1、直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)

空氣和水發(fā)生直接時，空氣不斷地將顯熱傳遞給水自身溫度，同時水由于吸熱釋放出汽化潛熱，這種利用空氣的顯熱換得潛熱的就是直接蒸發(fā)冷卻。利用該原理的直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)按照降溫形式可分為冷霧式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)和冷風(fēng)式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)。

1.1 冷霧式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)

1.1.1 高壓微霧型

圖1所示為高壓微霧型冷霧式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)器，其工作原理是利用高壓柱塞泵將水壓至7 MPa，然后將加壓后的水經(jīng)耐高壓管線輸送至專業(yè)噴嘴將其霧化，產(chǎn)生直徑為3~15 μm的微霧顆粒，使其能夠迅速從空氣中吸收熱量完成汽化并擴散，從而達到空氣加濕、降溫的目的。

高壓微霧型冷霧式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)器應(yīng)用比較廣泛，不僅可以用于室內(nèi)，戶外場所同樣適用，1992年西班牙塞維利亞博覽會歐洲大道上的噴霧塔內(nèi)就設(shè)置了高壓霧化噴嘴（圖2）為游客進行降溫，且設(shè)計簡潔大方，與周圍建筑相得益彰。

 1.1.2 汽水混合

汽水混合型冷霧式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)器的加濕可分為引射和霧化2個部分。具有一定壓力（0.1~1.0 MPa）的壓縮空氣通過的噴嘴腔，進行合理的配置和導(dǎo)流，在噴嘴口形成負壓區(qū)，由于負壓作用，集水器中的水連續(xù)不斷地被引噴嘴。被引射的水通過自動控水裝置集存于集水器內(nèi)，為高壓空氣引射噴霧提供了無壓水源。壓縮空氣與被引射水的流速不同，2股流體在噴嘴以設(shè)定的流量和流向有序地流動。

霧化中較高壓力的壓縮空氣能量傳遞給較低壓力的水，使水的能量。2股流體在噴嘴出口處混合，混合中高壓空氣與水流發(fā)生動量交換，與水進行與碰撞，利用空化效應(yīng)將水充分霧化成的水珠。當(dāng)汽水混合流體從噴嘴高速時，又與外界大氣中的空氣進行，從而將水滴進一步撕碎，水滴的直徑可達5~10 μm，從而達到良好的霧化效果。圖3所示為汽水混合型冷霧式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)器。

圖3 汽水混合型冷霧式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)器實物圖

1.2 冷風(fēng)式直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)

1.2.1 蒸發(fā)式冷氣機（冷風(fēng)扇）

蒸發(fā)式冷氣機是利用淋水填料層直接與待處理的室外空氣，由于噴淋水的溫度一般都低于待處理空氣(即新風(fēng))的溫度，空氣不斷將自身顯熱傳遞給水而得以降溫；與此同時，部分噴淋水（循環(huán)水）會因不斷吸收空氣中的熱量而蒸發(fā)，蒸發(fā)后的水蒸氣被氣流帶入室內(nèi)，于是，新風(fēng)既得以降溫，又實現(xiàn)了加濕。所以，這種利用空氣的顯熱換得潛熱的處理，既可稱為空氣的直接蒸發(fā)冷卻，又可稱為空氣的絕熱降溫加濕。待處理空氣通過直接蒸發(fā)冷卻所實現(xiàn)的空氣處理為等焓加濕降溫，其極限溫度為空氣的濕球溫度。圖4和圖5所示分別為蒸發(fā)式冷氣機（冷風(fēng)扇）的原理圖和實物圖。

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