水簾的降溫原理簡單來說就是利用水蒸發(fā)過程中水吸收空氣中的熱量,使空氣溫度下降的物理學(xué)原理。系統(tǒng)的降溫過程是在其核心“濕簾紙”內(nèi)完成的。當(dāng)室外熱空氣被風(fēng)機(jī)抽吸進(jìn)入布滿冷卻水的濕簾紙時,冷卻水由液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的水分子,吸收空氣中大量的熱能從而使空氣溫度迅速下降,與室內(nèi)的熱空氣混合后,通過負(fù)壓風(fēng)機(jī)排出室外。而這一降溫過程就是一種絕熱降溫過程,也叫做等焓加濕。
一個體系從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中,若其焓值不變,則稱之為等焓過程。在絕熱的條件下向空氣噴水或水蒸發(fā)而向空氣中加入水蒸氣的過程稱為絕熱加濕過程。
因?yàn)槭墙^熱的,水蒸發(fā)吸收的潛熱完全來自空氣自身,加濕后濕空氣的溫度將降低,故又稱為蒸發(fā)冷卻過程。沿著等焓線變化過程中(1->2的變化方向)可以看出它的含濕量和潛熱增加了,只有當(dāng)相對濕度φ=100%時,干球溫度才等于濕球溫度。干球溫度比濕球溫度高,干濕球溫度差就是蒸發(fā)冷卻動力,干濕球溫度差越大其蒸發(fā)冷卻效果越好。
簡單的解釋一下狀態(tài)1->2的過程(可查閱詳細(xì)的焓濕圖)。此過程,溫度下降了,但是相對濕度上升了。說明水簾降溫實(shí)際上是溫度與相對濕度的一個交換過程。降低溫度的能力與空氣的相對干燥程度息息相關(guān)。若空氣相對較干燥(相對濕度低),那么此空氣可容納水分能力較強(qiáng),即可吸收更多的水分進(jìn)入空氣中,意味著能夠吸收更多的熱量從而下降更多的溫度;反之,可下降的溫度就較少。
綜上可知,水簾真的是“靠天吃飯”的。這也進(jìn)一步解釋了水簾為什么在干燥的北方夏季效果較好,而在濕熱的南方效果較差的現(xiàn)象。所以在南方的夏季建議設(shè)計雞舍過程中相應(yīng)的增加通風(fēng)量從而增加舍內(nèi)外的濕度交換并且提高風(fēng)制冷效果
和普通空調(diào)不一樣,水冷空調(diào)依靠水分蒸發(fā)熱量,水分是無污染的可再生資源,不像傳統(tǒng)空調(diào)需要雪輔助冷卻,減少氟利昂排放,保護(hù)臭氧層,因此水冷空氣冷卻器又稱環(huán)??照{(diào),綠色空調(diào)。
水冷空調(diào)本身沒有壓縮機(jī),而且這種空調(diào)沒有冷煤。相反水冷空調(diào)只需依靠風(fēng)機(jī)電機(jī)產(chǎn)生冷風(fēng),功耗僅為1 / 8-1 / 10。其實(shí)是可以起到省電省心的效果,是一種值得購買的綠色實(shí)用的空調(diào)。與傳統(tǒng)壓縮機(jī)空調(diào)系列相比,水冷空調(diào)消耗也是比較低的。
水冷空調(diào)的冷卻速度也比較快。在南方地區(qū),往往和北方比,是較潮濕的地區(qū)。水冷空調(diào)一般可達(dá)到5-10℃左右,可以會是一種有著顯著降溫效果的設(shè)備哦。
氣源熱泵即通常所說的風(fēng)冷熱泵,是以室外空氣作為熱源,是目前應(yīng)用為廣泛的熱泵系統(tǒng),清洗空調(diào)設(shè)備環(huán)??照{(diào)廠家,現(xiàn)已成為市場上的主導(dǎo)產(chǎn)品,但這種熱泵的應(yīng)用有其局限性,在我國北方寒冷的冬季,隨著室外溫度的降低,熱泵效率大大降低,而且蒸發(fā)器極易結(jié)冰,需消耗電能解凍,很不經(jīng)濟(jì),因此這種熱泵僅適用于我國黃河以南,冬季室外氣溫較高的地區(qū)使用。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高,空調(diào)應(yīng)用日益廣泛。在各類建筑物中,中央空調(diào)已是現(xiàn)代建筑創(chuàng)造舒適高效的工作和生活環(huán)境所不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施,已成為現(xiàn)代建筑的重要標(biāo)志之一。
然而,空調(diào)系統(tǒng)用電量在總用電量中的比例也在不斷上升,中央空調(diào)用電量的激增已經(jīng)引起了電網(wǎng)供電緊張。在能源日益緊缺的當(dāng)今社會,對空調(diào)進(jìn)行節(jié)能是一個很熱門的話題。
雖然目前市面上的空調(diào)節(jié)能技術(shù)很多,但絕大多數(shù)都是針對空調(diào)主機(jī)進(jìn)行節(jié)能,而忽視了空調(diào)的其它兩個重要組成部分——風(fēng)機(jī)和水泵的節(jié)能潛力。針對這一現(xiàn)實(shí)狀況,本文提出了一種基于實(shí)測數(shù)據(jù)對空調(diào)風(fēng)機(jī)和水泵進(jìn)行節(jié)能的方案,并設(shè)計了相應(yīng)的控制器,終達(dá)到節(jié)能效果。
1 中央空調(diào)風(fēng)機(jī)和水泵的節(jié)能方案
1.1 節(jié)能控制器總體架構(gòu)
中央空調(diào)風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能控制器的總體架構(gòu)如圖1所示,圖的左半部分是需要采集的各種信號,以便核心算法的處理;圖的右半部分是輸出信號,主要輸出的是頻率信號,以便各個風(fēng)機(jī)、水泵變頻之用,詳細(xì)介紹如下。
1.1.1 溫度數(shù)據(jù)
在算法中,需要將冷量值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的水泵流量值和風(fēng)機(jī)送風(fēng)量值,這就需要利用圖2所示的公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由公式可知,需要測量溫度數(shù)值,采用溫度傳感器采集所需的溫度信號并且通過串口轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳輸?shù)焦た貦C(jī)內(nèi),單位為攝氏度(℃)。
1.1.2 預(yù)測冷量
利用現(xiàn)有的冷量預(yù)測技術(shù),獲取室內(nèi)所需的冷量,單位為瓦(W)。
1.1.3 功率和頻率采集
采用ART2010數(shù)據(jù)采集卡采集各個風(fēng)機(jī)、水泵當(dāng)前的運(yùn)行的電壓值,并且通過自帶的AD轉(zhuǎn)換函數(shù)實(shí)現(xiàn)電信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的功率值,單位為瓦(W),傳輸?shù)焦た貦C(jī)中。
頻率采集采用頻率計數(shù)器,單位為(HZ),同樣傳輸?shù)焦た貦C(jī)中。
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