VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В системах кондиционирования воздуха (СКВ) затраты энергии на холодоснабжение составляют основную часть от общих затрат энергии, необходимых на работу установок кондиционирования воздуха. Холодильные установки достаточно дорогостоящие и сложны в изготовлении и их КПД довольно низкий, а применяемые хладагенты наносят непоправимый вред окружающей среде. Поэтому важным резервом экономии затрат и повышения экологической эффективности в СКВ и вентиляции, является применение аппаратов и устройств безмашинного получения холода.

К естественным источникам холодоснабжения относится процесс испарительного охлаждения воздуха. При этом применение установок испарительного охлаждения возможно и целесообразно в режимах охлаждения воздуха без его осушения. Отсутствие в этих установках дорогостоящего холодильного оборудования позволяет значительно снизить их первоначальную стоимость и эксплуатационные затраты, упростить конструкцию и обслуживание. Преимуществом испарительных охладителей является высокая энтальпия парообразования, свойственная воде. Расход воды на испарительное охлаждение невелик, что важно для районов с малыми водными ресурсами.

Кондиционер прост по конструкции. В основе цикла работы испарительного кондиционера лежит использование большой удельной теплоты испарения воды. Наружный воздух втягивается вентилятором, рециркулирующая вода подается насосом на орошение слоя, заполняя кассет, и вентилятор просасывает сухой и горячий наружный воздух через увлажненный слой. Проходя через смоченные водой фильтры, воздух снижает свою температуру, т.е. при непосредственном контакте с влажной поверхностью явное тепло воздуха расходуется на испарение воды, следствием чего является снижение температуры воздуха и увеличение его влажности (рис.).

Рисунок – Схема работы испарительного кондиционера.

1 – кассета; 2- осевой вентилятор; 3 – погружной насос; 4 – передняя декоративная панель; 5 – поворотные жалюзи; 6 – поддон; 7- клапан постоянного уровня воды.

Одновременно с охлаждением в орошаемом слое происходит и хорошая очистка наружного воздуха от пыли. В качестве заполнения орошаемого слоя используется древесная стружка, льняные нити или стекловолокно. Рациональным применением испарительного кондиционера данного типа можно считать применение в помещениях теплонапряженных цехов, для которых «побочные эффекты» испарительного охлаждения, такие как значительные расходы обрабатываемо воздуха и повышенная влажность сугубо положительно влияют на производственный процесс.

В силу указанных причин, в настоящее время проявляется большой интерес к расширению диапазона применения кондиционеров испарительного типа в системах комфортного, а также технологического кондиционирования микроклимата.

Кондиционеры испарительного охлаждения обычно используют принципы прямого или косвенного охлаждения воздуха. Наиболее перспективными и рациональными являются многоступенчатые схемы охлаждения воздуха, где испарительное охлаждение осуществляется на одной или нескольких ступенях. В таких схемах удается обеспечить более глубокое охлаждение и избежать повышения влажности в обслуживаемых помещениях.

Следует отметить, что весьма эффективны установки, где, в качестве одной из ступеней охлаждения осуществляется утилизация тепла удаляемого воздушного потока, что может заметно повысить процесса охлаждения воздуха и увеличить ее энергоэффективность.

Таким образом, на основе вышесказанного, повышение энергоэффективности кондиционеров испарительного охлаждения является актуальной задачей, решение которой предполагает создание термодинамической модели

тепло- и массообменных процессов, протекающих в кондиционере испарительного охлаждения и разработку методики расчета кондиционеров с утилизацией теплоты удаляемого воздушного потока.

Литературы

1. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. Учеб. Пособие для вузов. – 2-е перераб. – М.: Энергоиздат, 1981. – 320 с.

2. Зеликов В.В. «Справочник инженера по отоплению, вентиляции и кондиционированию. Тепловой и воздушный баланс зданий» 2011 г.

3. Кокорин О.Я. «Кондиционеры, работающие в режиме теплового насоса» 2002 г.

4. Ежемесячный теоретический и научно-практический журнал «Тепло-энергетика».

5. Кокорин О.Я., Согришвили М.Д. «Пути снижения расхода энергии в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха», 1982 г.

Код для цитирования: Скопировать