Hệ thống làm mát không khí bay hơi gián tiếp hai cấp pdf. Cách thức hoạt động của máy điều hòa nước. Làm mát không khí bằng bay hơi. Trường hợp: Ước tính chi phí của hệ thống làm lạnh đoạn nhiệt gián tiếp so với làm lạnh bằng chi

Liên bang Xô Viết

nhà xã hội học

Cộng hòa

Ủy ban Nhà nước

Liên Xô về Phát minh và Khám phá (53) UDC 629. 113. .06.628.83 (088.8) (72) Nhà phát minh

V. S. Maisotsenko, A. B. Tsimerman, M. G. và I. N. Pecherskaya

Học viện Kỹ thuật Xây dựng Odessa (71) Người đăng ký (54) MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ĐÁNH GIÁ HAI GIAI ĐOẠN

LÀM MÁT CHO XE

Sáng chế liên quan đến lĩnh vực kỹ thuật giao thông và có thể được sử dụng để điều hòa không khí trong xe.

Máy điều hòa không khí dành cho xe cộ được biết đến, có chứa một vòi phun bay hơi có rãnh không khí với các kênh không khí và nước được ngăn cách với nhau bằng các bức tường của các tấm vi xốp, trong khi phần dưới của vòi được nhúng vào khay chứa chất lỏng (1)

Nhược điểm của máy lạnh này là hiệu quả làm mát không khí thấp.

Giải pháp kỹ thuật gần nhất với sáng chế là máy điều hòa không khí làm mát bay hơi hai cấp cho phương tiện giao thông có chứa bộ trao đổi nhiệt, khay chứa chất lỏng mà vòi phun được nhúng vào, buồng làm mát chất lỏng đi vào bộ trao đổi nhiệt với các phần tử để làm mát bổ sung chất lỏng và một kênh để cung cấp không khí vào buồng tức là môi trường bên ngoài, được làm nhỏ dần về phía đầu vào của buồng (2

Trong máy nén này, các phần tử để làm mát không khí bổ sung được thực hiện dưới dạng vòi phun.

Tuy nhiên, hiệu suất làm mát trong máy nén này cũng không đủ, vì giới hạn làm mát không khí trong trường hợp này là nhiệt độ của bầu ướt của dòng không khí phụ trong bể chứa.

Ngoài ra, máy điều hòa không khí nổi tiếng có cấu trúc phức tạp và chứa các đơn vị trùng lặp (hai máy bơm, hai bồn chứa).

Mục đích của sáng chế là để tăng mức độ hiệu quả làm mát và tính nhỏ gọn của thiết bị.

Mục tiêu đạt được là do trong máy điều hòa không khí được đề xuất, các phần tử để làm mát bổ sung được thực hiện dưới dạng một vách ngăn trao đổi nhiệt được đặt theo phương thẳng đứng và cố định trên một trong các thành buồng với sự tạo thành một khoảng cách giữa nó và thành buồng. đối diện với nó, và

25, ở một bên của một trong các bề mặt của vách ngăn, một bể chứa được lắp đặt với chất lỏng chảy xuống bề mặt nói trên của vách ngăn, trong khi buồng và khay được làm thành một mảnh.

Vòi phun được chế tạo dưới dạng một khối vật liệu xốp mao quản.

Trong bộ lễ phục. 1 hình ảnh sơ đồ mạch dầu xả, trong Hình. 2 raeeee A-A trong Hình. một.

Máy điều hòa không khí bao gồm hai giai đoạn làm mát không khí: giai đoạn thứ nhất là làm mát không khí trong thiết bị trao đổi nhiệt 1, giai đoạn thứ hai là làm mát nó trong vòi phun 2, được chế tạo dưới dạng một khối vật liệu xốp mao quản.

Một quạt 3 được lắp đặt phía trước bộ trao đổi nhiệt, được điều khiển bởi một động cơ điện 4 °. Bộ trao đổi nhiệt 1 được lắp đặt trên pallet 10, được làm thành một mảnh với buồng

8. Một kênh tiếp giáp với bộ trao đổi nhiệt

11 để cung cấp không khí từ môi trường bên ngoài, trong khi kênh được thực hiện như một kế hoạch thu nhỏ về phía đầu vào 12 của khoang không khí

13 buồng 8. Bên trong buồng có các bộ phận để làm mát không khí bổ sung. Chúng được làm dưới dạng một vách ngăn trao đổi nhiệt 14, nằm thẳng đứng và cố định trên tường 15 của buồng đối diện với tường 16, liên quan đến vách ngăn có một khoảng trống. Vách ngăn chia buồng thành hai khoang thông nhau 17 và 18.

Một cửa sổ 19 được cung cấp trong buồng, trong đó một bộ khử giọt 20 được lắp đặt và một lỗ mở 21 được thực hiện trên pallet. Stream L

Liên quan đến việc triển khai kênh 11 thu nhỏ đầu vào 12! khoang 13, tốc độ dòng chảy tăng lên và vào khoảng trống được hình thành giữa kênh nói trên và đầu vào, không khí bên ngoài, do đó làm tăng khối lượng của dòng phụ. Luồng này đi vào khoang 17. Sau đó, luồng không khí này, đã làm tròn vách ngăn 14, đi vào khoang 18 của khoang, nơi nó chuyển động theo hướng ngược lại với chuyển động của nó trong khoang 17. Trong khoang 17, theo hướng chuyển động của dòng không khí, một màng chất lỏng 22 chảy xuống vách ngăn dọc theo vách ngăn - nước từ bể chứa 9.

Khi dòng không khí và nước tiếp xúc, do hiệu ứng bay hơi, nhiệt từ khoang 17 được truyền qua vách ngăn 14 đến màng 22 của nước, góp phần làm bay hơi thêm. Sau đó, một luồng không khí có nhiệt độ thấp hơn đi vào khoang 18. Điều này dẫn đến việc giảm nhiệt độ của vách ngăn 14 thậm chí còn gây ra sự làm mát bổ sung của dòng không khí trong khoang 17. Do đó, nhiệt độ của dòng không khí sẽ lại giảm sau khi làm tròn vách ngăn và đi vào lỗ

18. Về mặt lý thuyết, quá trình làm mát sẽ tiếp tục cho đến khi lực phát động của nó bằng không. Trong trường hợp này, động lực của quá trình làm mát bay hơi là chênh lệch tâm lý - nhiệt độ của dòng không khí sau khi chuyển nó so với vách ngăn và tiếp xúc với màng nước trong khoang 18. Vì dòng không khí được làm mát trước trong khoang 17 có độ ẩm không đổi, chênh lệch nhiệt độ áp suất của dòng khí trong khoang 18 có xu hướng bằng không khi đến gần điểm sương. Do đó, giới hạn của nước làm mát ở đây là nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài. Nhiệt từ nước đi vào luồng không khí trong khoang 18, trong khi không khí được làm nóng, làm ẩm và qua cửa sổ 19 và bộ khử giọt 20 được giải phóng vào khí quyển.

Vì vậy, trong buồng 8, sự chuyển động theo dòng của môi trường trao đổi nhiệt được tổ chức, và vách ngăn trao đổi nhiệt ngăn cách cho phép làm mát trước gián tiếp dòng không khí cung cấp cho nước làm mát do quá trình bay hơi nước làm mát. chảy xuống vách ngăn đến đáy của buồng, và vì sau này được làm thành một tổng thể bằng một tấm pallet, sau đó từ đó nó được bơm vào bộ trao đổi nhiệt 1, và cũng được sử dụng để làm ướt vòi phun do lực nội mao quản.

Do đó, luồng không khí chính L .n, đã được làm mát trước mà không làm thay đổi hàm lượng ẩm trong thiết bị trao đổi nhiệt 1, đi vào vòi phun 2 để làm mát tiếp mà không làm thay đổi hàm lượng nhiệt của nó. Hơn nữa, luồng không khí chính xuyên qua lỗ mở trong chảo

59 có làm mát, trong khi làm mát phân vùng. Vào khoang

17 của buồng, dòng không khí, chảy xung quanh vách ngăn, cũng được làm mát, nhưng không có sự thay đổi về độ ẩm. Yêu cầu

1. Máy điều hòa không khí để làm mát bay hơi hai cấp cho xe, có chứa bộ trao đổi nhiệt, trạm biến áp chất lỏng mà vòi phun được nhúng vào, buồng làm mát chất lỏng đi vào bộ trao đổi nhiệt với các bộ phận để làm mát thêm chất lỏng, và một kênh để cung cấp không khí từ môi trường bên ngoài vào buồng, được làm nhỏ dần theo hướng đến đầu vào máy ảnh, khác với thực tế là, để tăng mức độ hiệu quả làm mát và độ nhỏ gọn của máy nén, các bộ phận để làm mát không khí bổ sung được chế tạo dưới dạng một vách ngăn trao đổi nhiệt được đặt theo phương thẳng đứng và cố định trên một trong các thành của buồng với hình thành một khoảng cách giữa nó và thành đối diện của buồng, và ở một bên của một trong các bề mặt của vách ngăn, một bể chứa được lắp đặt với chất lỏng chảy xuống bề mặt nói trên của vách ngăn, trong khi buồng và chảo được thực hiện như một toàn thể.

Sáng chế liên quan đến kỹ thuật thông gió và điều hòa không khí. Mục đích của sáng chế là tăng độ sâu làm mát của luồng không khí chính và giảm chi phí năng lượng. Bộ trao đổi nhiệt phun nước (T) 1 và 2 để làm mát không khí bay hơi gián tiếp và bay hơi trực tiếp được bố trí nối tiếp dọc theo dòng khí. T 1 có các kênh 3, 4 của luồng không khí chung và phụ. Giữa T 1 và 2 có một buồng 5 để phân tách các luồng không khí với một kênh phụ 6 và một van 7 được đặt trong đó trên mỗi TiHpyeMbiM. Bộ điều khiển được kết nối với cảm biến nhiệt độ của không khí trong phòng. Kênh 4 của luồng không khí phụ là được kết nối với bầu không khí bằng cửa ra 12, và T 2 được kết nối với phòng bằng cửa thoát khí chính 13. Kênh 6 được kết nối với các kênh 4, và ổ 9 có bộ điều khiển tốc độ 14 được kết nối với Khả năng làm mát của thiết bị, tại tín hiệu của cảm biến nhiệt độ không khí trong phòng, van 7 được đóng một phần thông qua bộ điều khiển, và sử dụng bộ điều chỉnh 14, tốc độ quạt gió được hạ xuống, đảm bảo giảm tỷ lệ tổng lưu lượng gió. bằng mức giảm tốc độ dòng khí phụ 1 bịnh. (L đến khoảng 00 đến

CÔNG ĐOÀN SOVIET

NHÀ XÃ HỘI HỌC

CỘNG HÒA (51) 4 F 24 F 5 00

MÔ TẢ KHAI THÁC

ĐẾN GIẤY CHỨNG NHẬN CỦA A8TOR

ỦY BAN NHÀ NƯỚC LIÊN XÔ

ĐỐI VỚI SỰ PHÁT MINH VÀ KHÁM PHÁ (2 1) 4 166558 / 29-06 (22) 25.12.86 (46) 30.08.88. Wu.t, !! 32 (71) Viện dệt may Matxcova (72) O.Ya. Kokorin, M.l0, Kaplunov và S.V. Nefelov (53) 697,94 (088,8) (56) Giấy chứng nhận tác giả của Liên Xô

263102, lớp. F? 4 G 5/00, 1970. (54) THIẾT BỊ CHO MỘT GIAI ĐOẠN HAI

LÀM MÁT KHÔNG KHÍ ĐÁNH GIÁ (57) Sáng chế liên quan đến công nghệ thông gió và điều hòa không khí. Mục đích của sáng chế là tăng độ sâu làm mát của luồng không khí chính và giảm chi phí năng lượng.

Bộ trao đổi nhiệt (T) 1 và 2 được tưới bằng nước để làm mát không khí bay hơi gián tiếp và bay hơi trực tiếp được bố trí nối tiếp dọc theo dòng không khí. T 1 có các kênh 3, 4 của các luồng không khí chung và phụ. Giữa T 1 và 2 có một buồng 5 để tách các luồng không khí bằng một công tắc SU „„ 1420312 d1. kênh đầu vào 6 và một van điều chỉnh 7 được đặt trong đó.

8 với ổ đĩa 9 được kết nối bằng đầu vào 10 với khí quyển và đầu ra 11 - với các kênh

3 luồng không khí chung. Van 7 được kết nối thông qua bộ phận điều khiển với cảm biến nhiệt độ không khí trong phòng. Kênh truyền hình

4 luồng không khí phụ được nối bằng cửa ra 12 với khí quyển, và T 2 bằng cửa ra 13 của luồng không khí chính với phòng. Kênh 6 được kết nối với các kênh 4 và cơ cấu chấp hành 9 có bộ điều chỉnh

14 tốc độ, được kết nối với thiết bị điều khiển. Nếu cần giảm công suất lạnh của thiết bị, ở tín hiệu của cảm biến nhiệt độ không khí trong phòng, van 7 được đóng một phần qua bộ điều khiển, và sử dụng bộ điều chỉnh 14, tốc độ quạt gió được giảm xuống để đảm bảo tỷ lệ. giảm tổng tốc độ dòng khí bằng lượng giảm tốc độ dòng khí phụ. 1 người ốm.

Sáng chế liên quan đến công nghệ thông gió và điều hòa không khí.

Mục đích của sáng chế là tăng độ sâu làm mát của luồng không khí chính và giảm chi phí năng lượng.

Hình vẽ mô tả sơ đồ thiết bị làm mát không khí bay hơi hai cấp. Thiết bị làm mát không khí bay hơi hai cấp bao gồm các bộ trao đổi nhiệt 1 và 2 được tưới bằng nước để làm mát không khí bay hơi gián tiếp, được đặt nối tiếp dọc theo dòng không khí, phần đầu của chúng có các kênh 3 và 4 của dòng không khí chung và phụ. hai mươi

Giữa các bộ trao đổi nhiệt 1 và 2 có một khoang 5 1 để phân chia luồng không khí với một kênh tràn 6 và một van điều chỉnh 7 được đặt trong đó. lái xe

9 được kết nối bởi đầu vào 10 với khí quyển, l bằng cửa ra 11 - với các kênh 3 của tổng lưu lượng ltna; ty;:; 3. van điều chỉnh 7 Thông qua thiết bị điều khiển được kết nối với cảm biến nhiệt độ phòng (HP hiển thị). Các kênh 4 của luồng không khí phụ được giao tiếp với một đầu ra

12 với khí quyển và bộ trao đổi nhiệt 2 để làm mát không khí trực tiếp với cửa ra 13 của luồng không khí chính - có sưởi ấm. Kênh bỏ qua 6 được kết nối với van khí mồ hôi phụ 4 g3sgg, và ổ 9 của bộ tăng áp 8 có bộ điều khiển tốc độ 14, được kết nối với bộ điều khiển 4O (chưa: thiết bị 3ln?. Làm mát ”l303 đã cũ; nó hoạt động như sau.

Không khí bên ngoài qua cửa vào 10 và 3-45 đi vào quạt gió 8 và qua cửa ra 11 ttartteT bay vào các kênh 3 của tổng lưu lượng không khí của thiết bị trao đổi nhiệt làm mát bay hơi gián tiếp. Khi không khí đi qua các kênh 3 ilpo, ttpta entanpi của nó giảm với độ ẩm không đổi, sau đó tổng lưu lượng không khí đi vào khoang 5 của bộ tách khí.

Từ buồng 5, một phần không khí được làm mát trước trong vùng của dòng không khí phụ qua kênh phụ 6 đi vào các kênh 4 của dòng không khí phụ được tưới từ trên xuống, nằm trong bộ trao đổi nhiệt 1 vuông góc với hướng của tổng lưu lượng không khí đi xuống thành của các kênh 4 của màng nước và đồng thời làm mát tổng lưu lượng không khí đi qua các kênh 3.

Luồng không khí phụ, đã làm tăng ITHIt3, được loại bỏ qua cửa ra 12 vào khí quyển hoặc có thể được sử dụng, ví dụ, để thông gió cho các phòng phụ hoặc làm mát hàng rào của tòa nhà. Luồng không khí chính đến từ buồng tách khí 5! 3 thiết bị trao đổi nhiệt làm mát bay hơi trực tiếp 2, nơi không khí được làm mát và giải nén tiếp tục ở mức entanpi không đổi và đồng thời được cung cấp nhiên liệu, sau đó nó được xử lý. và luồng không khí chính qua cửa ra 13 được cung cấp cho bộ phân cực. Nếu cần, giảm hiệu suất tttc! TttIt của thiết bị tet ITT theo tín hiệu tương ứng từ cảm biến nhiệt độ không khí trong phòng thông qua bộ điều khiển (không hiển thị), van điều chỉnh 7 bị che một phần, dẫn đến giảm phụ tốc độ dòng khí và giảm độ lạnh ”của tổng lưu lượng gió trong thiết bị trao đổi nhiệt 1 làm mát bay hơi gián tiếp. Cùng với bìa

R. gys! Itpyentoro k: gplnl 7 với việc sử dụng bộ điều khiển tốc độItItett 14!

tot:; số vòng của bộ thổi 8 được bao gồm với việc cung cấp tốc độ dòng tỷ lệ .psh tt; t "của tổng lưu lượng không khí và:

»Vi..tc1t ttãp! I I nogo mồ hôi cl không khí.

1 srmullieacquisition of y.tists; để làm mát không khí thí nghiệm hai hình vuông, có chứa i os.heggo »l g erpo p, lñ! TOIT được tưới theo hướng của luồng không khí! 30 luồng không khí phụ, nằm giữa bộ trao đổi nhiệt và buồng tách luồng không khí bằng một đường vòng kênh và một van điều chỉnh nằm trong đó, một máy thổi có ổ đĩa, báo cáo Itttt ttt g3x

Tổng hợp bởi M. Rashchepkin

Tehred M. Khodanich Hiệu đính S. Shekmar

Biên tập viên M. Tsitkina

Lưu hành 663 Đăng ký

VNIIPI Ủy ban Nhà nước Liên Xô cho những phát minh và khám phá

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

Đặt hàng 4313/40

Công ty sản xuất và in ấn, Uzhgorod, st. Thiết kế, 4 cánh và đầu ra - với các kênh của luồng không khí chung, hơn nữa, van điều chỉnh được kết nối thông qua bộ điều khiển với cảm biến nhiệt độ không khí trong phòng và các kênh của luồng không khí phụ liên lạc với khí quyển, và bộ trao đổi nhiệt làm mát bay hơi trực tiếp - với phòng, từ l để tăng độ sâu làm mát của luồng không khí chính và giảm chi phí năng lượng, kênh phụ được kết nối với các kênh luồng không khí phụ, và bộ truyền động quạt gió được trang bị bộ điều khiển tốc độ được kết nối với bộ điều khiển.

Bằng sáng chế tương tự:

Hệ thống đang được xem xét bao gồm hai máy điều hòa không khí.

cái chính, trong đó không khí được xử lý cho cơ sở bảo dưỡng và cái phụ - tháp giải nhiệt. Mục đích chính của tháp giải nhiệt là làm mát bay hơi nước cấp cho giai đoạn đầu của máy điều hòa không khí chính trong thời kỳ ấm áp của năm (thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt PT). Giai đoạn thứ hai của máy điều hòa không khí chính - buồng tưới OK, hoạt động ở chế độ tạo ẩm đoạn nhiệt, có một kênh bỏ qua - bỏ qua B để kiểm soát độ ẩm trong phòng.

Ngoài điều hòa không khí - tháp giải nhiệt, tháp giải nhiệt công nghiệp, đài phun nước, hồ phun,… có thể dùng để làm mát nước, ở những nơi có khí hậu nóng ẩm, trong một số trường hợp, ngoài phương pháp làm mát bay hơi gián tiếp, làm mát máy được đã sử dụng.

hệ thống nhiều tầng tản nhiệt hơi. Giới hạn lý thuyết đối với việc làm mát không khí bằng các hệ thống như vậy là nhiệt độ điểm sương.

Hệ thống điều hòa không khí sử dụng làm mát bay hơi trực tiếp và gián tiếp có nhiều ứng dụng hơn so với các hệ thống chỉ sử dụng làm mát bay hơi trực tiếp (đoạn nhiệt).

Làm mát bay hơi hai giai đoạn được biết là phù hợp nhất trong

vùng khô và nóng. Với làm mát hai giai đoạn, hơn nhiệt độ thấp, trao đổi không khí ít hơn và độ ẩm tương đối thấp hơn trong phòng so với làm mát một tầng. Tính chất này của hệ thống làm lạnh hai cấp đã thúc đẩy một đề xuất chuyển hoàn toàn sang làm mát gián tiếp và một số đề xuất khác. Tuy nhiên, tất cả những điều khác đều bình đẳng, hiệu quả của hệ thống làm mát bay hơi có thể có trực tiếp phụ thuộc vào sự thay đổi trạng thái của không khí bên ngoài. Do đó, các hệ thống như vậy không phải lúc nào cũng đảm bảo duy trì các thông số không khí cần thiết trong các phòng điều hòa không khí trong mùa và thậm chí một ngày. Có thể thu được ý tưởng về các điều kiện và giới hạn của việc sử dụng thiết bị làm mát bay hơi hai giai đoạn bằng cách so sánh các thông số chuẩn hóa của không khí trong nhà với những thay đổi có thể có của các thông số không khí ngoài trời ở các khu vực có khí hậu khô và nóng.

việc tính toán các hệ thống như vậy nên được thực hiện với sử dụng J-d sơ đồ theo thứ tự sau.

Trên biểu đồ j-dđặt các điểm với các thông số thiết kế của không khí ngoài trời (H) và trong nhà (B). Trong ví dụ đang được xem xét, theo nhiệm vụ thiết kế, các giá trị sau được lấy: tн = 30 ° С; tv = 24 ° С; fa = 50%.

Đối với các điểm H và B, chúng tôi xác định giá trị nhiệt độ của bầu ướt:

tmin = 19,72 ° С; tmv = 17,0 ° С.

Như bạn có thể thấy, giá trị của tmin cao hơn gần 3 ° C so với tmv, do đó, để làm mát nước nhiều hơn, và sau đó là bên ngoài cung cấp không khí, nên cấp khí vào tháp giải nhiệt, loại bỏ Hệ thống ống xả từ không gian văn phòng.

Lưu ý rằng khi tính toán tháp giải nhiệt, lưu lượng gió yêu cầu có thể lớn hơn lưu lượng gió lấy ra từ các phòng điều hòa không khí. Trong trường hợp này, hỗn hợp không khí bên ngoài và khí thải phải được cấp vào tháp giải nhiệt, và nhiệt độ bầu ướt của hỗn hợp phải được lấy làm giá trị thiết kế.

Từ tính toán chương trình máy tính các nhà sản xuất tháp giải nhiệt hàng đầu, chúng tôi nhận thấy rằng sự chênh lệch tối thiểu giữa nhiệt độ cuối cùng của nước tại đầu ra của tháp giải nhiệt tw1 và nhiệt độ của nhiệt kế ẩm tvm của không khí cấp vào tháp giải nhiệt phải được lấy ít nhất là 2 ° C, đó là:

tw2 \ u003d tw1 + (2,5 ... 3) ° С. (một)

Để đạt được khả năng làm mát không khí sâu hơn trong điều hòa trung tâm, nhiệt độ nước cuối cùng ở đầu ra của bộ làm mát không khí và ở đầu vào của tháp giải nhiệt tw2 được giả định là không cao hơn 2,5 so với ở đầu ra của tháp giải nhiệt, Là:

tvk ≥ tw2 + (1 ... 2) ° С. (2)

Lưu ý rằng nhiệt độ cuối cùng của không khí được làm mát và bề mặt của bộ làm mát không khí phụ thuộc vào nhiệt độ tw2, vì với dòng chảy ngang của không khí và nước, nhiệt độ cuối cùng của không khí được làm mát không được thấp hơn tw2.

Thông thường, nhiệt độ cuối cùng của không khí được làm mát nên cao hơn 1-2 ° C so với nhiệt độ cuối cùng của nước tại đầu ra của bộ làm mát không khí:

tvk ≥ tw2 + (1 ... 2) ° С. (3)

Do đó, nếu đáp ứng các yêu cầu (1, 2, 3), có thể nhận được mối quan hệ liên quan giữa nhiệt độ bầu ướt của không khí cung cấp cho tháp giải nhiệt và nhiệt độ không khí cuối cùng tại đầu ra của bộ làm mát:

tvk \ u003d tm +6 ° С. (bốn)

Lưu ý rằng trong ví dụ trong Hình. 7.14 chấp nhận các giá trị twm = 19 ° С và tw2 - tw1 = 4 ° С. Nhưng với dữ liệu ban đầu như vậy, thay vì giá trị tvk = 23 ° С được chỉ ra trong ví dụ, có thể đạt được nhiệt độ không khí cuối cùng tại đầu ra của bộ làm mát không khí ít nhất là 26–27 ° С, điều này làm cho toàn bộ sơ đồ vô nghĩa ở tn = 28,5 ° С.

Ở thời hiện đại công nghệ khí hậu Người ta chú ý nhiều đến hiệu quả sử dụng năng lượng của thiết bị. Điều này giải thích sự quan tâm gia tăng gần đây đối với hệ thống làm mát bay hơi nước dựa trên bay hơi gián tiếp bộ trao đổi nhiệt(hệ thống làm mát bay hơi gián tiếp). Hệ thống làm mát bay hơi nước có thể được giải pháp hiệu quảđối với nhiều vùng của nước ta, khí hậu có đặc điểm là độ ẩm tương đối thấp. Nước như một chất làm lạnh là duy nhất - nó có nhiệt dung cao và nhiệt ẩn của quá trình hóa hơi, vô hại và giá cả phải chăng. Ngoài ra, nước cũng được nghiên cứu kỹ lưỡng, giúp chúng ta có thể dự đoán chính xác hành vi của nó trong các hệ thống kỹ thuật khác nhau.

Tính năng của hệ thống làm mát với bộ trao đổi nhiệt bay hơi gián tiếp

Trong hệ thống bay hơi gián tiếp, không khí có thể được làm mát đến điểm "3" (Hình 1). Quá trình trong biểu đồ trong trường hợp này đi xuống theo phương thẳng đứng của đường hàm lượng ẩm không đổi. Kết quả là nhiệt độ tạo ra thấp hơn, và độ ẩm của không khí không tăng (không đổi).

Ngoài ra, hệ thống bốc hơi nước có những chức năng sau phẩm chất tích cực:

• Khả năng sản xuất chung không khí lạnh và nước lạnh.
• Tiêu thụ điện năng nhỏ. Đối tượng tiêu thụ điện chính là quạt và máy bơm nước.
• Độ tin cậy cao do không có máy móc phức tạp và sử dụng chất lỏng làm việc không xâm thực - nước.
• Làm sạch môi trường: độ ồn và độ rung thấp, chất lỏng làm việc không tích cực, nguy cơ môi trường thấp sản xuất công nghiệp hệ thống do cường độ lao động sản xuất thấp.
• Thiết kế đơn giản và chi phí tương đối thấp liên quan đến việc không có các yêu cầu nghiêm ngặt về độ kín của hệ thống và các bộ phận riêng lẻ của nó, không có máy móc phức tạp và đắt tiền (máy nén lạnh), nhỏ áp lực quá mức trong chu kỳ, tiêu thụ kim loại thấp và khả năng sử dụng rộng rãi chất dẻo.

Hệ thống làm mát sử dụng hiệu ứng hấp thụ nhiệt trong quá trình bay hơi của nước đã được biết đến từ rất lâu. Tuy nhiên, trên khoảnh khắc này hệ thống làm mát bay hơi nước không đủ rộng rãi. Gần như toàn bộ lĩnh vực công nghiệp và hệ thống hộ gia đình làm mát ở vùng có nhiệt độ vừa phải bằng hệ thống nén hơi freon.

Tình trạng này rõ ràng có liên quan đến các vấn đề hoạt động của hệ thống bay hơi nước ở nhiệt độ âm và tính không phù hợp để hoạt động ở độ ẩm tương đối cao của không khí bên ngoài. Nó cũng bị ảnh hưởng bởi thực tế là các thiết bị chính của hệ thống như vậy (tháp giải nhiệt, bộ trao đổi nhiệt), được sử dụng trước đó, có kích thước, trọng lượng lớn và các nhược điểm khác liên quan đến hoạt động trong điều kiện độ ẩm cao. Ngoài ra, họ cần một hệ thống xử lý nước.

Tuy nhiên, ngày nay, nhờ tiến bộ công nghệ, tháp giải nhiệt nhỏ gọn và hiệu quả cao đã trở nên phổ biến, có khả năng làm mát nước đến nhiệt độ chỉ chênh lệch 0,8 ... 1,0 ° C so với nhiệt độ bầu ướt của dòng khí đi vào tháp giải nhiệt.

Tại đây, tháp giải nhiệt của các công ty Muntes và SRH-Lauer. Sự chênh lệch nhiệt độ nhỏ như vậy đạt được chủ yếu là do thiết kế ban đầuđầu phun tháp giải nhiệt với các đặc tính độc đáo - khả năng thấm ướt tốt, dễ sản xuất, nhỏ gọn.

Mô tả hệ thống làm mát bay hơi gián tiếp

Sau bộ trao đổi nhiệt, luồng không khí chính được chia làm hai: phụ trợ và làm việc, được dẫn đến hộ tiêu thụ.

Dòng phụ trợ đồng thời đóng vai trò của cả bộ làm mát và dòng được làm mát - sau bộ trao đổi nhiệt, nó được dẫn ngược về dòng chính (Hình 2).

Trong trường hợp này, nước được cung cấp cho các kênh dòng phụ. Ý nghĩa của việc cung cấp nước là “làm chậm” sự gia tăng nhiệt độ không khí do quá trình tạo ẩm song song của nó: như bạn biết, sự thay đổi nhiệt năng giống nhau có thể đạt được bằng cách chỉ thay đổi nhiệt độ và bằng cách thay đổi nhiệt độ và độ ẩm cùng một lúc. thời gian. Do đó, khi dòng phụ được làm ẩm, sự trao đổi nhiệt tương tự đạt được với sự thay đổi nhiệt độ nhỏ hơn.

Trong các thiết bị trao đổi nhiệt bay hơi gián tiếp thuộc loại khác (Hình 3), dòng phụ không được dẫn đến thiết bị trao đổi nhiệt, mà đến tháp giải nhiệt, nơi nó làm mát nước lưu thông qua thiết bị trao đổi nhiệt bay hơi gián tiếp: nước được làm nóng trong đó do dòng chính và làm mát trong tháp giải nhiệt do dòng phụ. Sự chuyển động của nước dọc theo mạch được thực hiện nhờ một máy bơm tuần hoàn.

Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt bay hơi gián tiếp

• φ os là độ ẩm tương đối của không khí xung quanh,%;
• t os - nhiệt độ không khí xung quanh, ° С;
• ∆t x - chênh lệch nhiệt độ ở đầu lạnh của thiết bị trao đổi nhiệt, ° С;
• ∆t m - chênh lệch nhiệt độ ở đầu ấm của bộ trao đổi nhiệt, ° С;
• ∆t wgr là hiệu số giữa nhiệt độ của nước ra khỏi tháp giải nhiệt và nhiệt độ của không khí cung cấp cho nó, tính theo bầu ướt, ° С;
• ∆t min là chênh lệch nhiệt độ nhỏ nhất (chênh lệch nhiệt độ) giữa các dòng chảy trong tháp giải nhiệt (∆t min<∆t wгр), ° С;
• G p là khối lượng không khí yêu cầu của hộ tiêu thụ, kg / s;
• η in - hiệu suất của quạt;
• ∆P in - tổn thất áp suất trong các thiết bị và đường dây của hệ thống (áp suất quạt yêu cầu), Pa.

Phương pháp tính toán dựa trên các giả định sau:

• Các quá trình truyền nhiệt và truyền khối được coi là cân bằng,
• Không có luồng nhiệt bên ngoài vào tất cả các bộ phận của hệ thống,
• Áp suất không khí trong hệ thống bằng với áp suất khí quyển (sự thay đổi cục bộ của áp suất không khí do quạt thổi hoặc truyền qua các lực cản khí động học là không đáng kể, cho phép sử dụng biểu đồ I d của không khí ẩm cho áp suất khí quyển trong suốt quá trình tính toán hệ thống).

Trình tự tính toán kỹ thuật của hệ thống đang được xem xét như sau (Hình 4):

1. Theo giản đồ I d hoặc sử dụng chương trình tính toán không khí ẩm, các thông số bổ sung của không khí xung quanh được xác định (điểm "0" trong Hình 4): entanpi không khí riêng i 0, J / kg và hàm lượng ẩm d 0 , kg / kg.
2. Độ tăng entanpi riêng của không khí trong quạt (J / kg) phụ thuộc vào loại quạt. Nếu động cơ quạt không được thổi (không được làm mát) bởi luồng không khí chính, thì:

Nếu mạch điện sử dụng quạt kiểu ống gió (khi động cơ điện được làm mát bằng dòng không khí chính) thì:

ở đâu:
η dv - hiệu suất của động cơ điện;
ρ 0 - mật độ không khí tại đầu vào quạt, kg / m 3

ở đâu:
B 0 - áp suất khí quyển của môi trường, Pa;
R in - hằng số khí của không khí, bằng 287 J / (kg.K).

3. Entanpi riêng của không khí sau quạt (điểm "1"), J / kg.

i 1 \ u003d i 0 + ∆i trong; (3)

Vì quá trình "0-1" xảy ra ở độ ẩm không đổi (d 1 \ u003d d 0 \ u003d const), nên theo φ 0, t 0, i 0, i 1 đã biết, chúng tôi xác định nhiệt độ không khí t1 sau cái quạt (điểm "1").

4. Điểm sương của không khí xung quanh t tăng, ° С, được xác định từ φ 0, t 0 đã biết.

5. Chênh lệch nhiệt độ không khí áp kế của dòng chính tại đầu ra của bộ trao đổi nhiệt (điểm "2") ∆t 2-4, ° С

∆t 2-4 = ∆t x + ∆t wgr; (4)

ở đâu:
∆t x được ấn định dựa trên các điều kiện hoạt động cụ thể trong khoảng ~ (0,5… 5,0), ° C. Trong trường hợp này, cần lưu ý rằng các giá trị nhỏ của ∆t x sẽ kéo theo kích thước tương đối lớn của bộ trao đổi nhiệt. Để đảm bảo các giá trị ∆t x nhỏ, cần sử dụng các bề mặt truyền nhiệt có hiệu suất cao;

∆t wgr được chọn trong khoảng (0,8… 3,0), ° С; Các giá trị nhỏ hơn của ∆t wgr nên được lấy nếu muốn đạt được nhiệt độ thấp nhất có thể của nước lạnh trong tháp giải nhiệt.

6. Chúng tôi chấp nhận rằng quá trình làm ẩm dòng khí phụ trong tháp giải nhiệt từ trạng thái "2-4", có đủ độ chính xác cho các tính toán kỹ thuật, đi theo đường thẳng i 2 = i 4 = const.

Trong trường hợp này, biết giá trị của ∆t 2-4, ta xác định được nhiệt độ t 2 và t 4, điểm "2" và "4" tương ứng là ° C. Để làm điều này, chúng ta sẽ tìm một đường thẳng i = const, sao cho giữa điểm "2" và điểm "4" chênh lệch nhiệt độ tìm được ∆t 2-4. Điểm "2" nằm ở giao điểm của các đường i 2 = i 4 = const và độ ẩm không đổi d 2 = d 1 = d OS. Điểm "4" nằm tại giao điểm của đường thẳng i 2 = i 4 = const và đường cong φ 4 = 100% độ ẩm tương đối.

Như vậy, sử dụng các sơ đồ trên, chúng tôi xác định các thông số còn lại tại các điểm "2" và "4".

7. Xác định t 1w - nhiệt độ của nước tại đầu ra của tháp giải nhiệt, tại điểm "1w", ° C. Trong các tính toán, chúng ta có thể bỏ qua việc làm nóng nước trong máy bơm, do đó, tại đầu vào của bộ trao đổi nhiệt (điểm "1w"), nước sẽ có cùng nhiệt độ t 1w.

t 1w \ u003d t 4 + .∆t wgr; (5)

8. t 2w - nhiệt độ nước sau bộ trao đổi nhiệt ở đầu vào tháp giải nhiệt (điểm "2w"), ° С

t 2w \ u003d t 1 -.∆t m; (6)

9. Nhiệt độ của không khí thải từ tháp giải nhiệt ra môi trường (điểm "5") t 5 được xác định bằng phương pháp phân tích đồ thị sử dụng giản đồ i d (rất tiện lợi là sự kết hợp giữa biểu đồ Q t và i t có thể được sử dụng, nhưng chúng ít phổ biến hơn, do đó, trong sơ đồ i d này đã được sử dụng trong tính toán). Phương pháp này như sau (Hình 5):

• điểm "1w", đặc trưng cho trạng thái của nước ở đầu vào thiết bị trao đổi nhiệt bay hơi gián tiếp, với giá trị của entanpi riêng của điểm "4" được đặt trên đường đẳng nhiệt t 1w, cách đường đẳng nhiệt t 4 một khoảng ∆ t wgr.
• Từ điểm "1w" dọc theo đường đẳng lượng, chúng ta dành đoạn "1w - p" sao cho t p \ u003d t 1w - ∆t min.
• Biết rằng quá trình đốt nóng không khí trong tháp giải nhiệt xảy ra theo φ = const = 100%, ta dựng tiếp tuyến với φ pr = 1 từ điểm "p" và lấy tiếp tuyến "k".
• Từ điểm tiếp xúc “k” dọc theo đường đẳng lượng (đoạn nhiệt, i = const), chúng ta dành đoạn “k - n” sao cho t n \ u003d t k + ∆t min. Như vậy, sự chênh lệch nhiệt độ tối thiểu giữa nước làm mát và không khí dòng phụ trong tháp giải nhiệt được đảm bảo (ấn định). Sự chênh lệch nhiệt độ này đảm bảo tháp giải nhiệt hoạt động ở chế độ thiết kế.
• Ta kẻ một đường thẳng từ điểm "1w" qua điểm "n" đến giao điểm với đường thẳng t = const = t 2w. Chúng tôi nhận được điểm "2w".
• Từ điểm “2w” kẻ đường thẳng i = const đến giao điểm với φ pr = const = 100%. Ta nhận được điểm “5”, đặc trưng cho trạng thái của không khí ở đầu ra của tháp giải nhiệt.
• Theo sơ đồ, ta xác định được nhiệt độ mong muốn t5 và các thông số còn lại của điểm "5".

10. Chúng tôi soạn một hệ phương trình để tìm tốc độ dòng chảy của không khí và nước chưa biết. Tải nhiệt của tháp giải nhiệt bằng dòng khí phụ, W:

Q gr \ u003d G in (i 5 - i 2); (7)

Q wgr \ u003d G ow C pw (t 2w - t 1w); (8)

ở đâu:
C pw là nhiệt dung riêng của nước, J / (kg.K).

Tải nhiệt của bộ trao đổi nhiệt cho dòng không khí chính, W:

Q mo = G o (i 1 - i 2); (9)

Tải nhiệt của bộ trao đổi nhiệt theo dòng nước, W:

Q wmo = G ow C pw (t 2w - t 1w); (10)

Cân bằng vật chất bằng luồng không khí:

G o = G đến + G p; (11)

Cân bằng nhiệt trên tháp giải nhiệt:

Q gr = Q wgr; (12)

Cân bằng nhiệt của toàn bộ thiết bị trao đổi nhiệt (lượng nhiệt truyền của mỗi dòng là như nhau):

Q wmo = Q mo; (13)

Kết hợp cân bằng nhiệt của tháp giải nhiệt và bộ trao đổi nhiệt cho nước:

Q wgr = Q wmo; (14)

11. Giải các phương trình từ (7) đến (14) đồng thời, ta thu được các phụ thuộc sau:
lưu lượng không khí khối lượng trong dòng phụ, kg / s:

khối lượng không khí trong dòng không khí chính, kg / s:

G o = G p; (16)

Lưu lượng khối lượng của nước qua tháp giải nhiệt dọc theo dòng chính, kg / s:

12. Lượng nước cần cung cấp cho mạch nước của tháp giải nhiệt, kg / s:

G wn \ u003d (d 5 -d 2) G in; (18)

13. Công suất tiêu thụ trong chu kỳ được xác định bằng công suất tiêu thụ trên ổ quạt, W:

N in = G o ∆i in; (19)

Vì vậy, tất cả các thông số cần thiết cho các tính toán xây dựng của các yếu tố của hệ thống làm mát không khí bay hơi gián tiếp đã được tìm thấy.

Cần lưu ý rằng dòng làm việc của không khí làm mát được cung cấp cho người tiêu dùng (điểm "2") có thể được làm mát bổ sung, ví dụ, bằng cách làm ẩm đoạn nhiệt hoặc bằng bất kỳ phương pháp nào khác. Ví dụ, trong hình. 4 hiển thị điểm "3 *" tương ứng với tạo ẩm đoạn nhiệt. Trong trường hợp này, điểm "3 *" và "4" trùng nhau (Hình 4).

Các khía cạnh thực tế của hệ thống làm mát bay hơi gián tiếp

Nếu chúng ta so sánh làm mát bằng phương pháp bay hơi đoạn nhiệt và gián tiếp, thì từ giản đồ I có thể thấy rằng trong trường hợp đầu tiên, không khí có nhiệt độ 28 ° C và độ ẩm tương đối là 45% có thể được làm mát đến 19,5 ° C. , trong khi ở trường hợp thứ hai - lên đến 15 ° С (Hình 6).

Bốc hơi "giả gián tiếp"

Như đã đề cập ở trên, hệ thống làm mát bay hơi gián tiếp cho phép bạn đạt được nhiệt độ thấp hơn so với hệ thống làm ẩm không khí đoạn nhiệt truyền thống. Cũng cần nhấn mạnh rằng độ ẩm của không khí mong muốn không thay đổi. Có thể đạt được những ưu điểm tương tự so với tạo ẩm đoạn nhiệt bằng cách đưa vào một luồng không khí phụ trợ.

Hiện tại có rất ít ứng dụng thực tế của hệ thống làm mát bay hơi gián tiếp. Tuy nhiên, các thiết bị có nguyên lý hoạt động tương tự nhưng có phần khác nhau đã xuất hiện: bộ trao đổi nhiệt không khí với không khí bên ngoài làm ẩm đoạn nhiệt (hệ thống bay hơi “giả gián tiếp”, trong đó dòng thứ hai trong bộ trao đổi nhiệt không một phần được làm ẩm của dòng chảy chính, nhưng một phần khác, hoàn toàn độc lập).

Các thiết bị này được sử dụng trong các hệ thống có khối lượng lớn không khí tuần hoàn cần được làm mát: trong hệ thống điều hòa không khí của xe lửa, khán phòng cho các mục đích khác nhau, trung tâm dữ liệu và các cơ sở khác.

Mục đích của việc giới thiệu là giảm tối đa thời gian hoạt động của thiết bị làm lạnh máy nén tiêu tốn nhiều năng lượng. Thay vào đó, ở nhiệt độ ngoài trời lên đến 25 ° C (và đôi khi cao hơn), một bộ trao đổi nhiệt không khí được sử dụng trong đó không khí trong phòng tuần hoàn được làm mát bằng không khí bên ngoài.

Để thiết bị đạt hiệu quả cao hơn, không khí bên ngoài được làm ẩm trước. Trong các hệ thống phức tạp hơn, quá trình tạo ẩm cũng được thực hiện trong quá trình trao đổi nhiệt (phun nước vào các kênh của bộ trao đổi nhiệt), điều này càng làm tăng hiệu quả của nó.

Nhờ sử dụng các giải pháp như vậy, mức tiêu thụ năng lượng hiện tại của hệ thống điều hòa không khí được giảm đến 80%. Tổng mức tiêu thụ năng lượng hàng năm phụ thuộc vào vùng khí hậu vận hành hệ thống, trung bình giảm từ 30-60%.

Yury Khomutsky, biên tập viên kỹ thuật của tạp chí "Climate World"

Bài báo sử dụng phương pháp luận của Đại học Kỹ thuật Nhà nước Matxcova. N. E. Bauman để tính toán hệ thống làm mát bay hơi gián tiếp.

Việc sử dụng hệ thống điều hòa không khí (ACS) làm mát bay hơi như một trong những giải pháp tiết kiệm năng lượng trong thiết kế các tòa nhà và công trình hiện đại.

Cho đến nay, những người tiêu thụ năng lượng nhiệt và điện phổ biến nhất trong các tòa nhà hành chính và công cộng hiện đại là hệ thống thông gió và điều hòa không khí. Khi thiết kế các tòa nhà hành chính và công cộng hiện đại để giảm tiêu thụ năng lượng trong các hệ thống thông gió và điều hòa không khí, cần đặc biệt ưu tiên giảm công suất ở giai đoạn đạt được thông số kỹ thuật và giảm chi phí vận hành. Giảm chi phí vận hành là quan trọng nhất đối với chủ cơ sở hoặc người thuê. Có nhiều phương pháp làm sẵn và nhiều biện pháp khác nhau - để giảm chi phí năng lượng trong hệ thống điều hòa không khí, nhưng trong thực tế, việc lựa chọn các giải pháp tiết kiệm năng lượng là rất khó khăn.

Một trong nhiều hệ thống thông gió và điều hòa không khí có thể được xếp vào loại tiết kiệm năng lượng là hệ thống điều hòa không khí bay hơi được thảo luận trong bài viết này.

Chúng được sử dụng trong các khu dân cư, khu công cộng, khu công nghiệp. Quá trình làm mát bay hơi trong hệ thống điều hòa không khí được cung cấp bởi các buồng vòi phun, màng, vòi phun và các thiết bị tạo bọt. Các hệ thống đang được xem xét có thể có làm mát bay hơi trực tiếp, gián tiếp, cũng như hai giai đoạn.

Trong số các phương án này, thiết bị làm mát không khí tiết kiệm nhất là hệ thống làm mát trực tiếp. Đối với họ, phải sử dụng thiết bị tiêu chuẩn mà không sử dụng thêm các nguồn thiết bị lạnh và lạnh nhân tạo.

Sơ đồ hệ thống điều hòa không khí có làm mát bay hơi trực tiếp được thể hiện trong hình. một.

Ưu điểm của các hệ thống này bao gồm chi phí bảo trì hệ thống tối thiểu trong quá trình vận hành, cũng như độ tin cậy và tính đơn giản về cấu trúc. Những nhược điểm chính của chúng là không thể duy trì các thông số của không khí cung cấp, loại trừ sự tuần hoàn trong các cơ sở được bảo dưỡng và phụ thuộc vào điều kiện khí hậu bên ngoài.

Tiêu thụ năng lượng trong các hệ thống như vậy được giảm bớt đối với sự chuyển động của không khí và nước tuần hoàn trong các bộ tạo ẩm đoạn nhiệt được lắp đặt trong máy điều hòa không khí trung tâm. Khi sử dụng hệ thống tạo ẩm đoạn nhiệt (làm mát) trong điều hòa trung tâm, cần phải uống nước có chất lượng. Việc sử dụng các hệ thống này có thể bị hạn chế ở các vùng khí hậu có khí hậu chủ yếu là khô.

Các lĩnh vực áp dụng cho hệ thống điều hòa không khí với hệ thống làm mát bay hơi là các đối tượng không yêu cầu duy trì chính xác các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm. Thông thường chúng được điều hành bởi các doanh nghiệp thuộc các ngành công nghiệp khác nhau, nơi cần một cách rẻ tiền để làm mát không khí trong nhà với áp suất nhiệt cao trong khuôn viên.

Lựa chọn tiếp theo để làm mát tiết kiệm không khí trong hệ thống điều hòa không khí là sử dụng phương pháp làm mát bay hơi gián tiếp.

Hệ thống làm mát như vậy thường được sử dụng nhất trong trường hợp không thể thu được các thông số của không khí trong nhà bằng cách sử dụng phương pháp làm mát bay hơi trực tiếp, làm tăng độ ẩm của không khí cấp. Trong sơ đồ "gián tiếp", không khí cung cấp được làm mát trong bộ trao đổi nhiệt thuộc loại thu hồi hoặc tái sinh tiếp xúc với dòng không khí phụ được làm mát bằng cách làm mát bay hơi.

Một biến thể của sơ đồ hệ thống điều hòa không khí với làm mát bay hơi gián tiếp và sử dụng bộ trao đổi nhiệt quay được thể hiện trong hình. 2. Sơ đồ SCR với làm mát bay hơi gián tiếp và sử dụng bộ trao đổi nhiệt kiểu thu hồi được trình bày trong hình. 3.

Hệ thống điều hòa không khí với làm mát bay hơi gián tiếp được sử dụng khi cần cấp không khí mà không cần hút ẩm. Các thông số yêu cầu của môi trường không khí được hỗ trợ bởi các thiết bị đóng cục bộ lắp đặt trong phòng. Việc xác định lưu lượng gió cấp được thực hiện theo tiêu chuẩn vệ sinh, hoặc theo cân bằng không khí trong phòng.

Hệ thống điều hòa không khí với làm mát bay hơi gián tiếp sử dụng không khí bên ngoài hoặc lấy không khí làm không khí phụ. Với sự hiện diện của các thiết bị đóng cục bộ, phương pháp thứ hai được ưu tiên hơn, vì nó làm tăng hiệu quả năng lượng của quá trình. Cần lưu ý rằng không được phép sử dụng khí thải làm không khí phụ khi có tạp chất độc hại, dễ nổ, cũng như hàm lượng cao các hạt lơ lửng gây ô nhiễm bề mặt trao đổi nhiệt.

Không khí bên ngoài như một dòng phụ trợ được sử dụng khi dòng khí thải vào không khí cấp qua các lỗ rò rỉ của bộ trao đổi nhiệt (tức là bộ trao đổi nhiệt) là không thể chấp nhận được.

Luồng không khí phụ được làm sạch trong các bộ lọc không khí trước khi được cung cấp để tạo ẩm. Việc bố trí hệ thống điều hòa không khí với các bộ trao đổi nhiệt tái sinh có hiệu suất năng lượng cao hơn và chi phí thiết bị thấp hơn.

Khi thiết kế và lựa chọn phương án cho hệ thống điều hòa không khí làm mát bằng bay hơi gián tiếp, cần phải tính đến các biện pháp điều hòa quá trình thu nhiệt trong mùa lạnh để ngăn chặn sự đóng băng của các bộ trao đổi nhiệt. Cần dự kiến ​​việc làm nóng không khí thải phía trước bộ trao đổi nhiệt, bỏ qua một phần không khí cấp vào bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và điều khiển tốc độ trong bộ trao đổi nhiệt quay.

Việc sử dụng các biện pháp này sẽ ngăn chặn sự đóng băng của các thiết bị trao đổi nhiệt. Cũng trong các tính toán khi sử dụng khí thải làm dòng phụ, cần kiểm tra khả năng hoạt động của hệ thống vào mùa lạnh.

Một hệ thống điều hòa không khí tiết kiệm năng lượng khác là hệ thống làm mát bay hơi hai giai đoạn. Làm mát không khí trong sơ đồ này được cung cấp trong hai giai đoạn: phương pháp bay hơi trực tiếp và bay hơi gián tiếp.

Hệ thống "hai giai đoạn" giúp điều chỉnh chính xác hơn các thông số không khí khi rời khỏi điều hòa trung tâm. Hệ thống điều hòa không khí như vậy được sử dụng trong các trường hợp cần làm mát sâu hơn không khí cấp so với làm mát bằng phương pháp làm mát bay hơi trực tiếp hoặc gián tiếp.

Làm mát không khí trong hệ thống hai giai đoạn được cung cấp trong bộ trao đổi nhiệt tái sinh, dạng tấm hoặc trong bộ trao đổi nhiệt bề mặt với chất mang nhiệt trung gian sử dụng luồng không khí phụ - trong giai đoạn đầu tiên. Làm mát không khí trong máy tạo ẩm đoạn nhiệt ở giai đoạn thứ hai. Các yêu cầu cơ bản đối với luồng không khí phụ, cũng như để kiểm tra hoạt động của SCR trong mùa lạnh, tương tự như các yêu cầu áp dụng cho sơ đồ SCR có làm mát bay hơi gián tiếp.

Việc sử dụng hệ thống điều hòa không khí với làm mát bay hơi cho phép bạn đạt được kết quả tốt hơn mà không thể có được với các máy làm lạnh.

Việc sử dụng các chương trình SCR với làm lạnh bay hơi, gián tiếp và hai giai đoạn cho phép, trong một số trường hợp, loại bỏ việc sử dụng các máy làm lạnh và lạnh nhân tạo, cũng như giảm đáng kể tải lạnh.

Thông qua việc sử dụng ba phương án này, hiệu quả năng lượng của việc xử lý không khí thường đạt được, điều này rất quan trọng trong việc thiết kế các tòa nhà hiện đại.

Lịch sử của hệ thống làm mát không khí bay hơi

Trong nhiều thế kỷ, các nền văn minh đã tìm ra các phương pháp ban đầu để đối phó với cái nóng trên lãnh thổ của họ. Một dạng hệ thống làm mát ban đầu, "thiết bị đón gió", được phát minh cách đây hàng nghìn năm ở Ba Tư (Iran). Đó là hệ thống các trục gió trên mái có tác dụng đón gió, luồn qua mặt nước và thổi luồng gió mát vào bên trong. Đáng chú ý là nhiều tòa nhà này cũng có sân chứa nước lớn nên nếu không có gió thì do quá trình tự nhiên bốc hơi nước, không khí nóng bốc lên làm nước bốc hơi trong sân, sau đó không khí đã được làm mát đi qua tòa nhà. Ngày nay, Iran đã thay thế các thiết bị hứng gió bằng các thiết bị làm mát bay hơi và sử dụng chúng rộng rãi, và thị trường Iran, do khí hậu khô hạn, đạt doanh thu 150.000 thiết bị bay hơi mỗi năm.

Ở Mỹ, bộ làm mát bay hơi là chủ đề của nhiều bằng sáng chế trong thế kỷ 20. Nhiều người trong số họ, bắt đầu từ năm 1906, đã đề xuất việc sử dụng dăm bào gỗ như một miếng đệm lót, mang một lượng lớn nước tiếp xúc với không khí chuyển động và hỗ trợ quá trình bay hơi mạnh. Thiết kế tiêu chuẩn từ bằng sáng chế năm 1945 bao gồm một bể chứa nước (thường được trang bị van phao để kiểm soát mức), một máy bơm để luân chuyển nước qua các miếng đệm dăm gỗ và một quạt để thổi không khí qua các miếng đệm vào các khu vực sinh hoạt. Thiết kế và vật liệu này vẫn là trọng tâm của công nghệ làm mát bay hơi ở Tây Nam Hoa Kỳ. Trong khu vực này, chúng cũng được sử dụng để tăng độ ẩm.

Làm mát bằng bay hơi phổ biến trong động cơ máy bay những năm 1930, chẳng hạn như động cơ cho khí cầu Beardmore Tornado. Hệ thống này được sử dụng để giảm hoặc loại bỏ hoàn toàn bộ tản nhiệt, do đó có thể tạo ra lực cản khí động học đáng kể. Các thiết bị làm mát bay hơi bên ngoài đã được lắp đặt trên một số phương tiện để làm mát khoang hành khách. Thường chúng được bán dưới dạng phụ kiện bổ sung. Việc sử dụng các thiết bị làm mát bay hơi trong ô tô tiếp tục cho đến khi điều hòa không khí nén hơi trở nên phổ biến.

Nguyên tắc của làm lạnh bay hơi khác với làm lạnh nén hơi, mặc dù chúng cũng yêu cầu bay hơi (bay hơi là một phần của hệ thống). Trong một chu trình nén hơi, sau khi môi chất lạnh bên trong cuộn dây của dàn bay hơi đã bay hơi, khí môi chất lạnh được nén và làm lạnh, ngưng tụ dưới áp suất thành trạng thái lỏng. Không giống như chu trình này, trong bộ làm mát bay hơi, nước chỉ được bay hơi một lần. Nước bay hơi trong thiết bị làm mát được thải ra không gian có không khí được làm mát. Trong tháp giải nhiệt, nước bay hơi được dòng khí mang đi.

1. Bogoslovsky V.N., Kokorin O.Ya., Petrov L.V. Điều hòa không khí và điện lạnh. - M.: Stroyizdat, 1985. 367 tr.
2. Barkalov B.V., Karpis E.E. Điều hòa không khí trong các tòa nhà công nghiệp, công cộng và dân cư. - M.: Stroyizdat, 1982. 312 tr.
3. Koroleva N.A., Tarabanov M.G., Kopyshkov A.V. Hệ thống thông gió và điều hòa không khí tiết kiệm năng lượng của một trung tâm mua sắm lớn // AVOK, 2013. Số 1. trang 24–29.
4. Khomutsky Yu.N. Ứng dụng của tạo ẩm đoạn nhiệt để làm mát không khí // World of Climate, 2012. Số 73. trang 104–112.
5. Uchastkin P.V. Thông gió, điều hòa không khí và sưởi ấm tại các xí nghiệp công nghiệp nhẹ: Proc. trợ cấp cho các trường đại học. - M.: Công nghiệp nhẹ, 1980. 343 tr.
6. Khomutsky Yu.N. Tính toán hệ thống làm mát bay hơi gián tiếp // World of Climate, 2012. Số 71. trang 174–182.
7. Tarabanov M.G. Làm mát bay hơi gián tiếp của không khí cấp trong ACS với các thiết bị đóng kín // ABOK, 2009. Số 3. trang 20–32.
8. Kokorin O.Ya. Hệ thống máy lạnh hiện đại. - M.: Fizmatlit, 2003. 272 ​​tr.