露点间接蒸发冷却技术的研究进展及现状分析
第10卷第1期制冷与空调2010年2月REFRIGERATIONANDAIRCONDITIONING1722
收稿日期:20090831通信作者:张强,Email:zhangqiang1985@emails.bjut.edu.cn露点间接蒸发冷却技术的研究进展及
现状分析
张强1)郝玉涛2)杨双1)马清波1)
1)(北京工业大学)2)(国核电力规划设计研究院)
摘要露点间接蒸发冷却技术是一种能将冷却器的入口空气降到对应的露点状态的水蒸发冷却技术,具有较高的研究意义及广阔的应用前景。根据目前这一技术的研发情况,本文较为详细地介绍露点间接蒸发冷却相关的最新研究进展,提出直流式、叉流式和逆流式露点间接蒸发冷却器3种基本结构。考虑其作为制冷通风空调的一种,送风状态是受到限制的,结合露点间接蒸发冷却技术固有的特点,对其送风状态进行分析,并说明这种冷却器的应用条件及场合。关键词露点;间接蒸发冷却;制冷;空调
Researchprogressandpresentsituationanalysisofdewpoint
indirectevaporativecoolingtechnology
ZhangQiang1)HaoYutao2)YangShuang1)MaQingbo1)
1)(BeijingUniversityofTechnology)2)(StateNuclearElectricPowerPlanningDesign&ResearchInstitute)
ABSTRACTDewpointindirectevaporativecoolingtechnologyisawaterevaporative
coolingtechnologywhichcancoolinletairdowntothecorrespondingdewpointstatusandhasthehighvaluesofresearchandbroadapplicationprospects.Basedoncurrentresearch
anddevelopmentofthistechnology,givesaparticulardescriptionofthelatestresearchandprogressofthedewpointindirectevaporativecooling,andputsforwardthreebasic
structuresincludingDCstyle,crossflowandcounterflowdewpointindirectevaporativecooler.Consideringitasadeviceofventilationandairconditioning,restrictsthestatusof
airsupply,andcombininginherentcharacteristicsofdewpointindirectevaporativecoolingtechnology,analyzesitsstatusofairsupply,andgivestheapplicableconditionsandoccasions.
KEYWORDSdewpoint;indirectevaporativecooling;refrigeration;airconditioning
2003年,在第四届暖通空调国际研讨会上,俄
罗斯的ValeriyMaisotsenko博士发表了The
Maisotsenkocycleforairdesiccantcooling。MAISOTSENKO循环可谓是热力学的一个突破,
它利用空气中自然清洁的能源或湿能来降温冷却,可以在不使用压缩机和制冷剂的情况下,将任
何气体和液体冷却到接近露点温度[1],可将其应用于水蒸发制冷领域,也就是露点间接蒸发冷却。
在MAISOTSENKO循环指引下,国内对露点间接蒸发冷却的研究开始出现并逐渐深入。目前已
有了实验机及其实验性应用,也有了几个相关的
国家专利。随着各种露点间接蒸发冷却器的出现及性能的不断完善,其工程实际应用也变得越来
越现实。由于露点间接蒸发冷却器能实现比其他水蒸发冷却器更大的温降,且保持含湿量不变,因
此具有更大的应用范围,在不久的将来可能大量应用于工业工程及普通民用建筑。笔者梳理了露
点间接蒸发冷却技术的最新研究情况,总结性提18制冷与空调第10卷
出露点间接蒸发冷却器的3种基本结构,分析探讨露点间接蒸发冷却器的送风状态。
1露点间接蒸发冷却技术的最新研究情况
露点间接蒸发冷却技术是利用空气的干球温度和不断降低的湿球温度之差进行换热,最终能
够提供干球温度比室外湿球温度低且接近露点温度的空气,温降较大。
目前所用的露点间接蒸发冷却器多为板翅式,由纵向干空气通道和横向湿空气通道组成,纵
向干空气通道中的空气湿度不变,但纵向通道的中间有小气孔,流经此处的空气可以穿过气孔流
入横向湿空气通道,并与湿空气通道内原有空气一起被绝热加湿,自身温度降低,进而对纵向通道
中的空气进行等湿冷却,直至其接近露点温度。其原理如图1所示。
图1露点间接蒸发冷却工作原理图
当气流被风机吹入冷却器纵向干通道板时,
首先被其湿侧进行初步冷却,状态从1变化到2。由于干通道板的中间有小气孔,所以一部分一次
空气穿过这些气孔流入横向湿通道板中,与湿通
道中的原有空气一起作为二次空气,则流入湿侧
的一次气流与水进行热湿交换,达到状态2的湿球
温度2。同时,由于湿通道水分蒸发,吸收干通道
内热量,状态从2到2,一次空气等湿冷却,故从
状态2到3。随着流入湿侧的气体流量不断增大,
一次空气进一步得到显性冷却,状态从3变化至4,而二次空气继续经加湿、饱和、升温,状态从3
变化到3。如此下去,直至一次空气被等湿冷却
到初始状态1的湿球温度以下且接近其露点温度
状态n,并保持湿度不变。二次空气从横向湿通道
板的两侧排出[2]。
X.Zhao等对用于露点蒸发冷却的一种新型
的逆流式换热器进行了详细的数值研究,通过数值模拟优化冷却器的结构参数和运行条件,以便提高冷却效率,使能源利用效率最大化。模拟结
果表明,冷却效率和能源利用效率主要取决于气流通道尺寸、气流速度及工作气体流量与进气量
之比,而与供水温度关系很小。笔者建议进气流
速应控制在0.3~0.5m/s以下,气流通道截面尺寸高度方向应在6mm以下,工作气体流量与进气
量之比应在0.4左右。以英国夏季为气候条件,这种露点蒸发冷却设备的湿球效率可高达130%,露
点效率也达到了90%[3]。
陈俊萍等从理论上分析了露点间接蒸发冷却
器的传热传质过程,对其一、二次空气进行分析,建立数学模型和控制方程,并搭建了样机测试实
验台,测试结果表明:出口干球温度受进口湿球温
度、进口焓值、进口干球温度的影响较大,成正相关关系;一、二次风量最佳比值为1.48:1时冷却器
的效率最高。并在相同测试条件下,比较了几种
间接蒸发冷却器的性能,在同风量下,露点间接蒸发冷却器的阻力比管式和热管式间接蒸发冷却器
大,但露点间接蒸发冷却器湿球效率比管式间接
蒸发冷却器高10%,比热管间接蒸发冷却器高20%,露点效率比韩国同类冷却器高5.4%,且效
率还有提升空间[4]。
Maisotsenko提出了一种露点间接蒸发冷却
器,这种冷却器由一些铺附有纤维素复合纤维材料的平板组成,这样做可以达到均匀吸水的目的,
不需要太多的水就可以在换热器内形成均匀的湿
表面,加强一次空气热量转移。纤维素材料的自然吸水性也有助于防止水在湿表面的聚集[1]。它
使用的是位于每一个湿润通道中复杂而昂贵的喷
头,而其干通道侧包附有挤压成型的聚乙烯。使用聚乙烯是因为它在厚度方向的低热阻性能有利
于干侧和湿侧之间的热交换,同时在宽度和长度
方向能够有较高的热阻,则一次空气热量不易向前方传递。该产品的中间通道有穿孔,成V型,角
度很大。从有穿孔处经过的空气在最末端有挡板
挡住,即不作为送风,只能从气孔处进入湿通道,以交叉流的方式在上、下侧面流经出风通道。
Maisotsenko还设计了另一种露点间接蒸发
冷却器,将换热的薄塑料板制成小斜坡型,两侧对称形成向上或向下的角度-10~+10之间,使其
横向传热以产生有效的芯吸作用。芯吸层可包括
以下材料中的一种:纤维素、有机纤维、有机基纤维、泡沫塑料、碳基纤维、聚酯、聚丙烯、玻璃纤维、第1期张强等:露点间接蒸发冷却技术的研究进展及现状分析19
硅基纤维以及这些物质的组合。该芯吸层可基本
上覆盖湿润侧的整个表面积[5]。供水的是供给器芯吸部件。它的穿孔可为圆形或多角形(如倒圆
角),通过防止紊流,可使得通过间接蒸发冷却器
的压降最小。从穿孔处经过的气流在最末端也被挡住,不作为送风。其板翼以-10~+10从中心
向上或向下倾斜。向下倾斜的优势在于由于重力
的作用,液体将更容易到达边缘,即使增加板翼的长度也同样可以润湿,并且有助于减小含有矿物
质的液体在板上积累的程度。缺点是多余的被冷
却的水形成液滴向下排走,浪费冷源,降低了蒸发冷却器的效率。向上倾斜,很可能到达边缘的水
不够,导致冷却潜能的损失和矿物质积累在干燥
边缘处。JAM赖因德斯申请了一种露点冷却器
的专利,包括2个通过热传导壁部相互连接的介质
回路,第一介质回路,以及通过一个至少部分传热的壁部而与该第一介质回路热连接的第二介质回
路。2种单独的介质可以通过这2个回路逆流流
动,其中,至少该第二介质包含一种气体,例如空气,其相对湿度小于100%,2种介质可通过该介质
回路流动,其中次要介质包括气体,壁部包括传导
热的突出部分;其中壁部和突出部分被亲水性的涂层所覆盖,该亲水性的涂层可以吸收可蒸发的
液体,并通过蒸发再次将其释放,使得润湿的涂层
以及热传导表面和突出部分被冷却;一个润湿单元,通过从涂层上蒸发液体而使用可蒸发的液体
将次要介质润湿,使得次要介质所含有的被蒸发
的液体通过热传导壁部从主要介质中吸取热量。该涂层包括多孔工艺的陶瓷材料(例如矿物棉)[6]。
W梅杰发明设计了一种露点冷却设备用于
冷却气流,该设备至少有一个冷却通道,该冷却通
道具有用于冷却气流的流入开口和用于已冷却气流的流出开口,至少一个蒸发通道,该蒸发通道与
冷却通道被传导壁所分离,并且所述蒸发通道具有流入开口和流出开口,其流入开口与冷却通道
的流出开口相连,用于湿润传导壁朝向蒸发通道
一侧的装置,其特征在于,用于对冷却通道内的气
流除湿的装置[7]。袁一军发明了一种多级再生式多通道冷却方
法及其换热器,一股或多股气流流入多通道换热
板的干侧,被逐渐冷却,其中部分依次通过干湿侧之间的通孔依次进入湿侧,加湿、饱和、升温后排出,另一部分直接从干侧排出[8]。
黄翔等发明的露点板式间接蒸发冷却器,包括相连接的预冷段和冷却段构成的板式冷却器机
芯和供水装置,预冷段和冷却段内相折叠的隔层
构成空气通道,相对布置的光面之间构成一次空气通道,相对布置的毛面之间构成二次空气通道,
构成一次空气通道的隔层的内部有轧制多个水平
流向波纹流道的夹层,构成二次空气通道的隔层的内部有轧制多个弯曲流道的夹层,冷却段内隔
蒸发冷却技术在基建矿井热害治理中的应用
煤矿现代化 ２００８年第６期 总第８７期 蒸发冷却技术在基建矿井热害治理中的应用 兖矿集团技术中心 许义左金忠 山东科技大学资源与环境工程学院 王伟辛嵩 摘要赵楼煤矿为一基建矿井，与整个矿井的降温技术相比较，矿井建设期间井筒掘进及开拓巷道 掘进阶段的临时降温技术研究较少。通过分析基建矿井的热害特点，赵楼煤矿将蒸发冷却技术应用于热害 的治理，并且经过理论计算和现场的实际测量，证明可以较好的解决基建矿井的热害问题。 关键字蒸发冷却 基建矿井 热害治理 １基建矿井热害特征 兖矿菏泽能化公司赵楼矿井为一基建矿井，位于山东省 巨野煤田的中部。地处地区年恒温带为５０ ５５ｍ，温度为 １８．２℃，平均地温梯度２．２０￣／１０ｍ，非煤系地层平均地温梯度 １．８５￣／１００ｍ，煤系地层平均地温梯度２．７６￣／１０ｍ。初期采区 大部分块段原岩温度为３７℃～４５℃，地层涌水温度在３７℃ 一４５℃左右。 在赵楼矿井主、副、风井井筒建设施工期间，随着井筒垂 直深度的增加，地层温度逐步升高，地下涌水温度高达４７℃， 工作面平均温度达３６℃以上。常规通风方式最多只能将工作 面温度降至３２℃左右。 与整个矿井降温技术相比较，矿井建设期间井筒掘进及 开拓巷道掘进阶段的临时降温技术研究较少。矿井建设阶段 矿井降温具有以下特点： （１）掘进工作面始终处在新暴露的岩体中，工作面围岩温 度始终接近原岩温度，温度高、降温负荷大； （２）掘进巷道空间有限，降温设备一般设在地面处理空 气，然后经局部通风机送至掘进工作面迎头； （３）冷空气输送过程中的自压缩温升对降温系统影响明 显，并成为系统主要冷负荷之一，由于自压缩温升的存在，必 然要求地面空气处理到更低的温度，增加了降温设备的负荷 和降温技术的难度； （４）矿井自井口到主要开拓巷道完成阶段，主要采用局部 通风机通风，通风距离长，沿途冷损失比较大； （５）低湿空气送到掘进工作面以后，由于在掘进工作面停 留时间短，热湿交换来不及进行，不能有效降低掘进迎头温度； （６）矿井建设期一般较短，投资的降温设备使用时间短， 利用率低。 ２蒸发冷却降温设计 蒸发冷却的基本原理是利用水的汽化潜热比较大的特 点，通过水分的蒸发吸热，达到降温的目的。高压冷空气的降 温能力有三个方面，分别是冷空气升温吸热降低环境温度、吸 湿降低湿球温度、膨胀吸热降温。由于空气的比热较低（１．Ｏ１ ｋＪ， （ｋｇ・Ｋ）），冷空气升温吸热降低环境温度的能力有限，在井下 长距离的输送过程中，保持冷空气的冷量也比较困难。在压缩 空气到达高温地点以前，最重要的是保存冷空气的膨胀降温 能力和吸湿降温能力。 利用蒸发冷却技术对基建矿井的降温设计如图１所示， 其原理为： 利用空气压缩机将地面大气进行压缩，空气压缩后温度 ・３１－ 上升，绝对湿度不变，相对湿度下降，然后对压缩空气进行深 度冷却，空气的冷却过程中，温度下降，相对湿度上升，达到露 点温度后，水蒸汽大部分凝结释出，压缩空气绝对湿度下降， 成为低温低湿空气，然后利用压气管道送入井下。由于压气的 流量小、吸热能力低，高压低湿空气的降温能力主要依靠吸湿 降温。
蒸发冷却空调技术的诠释(2)
第１２卷第３期 ２ ０ １ ２年６月 剖痔 室溯
ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＡＩＲ—ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ ９—１４
蒸发冷却空调技术的诠释（２）
黄翔孙铁柱汪超
（西安工程大学）
摘要分析蒸发冷却空调技术对室外空气可实现的３种基本热湿处理过程：等焓加湿、等湿冷却和减湿冷却过 程，以及对室外空气的净化功能，并详细介绍集中式、半集中式和分散式蒸发冷却空调系统及其相应设备。 关键词蒸发冷却空调技术；热湿过程；净化；空调系统
Ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２）
Ｈｕａｎｇ Ｘｉａｎｇ Ｓｕｎ Ｔｉｅｚｈｕ Ｗａｎｇ Ｃｈａｏ （Ｘｉ’ａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｒｅｅ ｂａｓｉｃ ｈｅａｔ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ Ｏｆ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ａｉｒ＿ｃｏｎｄ ｏｎｉｎｇ ｔｅｃｈ—
ｎｏｌｏｇｙ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｅｑｕａｌ ｅｎｔｈａｌｐｙ ｈｕｍｉｄｉｆｙｉｎｇ，ｃｏｎｓｔａｎｔ
ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｈｕｍｉｄｉｆｙｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ
ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ，ｓｅｍｉ—ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ，ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｈｅａｔ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｐｕｒｉｆｉ—
间接—直接蒸发冷却复合冷水机组的理论分析与应用研究
第32卷第4期郭志成，等：间接—直接蒸发冷却复合冷水机组的理论分析与应用研究·1·
文章编号：1671-6612（2018）04-359-06
间接—直接蒸发冷却复合冷水机组
的理论分析与应用研究
郭志成黄翔严锦程
（西安工程大学城市规划与市政工程学院西安710048）
【摘要】完善了间接-直接蒸发冷却复合冷水机组制取温度等于环境空气亚湿球温度的冷水的原理及关键影
响因素，并通过实验研究得出：高品位干空气能更容易制取温度逼近环境空气露点温度的冷水。
提出了不同形式的机组进行分类的依据，对比分析了目前实际工程中应用较广、技术较成熟的几
种典型类型的机组各自的特点和适用性。根据不同的条件，正确选用冷水机组的类型，能使系统
运行的可靠性、稳定性及整体能效提高，从而使其节能效益最大化。
【关键词】间接—直接蒸发冷却复合冷水机组；外冷式间接蒸发冷却器；内冷式间接蒸发冷却器；干空气能
品位；亚湿球温度
中图分类号TU83文献标识码A
TheoreticalAnalysisandApplicationResearchofIndirect-DirectEvaporativeCompositeWaterChiller
GuoZhichengHuangXiangYanJincheng
(Collegeofurbanplanningandmunicipalengineering,Xi'anPolytechnicUniversity,Xi'an,710048)
【Abstract】Theprincipleandkeyinfluencingfactorsofcoldwaterproducedbyindirect-directevaporativecompositewaterchillerunittoproducetemperatureequaltoenvironmentalairsub-wetbulbtemperaturewereperfected,andanalyzedthroughthe
浅析风侧间接蒸发冷却空调技术中核心的几个术语
浅析风侧间接蒸发冷却空调技术中核心的几个术语
夏青;黄翔;殷清海
【摘 要】风侧间接蒸发冷却空调技术(冷风式间接蒸发冷却空调技术)是风侧蒸发冷却空调技术(冷风式蒸发冷却空调技术)中最重要、最核心的概念,本文对这一概念及一系列相关的几个核心术语进行了探讨,这些术语包括:一次空气(产出空气)、二次空气(工作空气)、湿球效率、露点效率.这种比较和归纳的目的是在更广阔的理论中掌握风侧间接蒸发冷却空调技术(冷风式间接蒸发冷却空调技术),并通过相关重点术语的探讨,加深对这一概念以及其他相关概念的理解和把握.
【期刊名称】《制冷》
【年(卷),期】2013(032)001
【总页数】4页(P84-87)
【关键词】风侧间接蒸发冷却空调技术(冷风式间接蒸发冷却空调技术);一次空气(产出空气);二次空气(工作空气);湿球效率;露点效率;术语
【作 者】夏青;黄翔;殷清海
【作者单位】西安工程大学,环境与化学工程学院,陕西西安710048;西安工程大学,环境与化学工程学院,陕西西安710048;西安工程大学,环境与化学工程学院,陕西西安710048
【正文语种】中 文
【中图分类】T-65;TU831
0 前 言
术语研究是标准化研究的最基本的对象,正确使用标准术语是实现有效交流的前提和保证[1]。目前,我国在风侧间接蒸发冷却空调技术理论和应用方面已取得了巨大成就,因此,在未来一段时期内,风侧间接蒸发冷却空调技术术语标准化将逐步成为我国蒸发冷却空调技术发展的重点[2]。
风侧间接蒸发冷却空调设备一般有两股气流同时经过,分别是一次空气和二次空气,而“一次空气(产出空气)”、“二次空气(工作空气)”是构成描述风侧间接蒸发冷却空调设备工作原理的核心词汇。此外,“湿球效率”和“露点效率”也是风侧间接蒸发冷却空调技术中经常使用的两个词,他们同时描述风侧蒸发冷却空调设备的工作效率。
本文对风侧间接蒸发冷却空调技术中的“一次空气(产出空气)”、“二次空气(工作空气)”、“湿球效率”、“露点效率”所表达的概念意义加以分析。这些词语都属于风侧间接蒸发冷却空调技术中的核心术语,准确理解它们的概念,对把握整个风侧蒸发冷却空调技术的研究走向,是非常重要的。
论述分析蒸发冷却技术和相变材料冷却技术的工作原理和优点
论述分析蒸发冷却技术和相变材料冷却技术的工作原理和优点
蒸发冷却技术原理
1。直接蒸发冷却：直接蒸发冷却（简称DEC）是指空气与水大面积的直接接触，由于水的蒸发使空气和水的温度都降低，此过程中而空气的含湿量有所增加，空气的显热转化为潜热，这是一个绝热加湿过程.整个蒸发冷却过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现，。状态1的室外空气在接触式换热器内与水进行热湿交换后，温度下降，含湿量增加，沿绝热线变化到状态2，而水温由tw2下降到twl。
2。间接蒸发冷却间接蒸发冷却（简称1EC）是指把直接蒸发冷却过程中降温后的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气，那么就可以得到温度降低而含湿量不变的送风空气，此过程为等混冷却过程。若把直接蒸发冷却中用的空气称二次空气，待处理的空气称一次空气，则可得到用间接蒸发冷却装置原理图。
蒸发冷却作为介质内冷方式的一种，散热效果较好，自身损耗比全空冷小很多，但其选用的电磁负荷较大，发电机的杂质内损耗稍高于全空冷的损耗，总的损耗和水冷空冷相差不大。
由于冷却介质的不同，介质内冷的冷却能力大大超过全空冷，定子绕组运行温度和温升、定子线棒股线温度与层间温差、定子内部热应力均小于全空冷机组，温度的降低使得绕组的绝缘寿命较
长，提高了机组长期运行的可靠性。
同水冷机组相比，蒸发冷却具有同水内冷同样的冷却效果，但却消除了水内冷压力大和氧化物堵塞等问题。蒸发冷却系统少量介质泄露时不会影响机组正常运行，适时补充冷却介质到机组停机检修即可，但蒸发冷却和内水冷机组由于有蒸发冷却系统和纯水系统，设备增加的同时导致了事故率的上升，就这方面来说不如结构相对简单的全空冷机组。
优点
初投资成本低；约为传统机械制冷1/2，机械制冷系统造价为400元/m2左右，而蒸发型制冷系统为250元/m2左右，通常三年即可收回初投资。
耗电量为传统的1/8，蒸发式冷气机设备中所需关键动力为风机和水泵动，无制冷压缩机，能效比COP值很高，通常机械制冷系统耗电为50W/m2左右，而蒸发型空调系统为10W/m2左右，节电80%左右。
间接蒸发冷却式水冷多联空调系统设计方法
间接蒸发冷却式水冷多联空调系统设计方法
杨轲 1 郝小礼 1 * 侯国庆 2 邢庆伟 1 1湖南科技大学土木工程学院 2中机国际工程设计研究院有限责任公司 摘 要： 本文在结合间接蒸发冷却与多联机空调技术优缺点的基础上， 提出了一种间接蒸发冷却式水冷多联空调 系统， 介绍间接蒸发冷却式水冷多联空调系统的构成及工作原理， 详细分析了此空调系统的运行模式， 可实现的 功能及系统的设计方法， 并以乌鲁木齐地区某医院为例， 对该间接蒸发冷却式水冷多联空调系统进行设计计算。 关键词： 间接蒸发冷却 冷水机组 水冷多联机 设计方法
DesignMethodforWaterCoolingVRFSystem basedonIndirectEvaporativeChiller
YANGKe 1 ,HAOXiaoli 1 *,HOUGuoqing 2 ,XINGQingwei 1 1SchoolofCivilEngineering,HunanUniversityofScienceandTechnology 2ChinaMachineryInternationalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd. Abstract: AnindirectevaporativewatercoolingVRFsystemwasproposed,whichisbasedontheanalysisofthe advantagesanddisadvantagesofindirectevaporativeandmultispiltairconditioningsystem.Thestructureandworking principleoftheindirectevaporativewatercoolingVRFsystemwerepresented.Further,theoperationmode,achievable functionanddesignmethodoftheairconditioningsystemwereanalyzedaswell.Takingahospitalbuildingin Wulumuqiasanexample,thewatercoolingVRFsystembasedonindirectevaporativechillerweredesigned. Keywords:indirectevaporativecooling,waterchiller,watercoolingVRF,designmethod
间接蒸发冷水机组设计开发及性能分析
间接蒸发冷水机组设计开发及性能分析
谢晓云;江亿;刘拴强;曲凯阳;于向阳
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2007(037)007
【摘 要】基于间接蒸发冷却技术设计了高温冷水机组,其驱动源为室外干空气而非电能,冷水机组的理论出水温度可无限接近进口空气的露点温度.建立了数学模型,并提出了系统的串联冷水流程,以更充分地利用室外干空气的能量.合作开发了第一台间接蒸发冷水机组,通过测试得到了实际机组的性能.最后分析了冷水机组作为湿度独立控制空调系统的高温冷源在中国西部及其他地区的应用.
【总页数】7页(P66-71,85)
【作 者】谢晓云;江亿;刘拴强;曲凯阳;于向阳
【作者单位】清华大学;清华大学;清华大学;清华大学;新疆绿色使者空气环境技术有限公司
【正文语种】中 文
【中图分类】TM92
【相关文献】
1.基于间接蒸发冷水机组的串联空调系统设计方法 [J], 郝小礼;陈亚男;于向阳;周斌;陆燕燕
2.模块化间接-直接蒸发冷却复合冷水机组的设计计算 [J], 郝航;黄翔;邱佳;于优城;封涛;杨晓弟;唐永戬
3.立管间接-靶式喷嘴复合蒸发冷却空调机组的设计与性能分析 [J], 宋祥龙;黄翔;申长军;吕伟华;黄萍;张彦;席培涵;朱永锋
4.多孔陶瓷立管式间接蒸发冷却器的设计与\r性能分析 [J], 樊丽娟;黄翔
5.间接蒸发与机械制冷冷水机组协同运行策略 [J], 王绍瑞;曾婷婷;王玉娇
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2020中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析
第２１卷第１期２０２１年１月REFRIGERATIONANDAIRＧCONDITIONING７Ｇ１３
收稿日期:２０２０Ｇ０９Ｇ１０作者简介:谢敬茹,硕士研究生,主要研究方向为蒸发冷却空调技术及应用.２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)
技术的应用现状分析
谢敬茹 黄翔 寇凡(西安工程大学)
摘 要 通过２０２０中国制冷展展出的应用蒸发冷却(凝)技术的诸多设备来了解蒸发冷却(凝)技术发展现状.对蒸发式冷气机、蒸发式冷凝器、冷却塔等相关设备的基本结构、工作原理以及应用情况做分析.并对蒸发冷却技术在未来的发展做展望.关键词 蒸发冷却技术;节能环保;空调机组;冷水机组;蒸发式冷凝器
Analysisoftheapplicationofevaporativecooling(condensation)
technologyinChinaRefrigerationExhibition２０２０
XieJingru HuangXiang KouFan(XianPolytechnicUniversity)
ABSTRACT ThroughalotofequipmentapplyingevaporativecoolingtechnologyareexＧhibitedinthe２０２０ChinaRefrigerationExhibitiontounderstandthedevelopmentstatusof
evaporativecoolingtechnology．Thebasicstructure,workingprincipleandapplicationofeＧ
vaporativeairconditioner,evaporativecondenser,coolingtowerandotherrelated
equipmentareanalyzed．ThefuturedevelopmentofevaporativecoolingtechnologyisprosＧ
表面式蒸发空气冷却器的研究现状
表面式蒸发空气冷却器的 研究 现状
摘要：蒸发式空气冷却器将管式换热器与空气冷却塔合为一体，利用管外水膜的蒸发及与空气换热带走热量，能显著提高管外传热强度。与传统的水冷式和风冷式换热器相比，其结构紧凑，占地面积小，传热效率高，节水节能，操作稳定，在石油化工、电力、冶金等行业具有广阔的应用前景。
关键词：蒸发式空气冷却器；干式；湿式；
前言：表面蒸发式空冷器是由光管组成的一种空冷装置。它的主要原理是利用冷却水显热和管束外水膜的蒸发（汽化潜热）换热带走大量热量，借以把管内流体的温度降低到接近大气温度或低于大气温度。
1.蒸发式空气冷却器的特点
1.1蒸发式空气冷却器的结构特点
它在结构方面具有以下特点：管式换热器与冷却塔组装在一起，不再单独设置循环冷却水系统，占地面积大大减少，结构十分紧凑；换热盘管采用光管，设备一次性费用大大降低；属空冷器范畴，具有操作费用低的优点；循环冷却水在装置中循环使用，大大节约了水量，且封闭性很强，因此没有污染；盘管使用光管，空气在里面通过阻力比较小，因此风机所需要的功率就随之降低；循环水喷洒在盘管管束上，有利于减缓盘管的结垢，提高盘管传热效率，从而也降低了操作工的维护强度和设备的维修费用。
1.2蒸发式空气冷却器的传热特点
表面蒸发式空冷器一般不适用于高温物流的冷却与冷凝,只适用于低温工艺物流的冷却与冷凝，一般要求温度低于 80℃，高温物流需要设置预冷管束，对于低温工艺物流可冷却到接近环境湿球温度（40℃以下）。表面蒸发式空冷器利用冷却水与空气显热和管束外水膜的蒸发（汽化潜热）换热带走热量，由于水有很高的汽化潜热，能极大地强化管外传热强度，比起干式和湿式空冷器，其总体传热效率要大得多。蒸发空冷的冷却好坏与空气被增湿降温的程度密切相关，空气被增湿降温的越好，空冷器冷却效果就越好，并且热物流可以被冷却到低于环境温度。
2.蒸发式空气冷却器的应用
表面蒸发式空冷器之所以能够慢慢取代传统的干式空冷器和湿式空冷器，原因不仅体现在其投资较少、节省空间、操作稳定和维护方便，而且更大的优势是体现在节能节水方面。表面蒸发空冷因为具有这些优点，所以在冶金、炼油化工、电力等行业有着很好的应用前景，是空冷发展的新方向。
数据中心新型冷却方式介绍(5)：间接蒸发冷却空调系统
数据中心新型冷却方式介绍（5）：间接蒸发冷却空调系统
从2018年开始，北京、上海、深圳等一线城市，陆续出台“PUE新政”。2018年9月，北京提出全市范围内禁止新建和扩建互联网数据服务、信息处理和存储支持服务数据中心（PUE值在1.4以下的云计算数据中心除外）。上海也出台类似政策，存量改造数据中心PUE不得高于1.4，新建数据中心PUE限制在1.3以下。2019年4月，深圳提出PUE1.4以上的数据中心不再享有支持，PUE低于1.25的数据中心，可享受新增能源消费量40%以上的支持。
为了降低PUE，近几年数据中心新型末端冷却方式不断涌现，水冷背板空调、热管、水冷背板、液体冷却等等。本文主要对间接蒸发冷却空调系统进行介绍。
1、间接蒸发冷却空气处理机组
直接蒸发冷却在数据中心空调系统中应用时，需要将大量外界环境空气引入数据中心IT设备机房内，这会显著增加机房内环境污染以及湿度范围不受控的风险，进而会对IT设备的可靠运行造成严重的威胁。因此，大多数数据中心的运营商倾向于在数据中心空调系统中采用间接蒸发冷却的方式。在间接蒸发冷却空气处理机组中，根据换热芯体湿通道内空气与水膜直接接触发生蒸发冷却热湿交换过程位置的不同，间接蒸发冷却空气处理机组可以分为内冷式机组、外冷式机组以及混合式机组。间接蒸发冷却空气处理机组的制冷量一般在100〜400kW之间。
2、间接蒸发冷却空气处理机组工作原理
间接蒸发冷却，如图1所示，被处理空气流经干通道与水膜不发生直接接触，而在与水膜换热温差的驱动下，其将自身显热量Q通过换热壁面传递给湿通道侧的水膜，从而使得自身干球温度降低，被处理空气所发生的热湿处理过程为等湿冷却过程；而工作空气流经湿通道与水膜发生直接接触，促使水膜表面水分子蒸发进入工作空气流而被不断带走，水膜表面水分子蒸发过程从水膜内部吸收汽化潜热Q。工作空气所发生的热湿处理过程为增焓加湿过程。在数据中心冷却系统中工作空气一般为外界环境空气，而在住宅建筑热回收系统中工作空气可以为室内回风。间接蒸发冷却过程能够将被处理空气冷却降温所达到的极限温度为工作空气的湿球温度，同样可利用湿球效率来对间接蒸发冷却过程中被处理空气温度的降低程度进行描述。