清遠環(huán)??照{(diào)車間降溫,每年夏季來臨時,總有媒體宣傳一種節(jié)能型空調(diào)水空調(diào),說它的耗電量僅相當于一臺電風扇,但工作效果不比普通電空調(diào)差。水空調(diào)是如何實現(xiàn)制冷的?它真的節(jié)能么?在哪些場合適合使用?長期使用是否有損人的健康?本文將一一解決這些問題。
目前,人們使用的水空調(diào)主要有兩種形式:風機盤管水空調(diào)和直接蒸發(fā)水空調(diào)。
二、清遠環(huán)??照{(diào)車間降溫風機盤管水空調(diào)
風機盤管水空調(diào)是目前應(yīng)用最多的也是應(yīng)用最早的水空調(diào)。它主要是利用風機盤管將周圍環(huán)境的天然冷源所蘊含的冷量送到空調(diào)房間。天然冷源可以是井水,山澗水,江河湖水,海水等,因為它們的溫度在夏天都比較低。當它們的溫度比人們要求的室內(nèi)溫度低時,就可以通過不同的形式吸收室內(nèi)空氣的熱量,使室內(nèi)空氣降溫,所以稱它們?yōu)樘烊焕湓础?nbsp;
風機盤管的主要組成部分是風機和盤管。工作時用水泵將天然冷源水送入盤管,使盤管具有較低的表面溫度,而風機的任務(wù)是循環(huán)室內(nèi)空氣,強制空氣流經(jīng)并沖刷盤管表面,從而將天然冷源水所蘊含的冷量轉(zhuǎn)移至室內(nèi)空氣,實現(xiàn)對房間的空調(diào)降溫。其工作原理如下圖:
(一)清遠環(huán)保空調(diào)車間降溫天然冷源
如前所述,天然冷源可以是井水,山澗水,江河湖水,海水等。山澗水受到地理條件的限制,江河湖水以及海水的溫度大多隨環(huán)境氣溫改變較大,用得最多的還是井水,因為井水隨處可取。我國大部分地區(qū)地下水的水溫常年在20℃以下,江南地區(qū)的地下水水溫常年在18~20℃左右,再加上地下水位較高,井水可以輕易獲得,所以井水經(jīng)常被選做水空調(diào)的天然冷源。
當然也有特殊情況,如有些建筑物臨近水庫或深湖水,其水溫常年較低,也是很好的水空調(diào)天然冷源。另外,新疆吐魯番地區(qū)的坎兒井系統(tǒng),利用暗渠將天山上融化的雪水引至山腳下供人們生活、生產(chǎn)、灌溉農(nóng)作物使用。多數(shù)井水溫度常年在10℃以下,而當?shù)叵募練鉁赜趾芨撸苯邮褂玫蜏鼐畷懈鞣N負面影響,一般還要將井水提升至地面,讓太陽暴曬一段時間,水溫有所升高后再使用。其實這是對資源的浪費,10℃以下的井水是非常好的水空調(diào)冷源(中央空調(diào)的冷凍水溫度是7~12℃),井水經(jīng)過風機盤管機組后,水溫會升高幾度,然后再做生活、生產(chǎn)、灌溉農(nóng)田等使用是兩全其美的選擇。
(二)風機盤管機組
風機盤管機組的主要組成部分是風機和盤管。風機一般采用離心式風機,盤管大多是銅管,為了提高換熱效果,一般會采用銅管鋁翅片來加大換熱面積。目前國內(nèi)的風機盤管機組有兩排管、三排管和四排管等結(jié)構(gòu)形式,其中以三盤管居多。其實,盤管的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、換熱原理等都和家用空調(diào)室內(nèi)機的蒸發(fā)器、室外機的冷凝器是一樣的。風機盤管的工作任務(wù)是將天然冷源帶來的冷量通過盤管表面換至空氣,從而對空調(diào)房間降溫。
除了兩大主要組成部分外,機組還有過濾網(wǎng)、集水盤、外殼等。
風機盤管的外觀形式很多,有壁掛式、立柜式、天花板嵌入式、落地式等。作為水空調(diào)的主機,風機盤管一般以壁掛式和立柜式出現(xiàn)。
(三)水泵和管道
水泵選用離心式清水泵,管路選用鍍鋅鋼管或塑料管,有時候受條件限制甚至可以采用橡膠的軟管。工作是水泵推動水,把水經(jīng)管道送往室內(nèi)的盤管,也就是將天然冷源送達室內(nèi)。
(四)節(jié)能效果
綜上所述,風機盤管式的水空調(diào)在工作時,消耗電能的是水泵和風機,功率都不大,相當于1.5匹的水空調(diào)功率在300W以內(nèi)。而普通的1.5匹家用空調(diào)功率會在1000W左右,二者相比,水空調(diào)的節(jié)能效果是很明顯的。
(五)使用現(xiàn)狀
水空調(diào)的顯著節(jié)能效果是多數(shù)人選擇它的主要原因。地下水豐富的江南地區(qū),城市的小店鋪以及農(nóng)村有很多的水空調(diào)在運行。這些水空調(diào)大多采用地下井水,從水空調(diào)出來的水還可以做生活用水使用。
(六)局限性
水空調(diào)在使用過程中,也存在隱患:如空調(diào)房間的濕度過大;地下井水的使用受到限制。
1.濕度。人的舒適感是由溫度、濕度、二氧化碳含量、氧氣的含量、空氣清新程度等共同決定的。其中溫度和濕度是最基本的。也就是說,空調(diào)最基本的任務(wù)是保證房間空氣溫度和濕度,夏季舒適的室內(nèi)空氣溫度是24~28℃,相對濕度也應(yīng)維持在40~60%。
風機盤管式的水空調(diào)和普通家用空調(diào)相比,除濕能力要弱很多,水空調(diào)創(chuàng)造的室內(nèi)空氣環(huán)境濕度比普通空調(diào)高,較高的濕度會讓人產(chǎn)生不舒適感,也會對健康有影響。
為什么水空調(diào)的除濕能力比較低呢?這要從除濕原理講起。水空調(diào)和普通家用空調(diào)的除濕原理是一樣的,即冷凍除濕,也就是讓空氣中的水蒸氣在盤管表面結(jié)露。從工程熱力學上講當盤管表面溫度低于空氣的露點溫度時,空氣流經(jīng)盤管表面時就會結(jié)露。這就相當于從冰箱里拿出的玻璃瓶在空氣中放置一段時間后,其表面就會有很多露水,而且從冷凍室拿出的玻璃瓶表面結(jié)出的露水會更多,因為它的表面溫度更低。
前面講過,水空調(diào)大多采用地下井水,水溫在18~20℃左右,家用空調(diào)的室內(nèi)機蒸發(fā)器內(nèi)流經(jīng)的不是水而是制冷劑,它的溫度在2~3℃左右。因此,水空調(diào)的盤管表面比家用空調(diào)機的盤管表面溫度高十幾度,由此造成結(jié)露現(xiàn)象相差很多,除濕能力的差別也就顯而易見了。
三、清遠環(huán)??照{(diào)車間降溫,直接蒸發(fā)水空調(diào)
直接蒸發(fā)水空調(diào)是利用蒸發(fā)冷卻技術(shù),蒸發(fā)冷卻技術(shù)是人類最古老的冷卻方法之一。蒸發(fā)冷卻從熱學原理上是利用水沸騰時所需的汽化潛熱帶走熱量。這類似于涂抹在皮膚表面的酒精揮發(fā)后,皮膚有較涼的感覺。水直接蒸發(fā)空調(diào)的工作原理是讓空氣通過水的表面,表面的水吸取空氣的熱量蒸發(fā)為水蒸氣,空氣失去熱量溫度降低,從而實現(xiàn)制冷。當然空氣在獲得冷量降溫的同時,也將蒸發(fā)的水蒸氣一起帶走,濕度增加。
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