Chłodzenie wyparne

W zasadzie – podstawowy system chłodzenia wyparnego wykorzystuje tylko wodę i dmuchawę do chłodzenia powietrza obiegowego.

Gdy ciepłe, suche i nienasycone powietrze jest przeciągane przez ośrodek nasycony wodą – woda wyparowuje z ośrodka do pary w powietrzu. Energia parowania pochodzi z powietrza, które jest schładzane.

  • wzrost wilgotności powietrza – i spadek temperatury powietrza

Parowanie różni się od wrzenia i może być realizowane w temperaturze niższej niż temperatura wrzenia wody, ponieważ zachodzi na granicy ciecz-para.

Chłodzenie wyparne można realizować za pomocą

  • pośrednich układów wyparnych
  • pośrednich układów wyparnych
  • układów hybrydowych z pośrednimi i bezpośrednimi jednostkami chłodzenia wyparnego

Bezpośrednich układów chłodzenia wyparnego

W bezpośrednim układzie chłodzenia wyparnego -… powietrze zewnętrzne jest przepuszczane przez medium nasycone wodą (typowa celuloza) – lub powietrze jest spryskiwane wodą – i schładzane przez odparowanie. Schłodzone powietrze jest cyrkulowane przez dmuchawę.

Wilgoć może być dodawana do strumienia powietrza aż do nasycenia.

  • temperatura termometru suchego ulega zmniejszeniu
  • temperatura termometru mokrego nie ulega zmianie
  • względna wilgotność powietrza ulega zwiększeniu

Proces bezpośredniego chłodzenia wyparnego na wykresie psychrometrycznym

Powietrze o temperaturze termometru suchego 70 oF i wilgotności względnej 60% (stan A) jest schładzane (stan B) przez odparowanie wody. Proces ten jest przedstawiony na wykresie psychometrycznym poniżej.

Przy 100% nawilżeniu powietrza – temperatura suchego termometru zbliży się do 61 oF.

Proces bezpośredniego chłodzenia wyparnego na wykresie Molliera

Powietrze o temperaturze suchego termometru 30 oC i wilgotności względnej 60% (stan A) jest schładzane (stan B) przez odparowanie wody. Proces ten jest przedstawiony na poniższym wykresie Molliera.

Przy 100% nawilżeniu powietrza – temperatura suchego termometru zbliży się do 23,5 oC.

Pośrednie systemy chłodzenia wyparnego

W pośrednim systemie chłodzenia wyparnego strumień powietrza wtórnego jest schładzany przez odparowanie wody. Strumień powietrza wtórnego jest następnie wykorzystywany do chłodzenia powietrza pierwotnego w wymienniku ciepła.

Wilgoć nie jest dodawana do powietrza pierwotnego i

  • temperatura suchego termometru jest obniżona
  • temperatura mokrego termometru jest obniżona
  • wilgotność względna jest zwiększona
  • wilgotność właściwa jest niezmieniona
  • .

Pośredni proces chłodzenia wyparnego na wykresie psychrometrycznym

Powietrze w stanie A o temperaturze termometru suchego 70 oF i wilgotności względnej 60% (stan A) jest schładzane do stanu B przez strumień powietrza wtórnego schłodzonego przez odparowanie wody. Proces ten jest przedstawiony na poniższym wykresie psychometrycznym.

Przy 100% nawilżeniu powietrza wtórnego temperatura suchego termometru powietrza pierwotnego zbliża się do 70 oF. Wilgotność względna powietrza pierwotnego zbliża się do 83%.

Pośredni proces chłodzenia wyparnego na diagramie Molliera

Powietrze w stanie A o temperaturze termometru suchego 30 oC i wilgotności względnej 60% (stan A) jest schładzane do stanu B przez strumień powietrza wtórnego schłodzonego przez odparowującą wodę. Proces ten jest przedstawiony na wykresie Molliera poniżej.

Przy 100% nawilżeniu powietrza wtórnego temperatura suchego termometru powietrza pierwotnego zbliża się do 23,5 oC. Wilgotność względna powietrza pierwotnego zbliża się do 86%.

Hybrydowe systemy chłodzenia wyparnego

Bezpośrednie i pośrednie jednostki chłodzenia wyparnego mogą być łączone razem w systemach hybrydowych z szeregowo połączonymi pośrednimi i bezpośrednimi jednostkami wyparnymi. Ponadto jednostki wyparne można łączyć z bardziej energochłonnymi sprężarkowymi jednostkami chłodzącymi DX (Direct Expansion).

Korzyści z systemów chłodzenia wyparnego

Systemy chłodzenia wyparnego

  • mogą być ekonomiczne, ponieważ można zmniejszyć wymagany rozmiar sprężarkowego systemu chłodzenia DX. Jednostki odparowujące skracają czas pracy systemów DX
  • mogą być bardziej przyjazne dla środowiska niż systemy DX, ponieważ nie zawierają czynników chłodniczych
  • mogą być bardziej efektywne niż systemy DX w wyższych temperaturach

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.