSTE HLAĐENJA ISPARIVANJEM

Postoje dvije glavne metode hlađenja isparavanjem - izravna i neizravna.

Izravno hlađenje isparavanjem

Izravno hlađenje isparavanjem je proces snižavanja temperature zraka u prostoriji izravnim ovlaživanjem. Drugim riječima, zbog isparavanja atomizirane vode dolazi do hlađenja okolnog zraka. U ovom slučaju, raspodjela vlage provodi se ili izravno u prostoriji pomoću industrijskih ovlaživača i mlaznica, ili zasićenjem dovodnog zraka vlagom i hlađenjem u dijelu ventilacijske jedinice.

Treba napomenuti da je u uvjetima izravnog hlađenja isparavanjem značajno povećanje vlažnosti dovodnog zraka u prostoriji neizbježno, stoga je za procjenu primjenjivosti ovu metodu preporuča se uzeti kao temelj formulu poznatu kao "pokazatelj temperature i nelagode". Formula je izračunata ugodna temperatura u stupnjevima Celzijusa, uzimajući u obzir vlažnost i temperaturu suhog termometra (Tablica 1). Gledajući unaprijed, napominjemo da se izravni sustav hlađenja isparavanjem koristi samo u slučajevima kada ulični zrak ljeti ima visoke temperature suhog termometra i nisku apsolutnu vlažnost.

Neizravno hlađenje isparavanjem

Kako bi se poboljšala učinkovitost hlađenja isparavanjem pri visokoj vanjskoj vlažnosti, preporučuje se kombinirati hlađenje isparavanjem s povratom topline. Ova tehnologija poznato kao "neizravno hlađenje isparavanjem" i pogodno je za gotovo sve zemlje svijeta, uključujući zemlje s vrlo vlažnom klimom.

Opća shema rad opskrbnog i ventilacijskog sustava s rekuperacijom leži u činjenici da se vrući dovodni zrak, prolazeći kroz posebnu kazetu za izmjenu topline, hladi hladnim zrakom uklonjenim iz prostorije. Princip rada neizravnog evaporativnog hlađenja je ugradnja adijabatskog sustava ovlaživanja u ispušni kanal dovodnog i odsisnog centralnog klima uređaja, uz naknadni prijenos hladnoće kroz izmjenjivač topline na dovodni zrak.

Kao što je prikazano u primjeru, korištenjem pločasti izmjenjivač topline vanjski zrak u ventilacijskom sustavu se hladi za 6 °C. Korištenje evaporativnog hlađenja odvodnog zraka povećat će temperaturnu razliku sa 6°C na 10°C bez povećanja potrošnje električne energije i razine vlage u prostoriji. Korištenje neizravnog hlađenja isparavanjem učinkovito je pri visokim toplinskim inputima, na primjer, u uredskim i trgovačkim centrima, podatkovnim centrima, industrijskim prostorima itd.

Indirektni sustav hlađenja pomoću CAREL humiFog adijabatskog ovlaživača:

Slučaj: Procjena troškova neizravnog adijabatskog rashladnog sustava u odnosu na rashladni uređaj.

Na primjeru uredskog centra sa stalnim boravkom od 2000 ljudi.

Plaćanje

• Za izračun izračunavamo relativnu vlažnost zraka na napi.
• Pri temperaturi u sustavu hlađenja od 7/12 °S, točka rosišta ispušnog zraka, uzimajući u obzir unutarnje emisije vlage, bit će +8 °S.
• Relativna vlažnost zraka u ispuhu bit će 38%.

*Mora se uzeti u obzir da je trošak ugradnje rashladnog sustava, uzimajući u obzir sve troškove, značajno veći u odnosu na indirektne sustave hlađenja.

Kapitalni rashodi

Za analizu uzimamo troškove opreme - rashladne uređaje za rashladni sustav i sustave ovlaživanja za indirektno hlađenje isparavanjem.

• Kapitalni trošak za hlađenje dovodnog zraka za neizravni sustav hlađenja.

Cijena jednog stalka za ovlaživanje Optimist proizvođača Carel (Italija) u klima komori je 7570 €.

• Kapitalni trošak za hlađenje dovodnog zraka bez neizravnog sustava hlađenja.

Cijena rashladnog uređaja s rashladnim kapacitetom od 62,3 kW iznosi približno 12.460 €, na temelju cijene od 200 € po 1 kW rashladnog kapaciteta. Mora se uzeti u obzir da je trošak ugradnje rashladnog sustava, uzimajući u obzir sve troškove, značajno veći u odnosu na neizravne rashladne sustave.

Operativni troškovi

Za analizu uzimamo trošak voda iz pipe 0,4 € po 1 m3 i trošak električne energije 0,09 € po 1 kWh.

• Operativni troškovi za hlađenje dovodnog zraka za neizravni sustav hlađenja.

Potrošnja vode za neizravno hlađenje je 117 kg/h za jedan jedinica za obradu zraka, uzimajući u obzir gubitke od 10%, uzet ćemo 130 kg/h.

Potrošnja energije sustava ovlaživanja je 0,375 kW za jednu klima komoru.

Ukupni trošak po satu iznosi 0,343 € za 1 sat rada sustava.

• Operativni troškovi za hlađenje dovodnog zraka bez neizravnog sustava hlađenja.

Uzimamo koeficijent učinka jednak 3 (omjer snage hlađenja i potrošnje energije).

Ukupna cijena po satu je 7,48 € za 1 sat rada.

Zaključak

Korištenje neizravnog hlađenja isparavanjem omogućuje:

Smanjite kapitalne troškove za hlađenje dovodnog zraka za 39%.

Smanjiti potrošnju energije za sustave klimatizacije zgrada sa 729 kW na 647 kW ili za 11,3%.

Smanjite troškove rada sustava klimatizacije zgrade sa 65,61 €/h na 58,47 €/h ili za 10,9%.

Ovako, iako hlađenje svježi zrakčini otprilike 10-20% ukupne potrebe za hlađenjem ureda i trgovački centri, upravo su tu najveće rezerve u poboljšanju energetske učinkovitosti zgrade bez značajnog povećanja kapitalnih troškova.

Članak su pripremili stručnjaci tvrtke TERMOCOM za objavu u ON magazinu br. 6-7 (5) lipanj-srpanj 2014. (str. 30-35)