Технология охлаждения
Как работают испарительные охладители: четырехэтапный цикл, позволяющий снизить расходы на охлаждение на 80 %
Проверенное в пустыне четырехэтапное объяснение того, как испарительные воздухоохладители превращают 380 Вт электроэнергии в понижение температуры воздуха на 10°C — и почему они не могут выйти из строя в сухом климате.
Или 4-ступенчатый цикл
Каждый испарительный охладитель – от домашнего блока мощностью 110 Вт до промышленной машины мощностью 380 Вт – каждую секунду работы выполняет одни и те же четыре действия по порядку:
- Вытяните сухой наружный воздух через влажную охлаждающую подставку. Насос капает воду на целлюлозную или полимерную прокладку. Подушка остается насыщенной. Вентилятор протягивает через себя горячий наружный воздух.
- Вода испаряется в воздушном потоке. Когда вода превращается в пар, она поглощает скрытую теплоту испарения — 2260 кДж на килограмм испаряемой воды. Эта энергия исходит из воздуха. Воздух выходит холоднее и немного влажнее.
- Охлажденный воздух поступает в помещение. Промышленная установка производительностью 30 000 м³/ч полностью меняет воздух на складе площадью 200 м² каждые 90 секунд. Здесь нет ни рециркуляции, ни контура хладагента, ни компрессора.
- Небольшой слив отводит концентрированную минеральную воду. Неиспарившаяся вода остается в резервуаре. По мере оседания минералы концентрируются. Поплавковый клапан добавляет пресную воду; перелив приводит к сливу концентрата. Ожидаемый расход воды на промышленном агрегате мощностью 380 Вт составит 9–11 л/ч в режиме горячей и сухой работы.
Вот и вся машина. Ни компрессора, ни змеевика конденсатора, ни расширительного клапана, ни хладагента. «Хладагент» — вода.
Какой на самом деле воздух
Температура на выходе испарительного охладителя — это температура входящего воздуха по влажному термометру — температура, которой был бы воздух, если бы вы охладили его до 100% насыщения. В жарком и сухом климате:
| Условия участия | Мокрая лампочка | Прибл. выход |
|---|---|---|
| 40°C, относительная влажность 15% (День Феникса) | ~19°С | ~21°C в установке |
| 35°C, относительная влажность 30% (Мадридское лето) | ~22°С | ~24°C в аппарате |
| 30°C, относительная влажность 50 % (Итальянские равнины) | ~22°С | ~24°C в аппарате |
| 28°C, относительная влажность 80 % (Сингапур) | ~26°С | ~27°C в установке |
Первые три строки объясняют, почему испарительное охлаждение доминирует на засушливых и полузасушливых рынках. Четвертая строка объясняет, почему это не работает в экваториальной Юго-Восточной Азии. Воздух уже близок к насыщению; физике больше нечего предложить.
Электроматематика
Промышленный испарительный охладитель JHCOOL серии 30 перемещает 30 000 м³/ч при мощности 380 Вт. Ближайший кондиционер со сплит-системой хладагента, обеспечивающий сопоставимый поток воздуха и сопоставимый перепад температуры на складе, потребляет около 1500 Вт. Это разница 4× в счетчике, сохраняющаяся каждый час работы агрегата.
В обычный 8-часовой рабочий день в течение 6-месячного сезона охлаждения испарительная установка мощностью 380 Вт обходится примерно в 98 евро электроэнергии**. Сплит-система кондиционирования стоит около 389 евро — тот же воздух, та же рабочая среда, в четыре раза дороже.
Почему строители и отделы закупок предпочитают испарительный хладагент климатическому хладагенту
- Первоначальная стоимость. Промышленный испарительный охладитель производительностью 30 000 м³/ч стоит примерно 1/3 цены эквивалентного агрегата DX. Не требуется установка внешнего конденсатора, пайка линий хладагента и присутствие инженера по вводу в эксплуатацию на месте.
- Свободный вентиляционный воздух. Каждый кубический метр, перемещаемый кондиционером, представляет собой внешний воздух. В качестве побочного эффекта вы получаете вентиляцию свежим воздухом. На заводе, складе или мастерской это часто устраняет необходимость в отдельной системе принудительной вентиляции.
- Техническое обслуживание может выполнять владелец. Замена колодок один раз в сезон, проверка крыльчатки насоса ежеквартально, базовое обслуживание двигателя вентилятора ежегодно. Не требуется лицензированный специалист по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
- Нет нормативной заправки хладагента. Поэтапное сокращение использования R-410A, документация о соответствии требованиям F-газа, проверка утечек — ничего из этого не применимо.
Когда испарительный метод — неправильный инструмент
Если на вашем участке большую часть охлаждающего сезона температура ниже 20°C по влажному термометру (большая часть Северной Европы, северо-западная часть Тихого океана, большая часть Великобритании), единственным честным решением будет система охлаждения. Если вам нужна среда с контролируемой температурой ниже 18°C (серверные помещения, фармацевтические склады, прецизионное производство), испарительное охлаждение вам не подойдет. Используйте инструмент, подходящий для климата и применения.
*Укажите свой город, размеры вашего помещения и желаемую температуру. Мы подберем подходящее устройство или честно скажем вам, что испарительный охладитель — неправильный выбор. *
См. также
Экономия на охлаждении
Испарительный охладитель и кондиционер: честное сравнение эксплуатационных затрат
Внутри JHCOOL
2003: Первый пластиковый испарительный охладитель, построенный в мастерской площадью 600 м².
Отопительная техника