浙江大學航空航天學院

1 直接蒸發冷卻空調技術

1.1 蒸發冷卻空調技術的發展及研究現狀

蒸發冷卻空調技術是一種環保、高效、節能的冷卻技術。由于其無以倫比的*性，引起了各國科學家對蒸發冷卻技術研究工作的關注 。在我國，將蒸發冷卻空調技術作為自然冷源替代人工冷源的研究早在20世紀60年代已引起國內學者的關注。20世紀80年代至90年代，我國對蒸發冷卻技術的研究主要集中在同濟大學、哈爾濱工業大學、天津大學等高校，主要研究蒸發冷卻空調技術的傳遞過程理論分析、熱濕交換計算、填料性能以及其他相關試驗。與此同時，哈爾濱空調廠生產出*填料蒸發式空氣冷卻機，新疆綠色使者有限公司開發出了親水性鋁填料直接蒸發冷卻器等系列產品，福建奧藍集團開發出了系列蒸發冷卻機。進入21世紀，西安工程大學以黃翔老師為*的蒸發冷卻團隊對蒸發冷卻空調技術進行了大量的實驗研究和推廣應用工作，并取得了可喜的成績。目前，蒸發冷卻空調技術已經在新疆、甘肅、寧夏、青海等西北地區以及廣東、福建、浙江等沿海地區得到推廣應用。

1.2 蒸發冷卻空調技術概述

蒸發冷卻空調技術是利用水的蒸發取得能量，不必將蒸發后的水蒸汽再進行壓縮、冷凝回到液態水后再進行蒸發，一般可以直接補充水分來維持蒸發冷卻過程的進行。由于是以水作為制冷劑的，不使用 CFC，所以不會對臭氧層造成破壞，無溫室效應，對大氣無污染，同時可以直接采用全新風，排走室內的有害物質，有一定的去除污染物的能力，可以改善室內空氣品質。而且其制冷不需要消耗壓縮功，所消耗的能量只有水泵和風機的能耗，COP 高于常規的機械制冷系統，因此非常節能。在經濟方面，蒸發冷卻系統設備簡單，投資少，運行費用低且操作簡單。被稱為“*制冷技術”、“綠色空調”和“仿生空調”。表1 對蒸發冷卻技術與常規的機械制冷技術進行了比較，可以看出，與機械制冷相比，蒸發冷卻技術在節能、環保、經濟及提高室內空氣品質等方面具有明顯的優勢。但同時它也存在一些不足之處，如不具有除濕功能，冷卻空氣的能力受氣候環境的影響等。所以，在應用中，可以將蒸發冷卻技術與機械制冷有機地結合起來，相互取長補短，發揮各自的優點[10]。直接蒸發冷卻是蒸發冷卻技術的一種重要形式，是指空氣與大面積的水直接接觸，由于水的蒸發，空氣與水的溫度都降低，且空氣的含濕量有所增加，空氣的顯熱轉化為潛熱，這是一個絕熱加濕過程。直接蒸發冷卻空調機是一種新穎的空調設備，具有節能、環保、送風品質高等優點。該機組結構非常簡單，如圖 1 所示，主要由填料、水泵、風機、集水箱及供水系統組成。其工作原理如圖2所示，它是利用循環水直接噴淋未飽和濕空氣形成的降溫、增濕、等焓過程，其變化過程。

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