complementario a la aut. certificado Kl, V 60 b 3/04 210627 22) Declarado el 03.01.7 adjuntando la solicitud 3) Prioridad del comité judicial del Ministro de la URSS para descubrimientos isotécnicos Boletín 47 3) Publicado el 25.1 629,113.06,628.) Fecha de publicación de la descripción O 3 O 3 V. V. Utkin enfriamento evaporativo, un intercambiador de calor con contenido de aire y una precámara de refrigeración del intercambiador de agua de entrada, realizada con suministro de aire procedente del intercambiador de calor La eficiencia de la refrigeración evaporativa es insuficiente. ambiente externo, separados por un tabique ondulado del canal de suministro de aire del intercambiador de calor, mientras que ambos canales se estrechan en la dirección de la entrada de la cámara de boquillas La Fig. 1 muestra el acondicionador de aire propuesto, una sección longitudinal; en la Fig. 2 - sección a lo largo de A-A en la Fig. 1. El acondicionador de aire consta de un ventilador 1 accionado por un motor 2, un intercambiador de calor agua-aire 3 y una boquilla de cámara nocturna 4 equipada con un colector de gotas 5. Dos filas de boquillas 6 están instaladas en la cámara de boquillas 4. aire canal 9. Para la circulación del agua en la primera etapa, se instala una bomba de agua 10 coaxialmente con el motor, que suministra agua a través de las tuberías 11 y 12 desde el tanque 13 hasta las boquillas 6. En la segunda etapa del acondicionador de aire, se instala una bomba de agua 14, que suministra agua a través de las tuberías 15 y 16 desde el tanque 17 hasta el dispositivo rociador 18, que humedece la torre de riego 19. Aquí también se instala un colector de gotas 2 O se enfría, y parte de él se envía a la segunda etapa (flujo principal), y parte a través del canal 9 - a la cámara de la boquilla 4, el canal 9 se estrecha suavemente hacia la entrada de la cámara de la boquilla, por lo que el flujo aumenta la velocidad en los espacios 21 entre el canal 9 y a través de la entrada de la cámara 7, se aspira aire exterior, aumentando la masa del flujo auxiliar, que, después de pasar por la cámara 4, se libera a la atmósfera a través de la abertura 8. servicio espacio, el agua que circula en la primera etapa se calienta en t intercambiador de calor 3, se enfría en la cámara de boquilla 4, se separa en el eliminador de gotas 5 y fluye de regreso al tanque 13 a través del orificio 22. enfriamiento, principalmente para. 4 vehículo que contiene un intercambiador de calor agua-aire y una cámara de nebulización para enfriar el agua que ingresa: un intercambiador de calor hecho con un canal de suministro de aire desde el intercambiador de calor, que se diferencia en que, para aumentar la eficiencia del enfriamiento evaporativo, una cámara de nebulización para enfriar el agua que ingresa al intercambiador de calor 10 de agua está provisto de un canal para suministrar aire desde el ambiente externo, separado por un tabique del canal para suministrar aire desde el intercambiador de calor, mientras que ambos canales se estrechan hacia 15 la entrada de la cámara.2. 2. Acondicionador de aire según la reivindicación 1, que se diferencia del hecho de que la partición está realizada en forma de onda.
Solicitud
1982106, 03.01.1974
OFICINA DE DISEÑO ESPECIALIZADA PARA TRACTORES DE CATERER ESPECIALES DE CLASE DE CONDUCCIÓN 2T
Utkin Vladímir Viktorovich
CIP/Etiquetas
Código de enlace
Aire acondicionado de refrigeración por evaporación de dos etapas
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El uso de sistemas de aire acondicionado (ACS) con enfriamiento evaporativo como una de las soluciones energéticamente eficientes en el diseño de edificios y estructuras modernas.
Hoy en día, los consumidores más comunes de calor y energía eléctrica en la moderna administración y edificios públicos son los sistemas de ventilación y aire acondicionado. Al diseñar edificios modernos para fines públicos y administrativos con el fin de reducir el consumo de energía en los sistemas de ventilación y aire acondicionado, tiene sentido dar especial preferencia a la reducción de energía en la etapa de obtención especificaciones y reduciendo los costos operativos. Reducir los costos operativos es más importante para los propietarios o inquilinos de las instalaciones. Hay muchos métodos listos para usar y varias medidas para reducir los costos de energía en los sistemas de aire acondicionado, pero en la práctica, la elección de soluciones energéticamente eficientes es muy difícil.
Uno de los muchos sistemas de ventilación y aire acondicionado que pueden clasificarse como energéticamente eficientes es el sistema de aire acondicionado por evaporación que se analiza en este artículo.
Se utilizan en residencial, público, locales industriales. El proceso de enfriamiento por evaporación en los sistemas de aire acondicionado es proporcionado por cámaras de boquillas, dispositivos de película, boquilla y espuma. Los sistemas bajo consideración pueden tener enfriamiento evaporativo directo, indirecto y de dos etapas.
De estas opciones, el equipo de refrigeración por aire más económico es el sistema de refrigeración directa. Para ellos, se supone utilizar equipos estándar sin el uso de fuentes adicionales. frío artificial y equipos de refrigeración.
diagrama de circuito Los sistemas de aire acondicionado con enfriamiento evaporativo directo se muestran en la fig. uno.
Las ventajas de tales sistemas incluyen costos mínimos mantenimiento de los sistemas durante la operación, así como confiabilidad y simplicidad estructural. Sus principales desventajas son la incapacidad de mantener los parámetros suministrar aire, exclusión de recirculación en los locales atendidos y dependencia de las condiciones climáticas externas.
El consumo de energía en tales sistemas se reduce al movimiento de aire y agua recirculada en humidificadores adiabáticos instalados en el acondicionador de aire central. Cuando se usa humidificación adiabática (enfriamiento) en acondicionadores de aire centrales, se requiere agua de calidad potable. El uso de tales sistemas puede estar limitado en zonas climáticas ah con el clima seco imperante.
Las áreas de aplicación de los sistemas de aire acondicionado con enfriamiento evaporativo son objetos que no requieren un mantenimiento preciso de las condiciones de calor y humedad. Por lo general, están a cargo de empresas de diversas industrias, cuando sea necesario. manera barata enfriamiento del aire interno a alta intensidad de calor de los locales.
La siguiente opción para el enfriamiento económico del aire en los sistemas de aire acondicionado es el uso de enfriamiento evaporativo indirecto.
Un sistema con dicho enfriamiento se usa con mayor frecuencia en los casos en que los parámetros del aire interior no se pueden obtener mediante el enfriamiento por evaporación directa, lo que aumenta el contenido de humedad del aire de suministro. En el esquema "indirecto", el aire de suministro se enfría en intercambiador de calor tipo recuperativo o regenerativo en contacto con una corriente de aire auxiliar enfriada por enfriamiento evaporativo.
Una variante del esquema del sistema de aire acondicionado con enfriamiento evaporativo indirecto y el uso de un intercambiador de calor rotativo se muestra en la fig. 2. El esquema de SCR con enfriamiento evaporativo indirecto y el uso de intercambiadores de calor de tipo recuperativo se muestra en la fig. 3.
Los sistemas de aire acondicionado con enfriamiento evaporativo indirecto se utilizan cuando se requiere suministro de aire sin deshumidificación. Parámetros requeridos ambiente de aire Apoyo a los cerradores locales instalados en la sala. La determinación del flujo de aire de suministro se lleva a cabo en normas sanitarias, o según el balance de aire en la habitación.
Los sistemas de aire acondicionado con refrigeración por evaporación indirecta utilizan aire exterior o extraen aire como aire auxiliar. En presencia de cerradores locales, se prefiere este último, ya que aumenta la eficiencia energética del proceso. Cabe señalar que el uso extraer aire como auxiliar no está permitido en presencia de impurezas tóxicas y explosivas, así como alto contenido partículas suspendidas que contaminan la superficie de intercambio de calor.
El aire exterior se usa como flujo auxiliar cuando el flujo de aire de escape hacia el aire de suministro a través de las fugas del intercambiador de calor (es decir, el intercambiador de calor) es inaceptable.
El flujo de aire auxiliar antes de ser suministrado para la humidificación se limpia en filtros de aire. El esquema del sistema de aire acondicionado con intercambiadores de calor regenerativos tiene mayor eficiencia energética y menor costo de equipo.
Al diseñar y seleccionar esquemas para sistemas de aire acondicionado con enfriamiento evaporativo indirecto, es necesario tener en cuenta medidas para regular los procesos de recuperación de calor en la estación fría para evitar la congelación de los intercambiadores de calor. Se deben tomar medidas para recalentar el aire de escape frente al intercambiador de calor, desviando parte del aire de suministro a intercambiador de calor de placas y control de velocidad en el intercambiador de calor rotativo.
El uso de estas medidas evitará la congelación de los intercambiadores de calor. También en los cálculos cuando se usa aire de escape como flujo auxiliar, es necesario verificar la operabilidad del sistema en la estación fría.
Otro sistema de aire acondicionado de bajo consumo es el sistema de enfriamiento por evaporación de dos etapas. El enfriamiento por aire en este esquema se proporciona en dos etapas: métodos evaporativos directos y evaporativos indirectos.
Los sistemas de "dos etapas" proporcionan más ajuste fino parámetros del aire al salir del acondicionador de aire central. Dichos sistemas de aire acondicionado se utilizan en los casos en que se requiere un enfriamiento más profundo del aire de suministro en comparación con el enfriamiento por evaporación directa o indirecta.
La refrigeración por aire en los sistemas de dos etapas se proporciona en intercambiadores de calor de placas regenerativos o en intercambiadores de calor de superficie refrigerante intermedio con la ayuda de un flujo de aire auxiliar - en la primera etapa. El enfriamiento por aire en los humidificadores adiabáticos se encuentra en la segunda etapa. Los requisitos básicos para el flujo de aire auxiliar, así como para verificar el funcionamiento de SCR durante la estación fría, son similares a los que se aplican a los esquemas SCR con enfriamiento evaporativo indirecto.
El uso de sistemas de climatización por refrigeración evaporativa permite obtener mejores resultados que no se pueden obtener con máquinas de refrigeración.
El uso de esquemas SCR con enfriamiento evaporativo, indirecto y de dos etapas permite, en algunos casos, abandonar el uso de máquinas de refrigeración y frío artificial, así como reducir significativamente la carga de refrigeración.
Mediante el uso de estos tres esquemas, a menudo se logra la eficiencia energética del tratamiento del aire, lo cual es muy importante en el diseño de edificios modernos.
Historia de los sistemas de refrigeración por aire evaporativo
A lo largo de los siglos, las civilizaciones han encontrado métodos originales luchar contra el calor en sus territorios. Una forma temprana de sistema de refrigeración, el "receptor de viento", se inventó hace muchos miles de años en Persia (Irán). Era un sistema de ejes de viento en el techo que atrapaba el viento, lo pasaba a través del agua y soplaba aire fresco en espacios interiores. Cabe señalar que muchos de estos edificios también tenían patios con grandes suministros de agua, por lo que si no había viento, como resultado del proceso natural de evaporación del agua, el aire caliente se elevaba y evaporaba el agua en el patio, después de lo cual el el aire ya enfriado pasó a través del edificio. Hoy en día, Irán ha reemplazado los captadores de viento por enfriadores evaporativos y los utiliza ampliamente, y el mercado iraní, debido al clima seco, alcanza una facturación de 150.000 evaporadores por año.
En los EE. UU., el enfriador evaporativo fue objeto de numerosas patentes en el siglo XX. Muchos de ellos, desde 1906, propusieron el uso de virutas de madera como junta que transfiere un gran número de agua en contacto con el aire en movimiento y que favorece la evaporación intensiva. El diseño estándar de la patente de 1945 incluye un depósito de agua (generalmente equipado con una válvula de flotador para control de nivel), una bomba para hacer circular el agua a través de los espaciadores de astillas de madera y un ventilador para soplar aire a través de los espaciadores hacia las habitaciones. Este diseño y materiales siguen siendo fundamentales para la tecnología de enfriadores evaporativos en el suroeste de EE. UU. En esta región, también se utilizan para aumentar la humedad.
El enfriamiento por evaporación era común en los motores de los aviones de la década de 1930, como el motor del dirigible Beardmore Tornado. Este sistema se usó para reducir o eliminar el disipador de calor, que de otro modo crearía resistencia aerodinámica. En algunos vehículos se han instalado dispositivos externos de refrigeración por evaporación para refrigerar el habitáculo. A menudo se vendían como accesorios adicionales. El uso de dispositivos de enfriamiento por evaporación en automóviles continuó hasta que se generalizó el aire acondicionado por compresión de vapor.
El principio del enfriamiento por evaporación es diferente al de la refrigeración por compresión de vapor, aunque también requieren evaporación (la evaporación es parte del sistema). En un ciclo de compresión de vapor, después de que el refrigerante dentro del serpentín del evaporador se haya evaporado, el gas refrigerante se comprime y enfría, condensándose bajo presión en estado liquido. A diferencia de este ciclo, en un enfriador evaporativo el agua se evapora una sola vez. El agua evaporada en el dispositivo de enfriamiento se descarga en el espacio con aire enfriado. En la torre de enfriamiento, el agua evaporada es arrastrada por el flujo de aire.
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La invención se refiere a la técnica de ventilación y climatización. El propósito de la invención es aumentar la profundidad de enfriamiento del flujo de aire principal y reducir los costos de energía. Los intercambiadores de calor (T) 1 y 2 regados con agua para enfriamiento de aire por evaporación indirecta y evaporación directa están dispuestos en serie a lo largo del flujo de aire. T 1 tiene canales 3, 4 de los flujos de aire general y auxiliar. Entre T 1 y 2 hay una cámara 5 para separar los flujos de aire con un canal de derivación 6 y una válvula 7 colocada en ella según TiHpyeMbiM. El control está conectado al sensor de temperatura del aire en la habitación Los canales 4 del flujo de aire auxiliar están conectado a la atmósfera por la salida 12, y T 2 está conectado a la habitación por la salida de aire principal 13. El canal 6 está conectado a los canales 4, y el variador 9 tiene un controlador de velocidad 14 conectado a Si es necesario reducir el capacidad de refrigeración del dispositivo, a la señal del sensor de temperatura del aire en la habitación, la válvula 7 se cierra parcialmente a través de la unidad de control y, utilizando el regulador 14, se reduce la velocidad del ventilador, lo que garantiza una reducción proporcional en el caudal de aire total por la cantidad de reducción en el índice de flujo de aire auxiliar 1 ilustración (L a aproximadamente 00 a
UNIÓN SOVIÉTICA
SOCIALISTA
REPÚBLICA (51)4 F 24 F 5 00
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
AL CERTIFICADO DE A8TOR
COMITÉ ESTATAL DE LA URSS
PARA INVENCIONES Y DESCUBRIMIENTOS (2 1) 4 166558/29-06 (22) 25.12.86 (46) 30.08.88. Wu.t, !! 32 (71) Instituto textil de Moscú (72) O.Ya. Kokorin, M.l0, Kaplunov y S.V. Nefelov (53) 697.94(088.8) (56) Certificado de autor de la URSS
263102, clase. F ?4 G 5/00, 1970. (54) UN DISPOSITIVO PARA UNA DOS ETAPAS
REFRIGERACIÓN POR AIRE EVAPORATIVO (57) La invención se refiere a la tecnología de ventilación y aire acondicionado. El propósito de la invención es aumentar la profundidad de enfriamiento del flujo de aire principal y reducir los costos de energía.
Los intercambiadores de calor (T) 1 y 2 regados con agua para enfriamiento de aire por evaporación indirecta y evaporación directa están dispuestos en serie a lo largo del flujo de aire. T 1 tiene canales 3, 4 de flujos de aire generales y auxiliares Entre T 1 y 2 hay una cámara 5 para separar flujos de aire con un interruptor SU„„ 1420312 d1. canal de entrada 6 y una válvula ajustable 7 colocada en él.
8 con accionamiento 9 está conectado por entrada 10 con la atmósfera, y salida 11 - con canales
3 flujo de aire común. La válvula 7 está conectada a través de la unidad de control al sensor de temperatura del aire en la habitación. Canales
4 del flujo de aire auxiliar están conectados por la salida 12 con la atmósfera, y T 2 por la salida 13 del flujo de aire principal con la habitación. El canal 6 está conectado a los canales 4 y el actuador 9 tiene un regulador
14 velocidades, conectado a la centralita. Si es necesario reducir la capacidad de enfriamiento del dispositivo, a la señal del sensor de temperatura del aire en la habitación, la válvula 7 se cierra parcialmente a través de la unidad de control y, utilizando el regulador 14, se reduce la velocidad del ventilador para garantizar un proporcional. reducción en la tasa de flujo de aire total por la cantidad de reducción en la tasa de flujo de aire auxiliar. 1 enfermo
La invención se refiere a la tecnología de ventilación y aire acondicionado.
El propósito de la invención es aumentar la profundidad de enfriamiento del flujo de aire principal y reducir los costos de energía.
El dibujo muestra un diagrama esquemático de un dispositivo para enfriamiento de aire evaporativo de dos etapas. El dispositivo para enfriamiento evaporativo de aire en dos etapas contiene intercambiadores de calor 1 y 2 irrigados con agua para enfriamiento indirecto de aire evaporativo, ubicados en serie a lo largo del flujo de aire, la primera parte de los cuales tiene canales 3 y 4 de flujo de aire general y auxiliar. 20
Entre los intercambiadores de calor 1 y 2 hay una cámara 5 1 para dividir los flujos de aire con un canal de rebose 6 y una válvula ajustable 7 colocada en él. impulsado
9 está conectado por la entrada 10 con la atmósfera, l por la salida 11 - con canales 3 del flujo total ltna; ty;:; 3. La válvula de regulación 7 está conectada a través de una unidad de control a un sensor de temperatura ambiente (se muestra HP) . Los canales 4 del flujo de aire auxiliar están comunicados con una salida
12 con atmósfera, e intercambiador de calor 2 para refrigeración directa por aire con salida 13 del flujo de aire principal - con calefacción. El canal de derivación 6 está conectado a las válvulas auxiliares de aire de sudor 4 g3sgg, y el impulsor 9 del sobrealimentador 8 tiene un controlador de velocidad 14, conectado a la unidad de control 4O (todavía no: 3ln? . dispositivo. enfriamiento” l303 está obsoleto; funciona de la siguiente manera.
El aire exterior a través de la entrada 10 y 3-45 ingresa al soplador 8 y, a través de la salida 11, ttartteT vuela hacia los canales 3 del flujo de aire total del intercambiador de calor de enfriamiento evaporativo indirecto. Con el paso del aire en los canales 3 ilpo, su entalpía ttpta disminuye con un contenido de humedad constante, después de lo cual el flujo de aire total ingresa a la cámara 5 de la unidad de separación de aire.
Desde la cámara 5, parte del aire preenfriado en el área del flujo de aire auxiliar a través del canal de derivación 6 ingresa a los canales 4 del flujo de aire auxiliar irrigado desde arriba, ubicados en el intercambiador de calor 1 perpendicular a la dirección de el flujo de aire total baja por las paredes de los canales 4 películas de agua y, al mismo tiempo, el enfriamiento del flujo de aire total que pasa por los canales 3.
El caudal de aire auxiliar ITHIt3 potenciado y aumentado se evacua a través de la salida 12 a la atmósfera o se puede utilizar, por ejemplo, para la ventilación locales auxiliares o refrigeración en construcción de cerramientos de edificios. El flujo de aire principal proviene de la cámara de separación de aire 5! 3 intercambiador de calor de enfriamiento por evaporación directa 2, donde el aire se enfría y descomprime aún más a una entalpía constante y simultáneamente se alimenta con combustible, después de lo cual se procesa. y el flujo de aire principal a través de la salida 13 se suministra a la polarización. Si es necesario, reduzca la tttc!tttIt Ttoëoltoïðeficiencia del dispositivo tet ITT de acuerdo con la señal correspondiente del sensor de temperatura del aire ambiente a través de la unidad de control (no se muestra), la válvula ajustable 7 está parcialmente cubierta, lo que conduce a una disminución en el auxiliar caudal de aire y una disminución del grado de enfriamiento" del flujo de aire total en el intercambiador de calor 1 enfriamiento evaporativo indirecto. Junto con la cubierta
R. gys!Itpyentoro k:gplnl 7 con el uso del controlador de velocidad ItItett 14!
tot:;el número de vueltas del ventilador 8 está incluido con la provisión de un caudal proporcional.psh tt;t "del caudal de aire total y:
»en..tc1t ttãp!I Nogo sudar cl aire.
1 srmullieadquisición de y.trists; para enfriamiento de aire experimental de dos cuadrados, que contiene i os.heggo»l g erpo p,lñ!TOIT irrigado en la dirección del flujo de aire!30 flujos de aire auxiliares, ubicados entre el intercambiador de calor y la cámara de separación del flujo de aire con un bypass canal y una válvula ajustable ubicada en él, un soplador con accionamiento, informando Itttt ttt g3x
Compilado por M. Rashchepkin
Tehred M. Khodanich Corrector S. Shekmar
Editora M. Tsitkina
Circulación 663 Suscripción
VNIIPI Comité Estatal URSS por inventos y descubrimientos
113035, Moscú, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5
Orden 4313/40
Empresa de producción e impresión, Uzhgorod, st. Diseño, 4 enjambres y la salida - con canales del flujo de aire general, además, la válvula ajustable está conectada a través de la unidad de control al sensor de temperatura del aire ambiente y los canales del flujo de aire auxiliar están en comunicación con la atmósfera, y el intercambiador de calor de enfriamiento por evaporación directa - con la habitación, desde l para aumentar la profundidad de enfriamiento del flujo de aire principal y reducir los costos de energía, el canal de derivación está conectado a los canales de flujo de aire auxiliares, y el ventilador está equipado con un controlador de velocidad conectado a la unidad de control.
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REFRIGERACIÓN PARA VEHÍCULO
La invención se relaciona con el campo de la ingeniería de transporte y se puede utilizar para el aire acondicionado en vehículos.
Se conocen acondicionadores de aire para vehículos que contienen una boquilla evaporativa ranurada de aire con canales de aire y agua separados entre sí por paredes de placas microporosas, mientras que la parte inferior de la boquilla está sumergida en una bandeja con líquido (1)
La desventaja de este acondicionador de aire es la baja eficiencia de la refrigeración por aire.
más cercano solución técnica La invención es un acondicionador de aire para un enfriamiento evaporativo de dos etapas para un vehículo, que contiene un intercambiador de calor, una bandeja con líquido en la que se sumerge una boquilla, una cámara para enfriar el líquido que ingresa al intercambiador con elementos para enfriamiento adicional del líquido y un canal para suministrar aire y ambiente externo a la cámara, que se estrecha a lo largo de la entrada de la cámara (2
En este compresor, los elementos para la refrigeración por aire adicional se fabrican en forma de boquillas.
Sin embargo, la eficiencia de enfriamiento en este compresor también es insuficiente, ya que el límite de enfriamiento por aire en este caso es la temperatura de bulbo húmedo del flujo de aire auxiliar en el sumidero.
10 además, el bien conocido acondicionador de aire es estructuralmente complejo y contiene unidades duplicadas (dos bombas, dos tanques).
El propósito de la invención es aumentar el grado de eficiencia de enfriamiento y compacidad del dispositivo.
El objetivo se logra por el hecho de que en el acondicionador de aire propuesto, los elementos para enfriamiento adicional están hechos en forma de un deflector de intercambio de calor ubicado verticalmente y fijado en una de las paredes de la cámara con la formación de un espacio entre este y el opuesto. pared de la cámara y
25, en el lado de una de las superficies del tabique, se instala un depósito con líquido que baja por dicha superficie del tabique, mientras que la cámara y la bandeja están realizadas en una sola pieza.
La boquilla está hecha en forma de un bloque de material poroso por capilaridad.
En la Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de un acondicionador de aire, la fig. 2 raeeee A-A en la Fig. uno.
El acondicionador de aire consta de dos etapas de enfriamiento por aire: la primera etapa enfría el aire en el intercambiador de calor 1, la segunda etapa lo enfría en la boquilla 2, que está hecha en forma de bloque de material poroso capilar.
Se instala un ventilador 3 frente al intercambiador de calor, accionado por un motor eléctrico de 4°. El intercambiador de calor 1 está instalado en el palet 10, que está hecho de una sola pieza con la cámara.
8. Un canal se une al intercambiador de calor.
11 para el suministro de aire desde el ambiente externo, mientras que el canal está hecho en un plano que se estrecha hacia la entrada 12 de la cavidad de aire
13 cámaras 8. Dentro de la cámara hay elementos para enfriamiento de aire adicional. Están hechos en forma de un tabique de intercambio de calor 14, ubicado verticalmente y fijado en la pared 15 de la cámara opuesta a la pared 16, con respecto a la cual se ubica el tabique con un espacio El tabique divide la cámara en dos cavidades comunicantes 17 y 18
Se proporciona una ventana 19 en la cámara, en la que se instala un eliminador de gotas 20, y se hace una abertura 21 en la plataforma.
¡En relación con la implementación del canal 11 que se estrecha hacia la entrada 12! cavidad 13, el caudal aumenta, y en el espacio formado entre dicho canal y la entrada, aire exterior, aumentando así la masa del flujo auxiliar. Este flujo ingresa a la cavidad 17. Luego, este flujo de aire, habiendo redondeado el tabique 14, ingresa a la cavidad 18 de la cámara, donde se mueve en la dirección opuesta a su movimiento en la cavidad 17. En la cavidad 17, una película 22 de líquido fluye por el tabique hacia el movimiento del flujo de aire - agua del depósito 9.
Cuando el flujo de aire y agua entran en contacto, como resultado del efecto evaporativo, el calor de la cavidad 17 se transfiere a través del tabique 14 a la película 22 de agua, contribuyendo a su evaporación adicional. Después de eso, una corriente de aire con una temperatura más baja ingresa a la cavidad 18. Esto, a su vez, conduce a una disminución aún mayor de la temperatura del deflector 14, lo que provoca un enfriamiento adicional del flujo de aire en la cavidad 17. Por lo tanto, la temperatura del flujo de aire volverá a disminuir después de rodear el deflector y entrar en el cavidad
18. Teóricamente, el proceso de enfriamiento continuará hasta que su fuerza impulsora sea cero. En este caso, la fuerza motriz del proceso de enfriamiento evaporativo es la diferencia psicométrica -temperaturas del flujo de aire después de girarlo con respecto a la partición y entrar en contacto con la película de agua en la cavidad 18. Dado que el flujo de aire se preenfría en cavidad 17 con un contenido de humedad constante, la diferencia de temperatura psicrométrica del flujo de aire en la cavidad 18 tiende a cero cuando se aproxima al punto de rocío. Por lo tanto, el límite del enfriamiento por agua aquí es la temperatura del punto de rocío del aire exterior. El calor del agua ingresa al flujo de aire en la cavidad 18, mientras que el aire se calienta, se humedece y a través de la ventana 19 y el eliminador de gotas 20 se libera a la atmósfera.
Así, en la cámara 8, se organiza el flujo de flujo de los medios de intercambio de calor, y la partición de intercambio de calor de separación permite el preenfriamiento indirecto del flujo de aire suministrado para enfriar el agua debido al proceso de evaporación del agua. el agua fluye a lo largo de la partición hasta el fondo de la cámara, y dado que esta última está hecha en un todo con una paleta, desde allí se bombea al intercambiador de calor 1 y también se gasta en humedecer la boquilla debido a las fuerzas intracapilares.
Por lo tanto, el flujo de aire principal L .n, que se preenfrió sin cambiar el contenido de humedad en el intercambiador de calor 1, ingresa a la boquilla 2 para enfriarse más, sin cambiar su contenido de calor. Además, el flujo de aire principal a través de la abertura en la bandeja
59 sí se enfría, mientras se enfría la partición. Entrando en la cavidad
17 de la cámara, el flujo de aire que circula alrededor del tabique también se enfría, pero sin cambios en el contenido de humedad. Afirmar
1. Un acondicionador de aire para enfriamiento evaporativo de dos etapas para un vehículo, que contiene un intercambiador de calor, una subestación de líquido en la que se sumerge una boquilla, una cámara para enfriar el líquido que ingresa al intercambiador de calor con elementos para enfriamiento adicional del líquido, y un canal para el suministro de aire del ambiente externo a la cámara, que se estrecha en dirección a la entrada de la cámara, diferente de el hecho de que, para aumentar el grado de eficiencia de enfriamiento y compacidad del compresor, los elementos para enfriamiento adicional por aire están hechos en forma de un deflector de intercambio de calor ubicado verticalmente y fijado en una de las paredes de la cámara con la formación de un espacio entre éste y la pared opuesta de la cámara, y en el lado de una de las superficies del tabique, se instala un depósito con líquido que fluye por dicha superficie del tabique, mientras que la cámara y la bandeja se hacen como un todo.
Ecología del consumo. La historia del acondicionador de aire evaporativo directo. Diferencias entre refrigeración directa e indirecta. Aplicaciones de aire acondicionado evaporativo
Enfriar y humedecer el aire a través del enfriamiento por evaporación es un proceso completamente natural en el que se utiliza agua como medio de enfriamiento y el calor se disipa eficientemente en la atmósfera. Se utilizan leyes simples: cuando un líquido se evapora, se absorbe calor o se libera frío. Eficiencia de evaporación: aumenta con el aumento de la velocidad del aire, lo que proporciona una circulación forzada del ventilador.
La temperatura del aire seco puede reducirse sustancialmente mediante el cambio de fase del agua líquida a vapor, y este proceso requiere mucha menos energía que el enfriamiento por compresión. En climas muy secos, el enfriamiento evaporativo también tiene la ventaja de aumentar la humedad del aire cuando está acondicionado, y esto crea más comodidad para las personas en la habitación. Sin embargo, a diferencia de la refrigeración por compresión de vapor, requiere fuente permanente agua, y en el proceso de operación la consume constantemente.
Historia del desarrollo
Durante siglos, las civilizaciones han encontrado métodos originales para hacer frente al calor en sus territorios. Una forma temprana de sistema de refrigeración, el "receptor de viento", se inventó hace muchos miles de años en Persia (Irán). Era un sistema de ejes de viento en el techo que atrapaba el viento, lo pasaba a través del agua y soplaba aire fresco hacia el interior. Cabe señalar que muchos de estos edificios también tenían patios con grandes suministros de agua, por lo que si no había viento, como resultado del proceso natural de evaporación del agua, el aire caliente se elevaba y evaporaba el agua en el patio, después de lo cual el el aire ya enfriado pasó a través del edificio. En la actualidad, Irán ha reemplazado los captadores de viento por enfriadores evaporativos y los usa ampliamente, y el mercado, debido al clima seco, alcanza una facturación de 150 000 evaporadores por año.
En los EE. UU., el enfriador evaporativo ha sido objeto de numerosas patentes en el siglo XX. Muchos de los cuales, desde 1906, han propuesto el uso de virutas de madera como almohadilla para transportar una gran cantidad de agua en contacto con el aire en movimiento y para soportar una evaporación intensa. El diseño estándar, como se muestra en la patente de 1945, incluye un depósito de agua (generalmente equipado con una válvula de flotador para controlar el nivel), una bomba para hacer circular el agua a través de los espaciadores de astillas de madera y un ventilador para soplar aire a través de los espaciadores hacia la sala de estar. cuarteles. Este diseño y materiales siguen siendo fundamentales para la tecnología de enfriadores evaporativos en el suroeste de EE. UU. En esta región, también se utilizan para aumentar la humedad.
El enfriamiento por evaporación era común en los motores de los aviones de la década de 1930, como el motor del dirigible Beardmore Tornado. Este sistema se utilizó para reducir o eliminar por completo el radiador, que de lo contrario podría crear una resistencia aerodinámica significativa. En estos sistemas, el agua del motor se presurizaba con bombas que permitían calentarla hasta más de 100 °C, ya que el punto de ebullición real depende de la presión. agua sobrecalentada rociado a través de la boquilla tubería abierta, donde se evaporó instantáneamente, llevándose su calor. Estos tubos podrían ubicarse debajo de la superficie de la aeronave para crear cero resistencia.
En algunos vehículos se han instalado dispositivos externos de refrigeración por evaporación para refrigerar el habitáculo. A menudo se vendían como accesorios adicionales. El uso de dispositivos de enfriamiento por evaporación en automóviles continuó hasta que se generalizó el aire acondicionado por compresión de vapor.
El principio del enfriamiento por evaporación es diferente al de la refrigeración por compresión de vapor, aunque también requieren evaporación (la evaporación es parte del sistema). En un ciclo de compresión de vapor, después de que el refrigerante se haya evaporado dentro del serpentín del evaporador, el gas refrigerante se comprime y enfría, condensándose bajo presión en estado líquido. A diferencia de este ciclo, en un enfriador evaporativo el agua se evapora una sola vez. El agua evaporada en el dispositivo de enfriamiento se descarga en el espacio con aire enfriado. En la torre de enfriamiento, el agua evaporada es arrastrada por el flujo de aire.
Aplicaciones de enfriamiento evaporativo
Distinga el enfriamiento por aire evaporativo directo, oblicuo y de dos etapas (directo e indirecto). El enfriamiento por aire evaporativo directo se basa en el proceso de isenthalpía y se usa en acondicionadores de aire durante la estación fría; en tiempo cálido es posible solo si no hay o hay una ligera liberación de humedad en la habitación y un bajo contenido de humedad del aire exterior. Eludir la cámara de riego amplía un poco los límites de su aplicación.
En climas secos y cálidos, se recomienda la refrigeración por aire evaporativo directo en el sistema de ventilación de suministro.
El enfriamiento por aire evaporativo indirecto se lleva a cabo en enfriadores de aire de superficie. Se utiliza un aparato de contacto auxiliar (torre de enfriamiento) para enfriar el agua que circula en el intercambiador de calor de superficie. Para el enfriamiento evaporativo indirecto del aire, es posible utilizar dispositivos de tipo combinado, en los que el intercambiador de calor realiza ambas funciones simultáneamente: calefacción y refrigeración. Dichos dispositivos son similares a los intercambiadores de calor recuperadores de aire.
El aire enfriado pasa a través de un grupo de canales, la superficie interna del segundo grupo se riega con agua que fluye hacia la bandeja y luego se rocía nuevamente. Al entrar en contacto con el aire de escape que pasa por el segundo grupo de canales, se produce un enfriamiento por evaporación del agua, como resultado de lo cual se enfría el aire del primer grupo de canales. La refrigeración por aire evaporativo indirecto permite reducir el rendimiento del sistema de aire acondicionado en comparación con su rendimiento con refrigeración por aire evaporativo directo y amplía las posibilidades de utilizar este principio, porque. el contenido de humedad del aire de suministro en el segundo caso es menor.
Con enfriamiento evaporativo de dos etapas uso de aire enfriamiento evaporativo indirecto y directo secuencial del aire en el acondicionador de aire. Al mismo tiempo, la instalación de enfriamiento por aire evaporativo indirecto se complementa con una cámara de boquillas de riego que funciona en el modo de enfriamiento evaporativo directo. Las cámaras típicas de boquillas de aspersión se utilizan en sistemas de enfriamiento de aire por evaporación como torres de enfriamiento. Además del enfriamiento por aire evaporativo indirecto de una sola etapa, es posible uno de múltiples etapas, en el que se lleva a cabo un enfriamiento por aire más profundo: este es el llamado sistema de aire acondicionado sin compresor.
Refrigeración evaporativa directa (circuito abierto) se utiliza para reducir la temperatura del aire por medio de calor especifico evaporación, cambiando el estado líquido del agua a un estado gaseoso. En este proceso, la energía en el aire no cambia. Seco, aire caliente reemplazado por fresco y húmedo. calurosamente aire exterior se utiliza para evaporar el agua.
El enfriamiento por evaporación indirecta (circuito cerrado) es un proceso similar al enfriamiento por evaporación directa, pero que utiliza cierto tipo de intercambiador de calor. En este caso, el aire húmedo y enfriado no entra en contacto con el ambiente acondicionado.
Enfriamiento evaporativo de dos etapas, o indirecto/directo.
Los enfriadores evaporativos tradicionales usan solo una fracción de la energía que necesitan los sistemas de refrigeración por compresión de vapor o aire acondicionado por adsorción. Desafortunadamente, elevan la humedad a un nivel incómodo (excepto en climas muy secos). Los enfriadores evaporativos de dos etapas no aumentan los niveles de humedad tanto como lo hacen los enfriadores evaporativos estándar de una etapa.
En la primera etapa de un enfriador de dos etapas, el aire caliente se enfría indirectamente sin aumentar la humedad (al pasar por un intercambiador de calor enfriado por evaporación desde el exterior). En la etapa directa, el aire preenfriado pasa a través de la almohadilla empapada en agua, se enfría más y se vuelve más húmedo. Dado que el proceso incluye una primera etapa de preenfriamiento, la etapa de evaporación directa requiere menos humedad para alcanzar las temperaturas requeridas. Como resultado, según los fabricantes, el proceso enfría el aire con humedad relativa dentro del 50 - 70%, dependiendo del clima. Para comparacion sistemas tradicionales El enfriamiento aumenta la humedad del aire hasta un 70 - 80%.
Objetivo
Al diseñar el centro sistema de suministros ventilación, es posible equipar la entrada de aire con una sección evaporativa y así reducir significativamente el costo de enfriamiento del aire en la estación cálida.
En los períodos fríos y de transición del año, cuando el aire se calienta mediante calentadores de aire de suministro de sistemas de ventilación o aire interior mediante sistemas de calefacción, el aire se calienta y su capacidad física para asimilarse (absorberse) en sí mismo aumenta, con un aumento de la temperatura. - humedad. O, cuanto mayor sea la temperatura del aire, más humedad puede asimilar en sí mismo. Por ejemplo, cuando el aire exterior se calienta con un calentador con un sistema de ventilación desde una temperatura de -22 0 C y una humedad del 86 % (parámetro del aire exterior para el KhP de Kiev), hasta +20 0 C, la humedad desciende por debajo de los límites límite para los organismos biológicos a una humedad del aire inaceptable del 5 al 8%. Baja humedad del aire: afecta negativamente la piel y las membranas mucosas de una persona, especialmente aquellas con asma o enfermedades pulmonares. Humedad del aire normalizada para locales residenciales y administrativos: del 30 al 60%.
El enfriamiento del aire por evaporación va acompañado de la liberación de humedad o un aumento de la humedad del aire, hasta una alta saturación de la humedad del aire del 60-70%.
Ventajas
La cantidad de evaporación, y por lo tanto la transferencia de calor, depende de la temperatura de bulbo húmedo exterior que, especialmente en verano, es mucho más baja que la temperatura de bulbo seco equivalente. Por ejemplo, en caliente días de verano Cuando la temperatura de bulbo seco supera los 40 °C, el enfriamiento por evaporación puede enfriar el agua hasta los 25 °C o enfriar el aire.
Dado que la evaporación elimina mucho más calor que la transferencia de calor sensible estándar, la transferencia de calor utiliza cuatro veces menos aire que los métodos convencionales de enfriamiento por aire, lo que ahorra una cantidad significativa de energía.
Enfriamiento evaporativo versus formas tradicionales aire acondicionado A diferencia de otros tipos de aire acondicionado, el enfriamiento por aire evaporativo (bioenfriamiento) no utiliza gases nocivos (freón y otros) como refrigerantes que dañan medioambiente. También consume menos electricidad, ahorrando así energía, Recursos naturales y hasta un 80% de costos operativos en comparación con otros sistemas de aire acondicionado.
desventajas
Bajo rendimiento en climas húmedos.
Un aumento en la humedad del aire, que en algunos casos no es deseable: el resultado es una evaporación en dos etapas, donde el aire no entra en contacto y no está saturado de humedad.
Principio de funcionamiento (opción 1)
El proceso de enfriamiento se lleva a cabo debido al contacto cercano del agua y el aire, y la transferencia de calor al aire al evaporar una pequeña cantidad de agua. Además, el calor se disipa a través del aire tibio y saturado de humedad que sale de la unidad.
Principio de funcionamiento (opción 2) - instalación en la toma de aire
Plantas de enfriamiento evaporativo
Existir Varios tipos Unidades de enfriamiento evaporativo, pero todas tienen:
- una sección de intercambio de calor o de transferencia de calor permanentemente humedecida con agua por rociado,
- sistema de ventilación para circulacion forzada aire exterior a través de la sección de intercambio de calor,
