直接蒸发冷却空调在我国非干燥地区应用分析

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1、直接蒸发冷却空调在我国非干燥地区应用分析-----大空间厂房、高温车间的通风降温应用强天伟1，沈恒根1，冯健民2，，梁仁健2（1.东华大学环境科学与工程学院，上海，200051；2.东莞科达机电设备有限公司，东莞，523000）摘要：本文介绍了蒸发冷却空调在非干燥地区的应用分析。以在东莞市为例，直接蒸发冷却空调被用于大空间厂房、高温车间的通风和降温，虽然处理后的空气湿度高达80%。作者讨论了空气湿度对温差的影响，并分析了蒸发冷却空调的通风降温效果。关键词：直接蒸发冷却（DEC,directevaporativ

2、ecooling），间接蒸发冷却过程（IEC,indirectevaporativecooling），非干燥地区，通风降温1.前言我国幅员辽阔，气候多样.西北大部分地区及华北的内蒙、西南云贵分地区，西藏部分地区甚至黑龙江省少数地区都处在干旱、半干旱地区.这些干旱、半干旱地区的气象条件有其显著的特点，即气候干燥，夏季室外空调计算湿球温度较低(一般低于22℃)；昼夜温差大，每日早晚与中午气温(干球温度)相差较大；冬季室外干球温度较低，多为干冷气候(若只对室内供热，室内空气相对湿度一般低于20%)；室外风沙较大，空

3、气中灰尘多。这些独特的地理条件推荐采用等焓降温加湿的空气处理方案，而这正是蒸发冷却空调器中发生的过程，蒸发冷却正是利用自然条件中空气的干、湿球温差来取得冷量的，室外空气愈干燥，温度愈高(这种场合的干湿球温差很大)，其降温效果也愈好，在亚洲尤其是中国的中西部干燥和比较千燥的地域很宽广，说明可以应用蒸发冷却供冷的潜力很大。东部地域气候比较潮湿，虽然应用有些局限;但是在通风降温或者空调工程中，作为新风预冷的措施也是可以考虑的。[1]2.蒸发冷却在我国各区域的适用性分析2.1气象分区以室内状态参数tn为基准点，将室外

4、空气状态参数在焓湿图上划分为四个区域，见图1，从焓湿图的划分中，可以明显地得到各区的特点：Ⅰ区空气湿球湿度和含湿量都低于室内设计值，因此，此区域内可以使用DEC或IEC+DEC。详见图2，图3。Ⅱ区空气的湿球温度高于室内设计值，但是含湿量低于室内设计值，这表明可以使用DEC+IEC技术。图1四区模型Ⅲ区其湿球温度低于室内设计值，含湿量高于室内设计值，只可以采用DEC技术，对于有减湿要求的空调工程而言，蒸发冷却不适用。Ⅳ区其湿球温度和含湿量两者均高于室内设计值，蒸发冷却技术不适用，但可以考虑将空气进行去湿干燥后

5、再采用相应的蒸发冷却技术。其空气处理过程详见图4。2.2我国城市四区的归类[2]对我国百余城市室外气象参数进行分析，根据当地大气压的焓湿图确定城市所在区域。Ⅰ区城市：内蒙古锡林浩特；新疆喀什、乌鲁木齐、克拉玛依、哈密、塔城、；青海西宁、格尔木；甘肃山丹；四川甘孜；黑龙江海拉尔、博克图；西藏拉萨、日喀则。6图3间接+直接蒸发冷却过程（IEC+DEC）图2直接蒸发冷却过程（DEC）图2、3中W为室外的空气状态点，N为室内的空气状态点，O为送风状态点，ε为热湿比，hw为室外空气状态点W对应的焓，tsw为室外空气状态

6、W对应的湿球温度，W’为经过间接蒸发冷却处理后的空气状态点，tsw’为空气状态W’对应的湿球温度，hw’为空气状态点W’对应的焓。Ⅱ区城市：内蒙古的呼和浩特；陕西的榆林、延安；宁夏的银川、盐池；甘肃的敦煌、酒泉、兰州、平凉、天水；新疆的伊宁、库尔勒、石河子。Ⅳ区城市：黑龙江的嫩江、海伦、齐齐哈尔、哈尔滨、牡丹江，吉林省，辽宁省，河北省，山西省，陕西省（除榆林），山东省，江苏省，安徽省，浙江省，江西省，福建省，河南省，湖北省，湖南省，广西，广东，四川（除甘孜），贵州，云南。通常认为此区即是我国非干燥地区。图4除

7、湿+间接+直接蒸发冷却过程注：以上所选的区域城市均为《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）中的室外气象参数。图4显示了将空气进行去湿干燥后再采用相应的蒸发冷却技术中W为室外的空气状态点，N为室内的空气状态点，O为送风状态点，ε为热湿比，W’为经除湿处理后的空气状态点，W”为经间接蒸发冷却处理后的空气状态点，tsw”为空气状态W”对应的湿球温度，hw”为空气状态点W”对应的焓。3.直接蒸发冷却空调结构图5直接蒸发冷却空调机单元式直接蒸发冷却空调机通常是由填料、风机、水泵、集水箱及供水系统组成。它被制

8、成一个完整的单元，填料带有金属外框，可以方便的取出检修和清理。集水箱可从机组下部灵活的取出，以便清理积垢。风机一般采用前向叶型离心式风机，电机采用防水型全封闭或半封闭式电机。这些单元式空调机通常安装于室外或屋顶，室外全新风经过空调机冷却后由风道送入室内。见图5[3]。这种类型蒸发冷却器6的填料是多孔渗水填料，水从填料上部向上喷到一个更上方的半圆形管子内壁（呈拱形），通过半圆形管子内壁水流被均匀的洒到