直接蒸发冷却空调技术兰州地区的应用分析

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1、第３０卷第６期甘肃科技Ｖｏｌ３０Ｎｏ６２０１４年３月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｒ２０１４直接蒸发冷却空调技术兰州地区的应用分析徐伟，周文和，陈美娟，李耀亮（兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州７３００７０）摘要：为了得到直接蒸发冷却空调在兰州地区的适用效果，在兰州地区夏季气候条件下，对实验室组合式蒸发冷却空调机组直接蒸发段的运行进行了测试，得出了直接蒸发冷却空调在兰州地区运行时冷却效率与直循环水水温、室外干湿球温度的关系。从运行结果来看，直接蒸发冷却空调在兰州地区气候条件下冷却

2、加湿效果明显，是一种经济高效的冷却方式。关键词：空气调节；蒸发冷却；直接蒸发冷却中图分类号：ＴＵ８３１．３随着我国经济的持续快速发展，城镇人口及城的扩散，使得兰州市成为国内空气污染较严重的城镇建筑面积不断增加，与此同时，人们对居住环境舒市之一。适性的要求也不断提高，使得建筑总能耗占社会终综上所述，兰州地区节能环保直接蒸发冷却空端能耗的比重持续增长。据统计，我国建筑总能耗调技术的推广应用很有必要，但直接蒸发冷却空调［１］约占社会终端能耗的２０．７％，同时随着我国城市技术的适用情况和使用效果与应用地区的气候条件化进程的加

3、快，这一数据还会不可避免的大幅度增息息相关。目前国内学者对于直接蒸发冷却空调技［４－７］加，建筑节能面临的形势十分严峻。建能耗的过快术兰州地区的应用研究很少，理论分析得出的增长已经对市民健康、城市环境及城市经济的可持适用性结论需通过实地运行测试进行验证。本文通续发展带来了许多负面的影响，为此，我国“十一过对兰州交通大学暖通实验室购自西安井上人工环五”规划纲要提出节能减排的工作部署，并将建筑境有限公司的组合式蒸发冷却空调机组进行的实际节能作为实现节能减排的主要任务之一。李兆坚，运行测试，同时基于兰州地区室外空调设计参数

4、，对［２］江亿采用模拟归纳法对我国城镇住宅空调能耗直接蒸发冷却空调技术兰州地区的适用情况和使用进行了计算分为２２１亿ｋＷ·ｈ和２８５亿ｋＷ·ｈ。效果进行了分析。在相同的气候条件下，２００５年比２００４年增长２９％，增长速度很快。其中，甘肃省２００４年、２００５年城镇１直接蒸发空调技术住宅空调耗电量分别约为０．０３亿ｋＷ·ｈ和０．０４蒸发冷却空调技术是利用水的蒸发冷却制冷的［８］亿ｋＷ·ｈ，２００５年比２００４年增长３３％，较全国总体技术。直接蒸发冷却空调技术通过淋水填料层增速高４％，而且计算数据中并未考虑商业场所及直

5、接与待处理的空气接触来冷却空气。在直接蒸发公共建筑的空调耗电量。冷却空调中，循环水通过布水器被均匀地喷淋在填由于兰州地处青藏高原、内蒙古高原和黄土高料表面，水在重力的作用下浸湿填料，由于水分子不原的交汇处，地形复杂，市区位于黄河河谷陷落盆地规则的运动，蒸发的水分子在贴近水表面形成一层内，市中心海拔约为１５１８ｍ，南北群山对峙，相对高薄的饱和空气边界层，空气与水之间的热湿交换和度约为２００～６００ｍ。兰州属温带半干旱大陆季风气空气与边界层内饱和空气之间的温差及水蒸气分压候，但是特殊的地理环境又形成了其特有的河谷小力差有

6、关。当室外干燥的空气穿过填料时，其温度盆地气候，降水少、干旱，蒸发量大，地表植被覆盖率高于饱和边界层温度，室外空气通过传热方式向边不高，不利于空气的净化稀释，而且河谷地形导致大界层传递热量，发生显热交换，同时边界层内水蒸气气环境容量相对较小，静风频率较高，市区风速较分子浓度大于干燥空气中水蒸汽分子浓度，即存在［３］小（约为１．０ｍ／ｓ），逆温层厚，非常不利于污染物浓度差，一部分水分子通过蒸发进入空气中，空气被基金项目：甘肃省高等学校基本科研业务费项目（编号：６２００２１）第６期徐伟等：直接蒸发冷却空调技术兰州地区的

7、应用分析１０１加湿的同时，发生潜热交换。由于使用的是循环水，《公共建筑节能设计标准》（ＧＢ５０１８９－２００５）因而这是一个等焓加湿过程，此过程可以采用下式第５．３．２４条规定，“在满足使用要求的前提下，对于进行描述。夏季空气调节室外计算湿球温度较低，温度日较差１．０１ｔ１＋ｄ１（２５０１＋１．８６ｔ１）＝１．０１ｔ２＋ｄ２（２５０１大的地区，空气冷却过程宜采用直接蒸发冷却、间接＋１．８６ｔ２）（１）蒸发冷却或直接冷却过与间接蒸发冷却相结合的二φｐｓ级或三级冷却方式”。而兰州市地处西北干旱地ｄ＝０．６２２（２）ｐ－φ

8、ｐｓ区，夏季干球温度较高、湿球温度较低，年、日温差都２３３９９１．１１ｐｓ＝×１０ｅｘｐ[１８．５９１６－ｔ＋２３３．８４]（３）较大，适合应用直接蒸发冷却空调。１５式中：ｄ———空气的含湿量，ｋｇ（水蒸气）／ｋｇ（干空２实验测试气）；２．１实验装置ｐ———当地大气压力，Ｐａ；为了验证直接蒸发冷却空调技术兰州地区的适ｐｓ———饱和湿空气水蒸气分