(工業(yè)除濕機加濕器直接和間接蒸發(fā)冷卻策略)
為了將1kg的水蒸發(fā)到大氣中,需要680W的能量。對于蒸汽加濕器,這種能量通常來自用于煮沸水的電或氣。然而,對于冷水加濕器,這種能量以空氣的形式從熱量中取出,導致空氣溫度下降。
所以每1kg水蒸發(fā)成一個大氣,達到680W的蒸發(fā)冷卻。
除了增加濕度,大氣商用冷水加濕器每小時可提供1000kg的水分至大氣中提供680kW的蒸發(fā)冷卻。由于一些加濕器可以在小于0.3kW的電力下運行,因此它們提供低能耗,低成本冷卻的潛力是巨大的。
那么在現(xiàn)代建筑服務暖通空調(diào)系統(tǒng)中如何實現(xiàn)這一潛力呢?
管內(nèi)直接蒸發(fā)冷卻
這是空氣處理單元中最常用的蒸發(fā)冷卻策略。加濕器為進入的空氣流添加水分,提高其濕度并降低其溫度。然后將這種調(diào)節(jié)空氣簡單地供應到房間中,高百分比的室內(nèi)空氣被排出而不是重新循環(huán)以在房間中保持低濕度。
這個策略的優(yōu)點在于房間感覺到100%的冷卻效果。缺點是使用直接蒸發(fā)冷卻可以實現(xiàn)的冷卻量取決于進入空氣的供應狀況。具有高濕度的空氣已經(jīng)不能吸收太多的水分,所以不會受到加濕器的冷卻作用。
排氣蒸發(fā)冷卻
該策略將排氣與熱回收裝置結(jié)合使用,以在供給空氣被引入房間之前進行預處理。當空氣從室內(nèi)抽出時,通常比進入的空氣溫暖,不適合用于冷卻。
然而,通過加濕這種空氣,并且經(jīng)濟地將其溫度降低到低于進入空氣的溫度,它可以通過熱回收單元運行,其冷熱能傳遞到進入的空氣中。
在夏季,這可以降低進氣溫度幾度,降低對額外DX冷卻的需求,從而降低HVAC系統(tǒng)的能源成本。在冬季,暖氣排氣可以在沒有加濕器的情況下預熱進氣,從而降低了加熱成本。
由于加濕排氣和進入的新鮮空氣沒有混合,所以沒有添加到進入空氣中的水分,所以冷卻發(fā)生,而與進入的空氣的濕度水平無關。
這種蒸發(fā)式冷卻解決方案現(xiàn)在已經(jīng)被并入包裝的AHU,例如在大奧蒙德街醫(yī)院使用的空氣處理系統(tǒng)。
直接蒸發(fā)冷卻
這種策略使用外部空氣冷卻內(nèi)部環(huán)境,而不會使外部和內(nèi)部氣流直接混合。冷卻的外部空氣通過熱回收單元被吸入,然后立即排出,同時內(nèi)部空氣從室內(nèi)抽出并在重新引入房間之前循環(huán)通過熱回收單元。因此,外部空氣的冷熱能通過熱回收單元傳遞到內(nèi)部空氣,而不會直接混合兩個流。
通過在進入熱回收單元之前加濕外部空氣,其溫度經(jīng)濟地降低,并且甚至更低成本的冷卻被施加到內(nèi)部空氣。這增強了系統(tǒng)的容量,并且使得即使在外部溫度比期望的內(nèi)部空間條件更暖的時期也是如此。
由于內(nèi)部空氣不會與外部空氣混合,所以內(nèi)部環(huán)境的外部污染物的可能性降低,因此這是關鍵環(huán)境的理想策略。它還允許通過熱回收單元的外部空氣流的速度比內(nèi)部循環(huán)空氣大得多,從而從系統(tǒng)“清除”甚至更高的冷卻水平。
直接空氣蒸發(fā)冷卻
對于沒有中央空調(diào)系統(tǒng)的建筑物和區(qū)域,直接空氣蒸發(fā)冷卻可以是降低溫度的非常經(jīng)濟和可實現(xiàn)的方式。噴霧加濕器使用高壓或壓縮空氣將水分輸送到大氣中,以確保蒸發(fā)。戰(zhàn)略地位于整個空間,噴嘴以傳統(tǒng)DX空調(diào)的一小部分成本提供冷卻。
與內(nèi)管直接蒸發(fā)冷卻一樣,所獲得的冷卻量取決于該區(qū)域的濕度水平,因為高濕度將防止進一步的水分被吸收并產(chǎn)生冷卻效果。該策略最適用于具有非常主動通風和高水平空氣交換的區(qū)域,以保持環(huán)境濕度足夠低以持續(xù)吸收水分。
它可以在內(nèi)部或外部使用,如安詩曼在沙特阿拉伯麥地那的先知清真寺周圍創(chuàng)建了世界上最大的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的情況。在15公頃的場地內(nèi),噴霧劑每小時釋放高達5萬升的水分,為沙漠空氣提供34,000kW的蒸發(fā)冷卻,將其溫度降低10攝氏度。