蒸發(fā)型空調(diào)的基本功能就是對空氣進(jìn)行熱濕處理,使空氣達(dá)到送風(fēng)的要求,滿足空氣調(diào)節(jié)空間的溫度、濕度、風(fēng)速和潔凈度等要求;其核心問題就是空氣和水的熱質(zhì)交換問題。
從熱力學(xué)分析的角度看,無論是在直接蒸發(fā)冷卻還是間接蒸發(fā)冷卻的過程中,它是一個流動、傳熱、傳質(zhì)同時發(fā)生,并且多個傳熱過程相互耦合、相互交叉影響的復(fù)雜不可逆熱力過程。又由于蒸發(fā)冷卻過程中的熱量、質(zhì)量傳遞推動勢相對較小,因此蒸發(fā)型空調(diào)技術(shù)屬于低品位能源利用技術(shù)。同時,直接蒸發(fā)型空調(diào)可以直接利用自然環(huán)境空氣中的干濕球溫度差取得冷量,是蒸發(fā)型空調(diào)技術(shù)從自然環(huán)境中獲得冷量的主要手段,基本上不消耗或消耗極少一次能源且對環(huán)境無破壞作用。
蒸發(fā)型空調(diào)系統(tǒng)中的熱和質(zhì)的交換問題,是傳熱界的一個主要研究方向。近年來國內(nèi)外仍有許多學(xué)者正對此問題進(jìn)行更深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究,但從系統(tǒng)整體出發(fā),綜合考慮各個部件的熱質(zhì)交換特性的還沒有;另一方面由于該問題自身的復(fù)雜性,水和空氣間熱質(zhì)交換過程表現(xiàn)出高度的時變和非線性特性,使得無論在物理模型的建立,還是在數(shù)學(xué)模型的求解上都非常困難,而且數(shù)學(xué)模型的建立都是基于一定的假設(shè)和理想條件之上的。
蒸發(fā)冷卻技術(shù)上存在的幾種冷卻技術(shù)誤區(qū)
第一:蒸發(fā)冷卻技術(shù)僅限于干旱氣候環(huán)境
蒸發(fā)冷卻技術(shù)早期應(yīng)用于一些干旱氣候環(huán)境地區(qū),并在美國的西南部、澳大利亞、印度、巴基斯坦、南非、以色列和我國的西北地區(qū)等炎熱干燥地帶得到推廣。這說明蒸發(fā)冷卻技術(shù)非常適合于炎熱干旱氣候環(huán)境。但是,這并不意味著蒸發(fā)冷卻技術(shù)僅限于干旱氣候環(huán)境使用。因?yàn)檎舭l(fā)冷卻系統(tǒng)有直接蒸發(fā)冷卻(DEC)與間接蒸發(fā)冷卻(IEC)及兩者所復(fù)合而成的多種蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)可以在世界任何地方和任何氣候條件下應(yīng)用。另外,由除濕技術(shù)與蒸發(fā)冷卻技術(shù)相結(jié)合的除濕冷卻系統(tǒng),是在蒸發(fā)冷卻研究的基礎(chǔ)上提出的一種不受環(huán)境影響的制冷空調(diào)方式。除濕冷卻空調(diào)通常由除濕劑吸濕、除濕劑再生、蒸發(fā)冷卻及換熱等過程組成。被處理空氣的潛熱處理靠除濕劑吸濕來完成,顯熱處理靠蒸發(fā)冷卻來完成。目前,在舒適性空調(diào)系統(tǒng)中,由除濕技術(shù)、蒸發(fā)冷卻技術(shù)、機(jī)械制冷技術(shù)三者結(jié)合組成的除濕法空調(diào)系統(tǒng)已受到國內(nèi)外普遍關(guān)注。因此,蒸發(fā)冷卻技術(shù)的應(yīng)用已不僅限于干燥氣候,而是可應(yīng)用于任何氣候環(huán)境條件。
第二:-蒸發(fā)冷卻技術(shù)將取代機(jī)械制冷
與機(jī)械制冷相比,蒸發(fā)冷卻存在著不足之處。如缺乏除濕功能,冷卻空氣的能力受外界氣候環(huán)境的影響,多級蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)控制較復(fù)雜等。當(dāng)僅靠蒸發(fā)冷卻不能達(dá)到要求時,可啟動機(jī)械制冷進(jìn)行補(bǔ)償。為了提高室內(nèi)空氣品質(zhì),應(yīng)盡量加大新風(fēng)量,最好采用全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。但這將導(dǎo)致機(jī)械制冷能耗的增加。因此,將機(jī)械制冷也蒸發(fā)冷卻技術(shù)相結(jié)合,可大大降低機(jī)械制冷的能耗,同時可保證良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。所以,蒸發(fā)冷卻技術(shù)不應(yīng)與機(jī)械制冷相對立,而應(yīng)有機(jī)地融為一體,相互依存,發(fā)揮各自應(yīng)有的作用。
蒸發(fā)冷卻式新型環(huán)保空調(diào)系統(tǒng)是在除濕技術(shù)發(fā)展的前提下從新受到關(guān)注的,在前人研究的基礎(chǔ)上,采用蒸發(fā)冷卻式新型環(huán)保空調(diào)系統(tǒng)可適應(yīng)任何氣候環(huán)境條件下的要求,把節(jié)能、健康的思路用于空調(diào)系統(tǒng)就出現(xiàn)了蒸發(fā)冷卻式新型環(huán)保空調(diào)系統(tǒng)。
