испарительный охладитель для чего нужен
Испарительные воздухоохладители: сфера применения и конструктивные особенности
Испарительные воздухоохладители называют дешевыми кондиционерами. Так оно и есть, ведь оба устройства занимаются одним и тем же. А именно: охлаждают окружающий воздух. Однако и принцип их работы, и технические характеристики, а также конструктивные особенности существенно различаются между собой.
Конструкция устройства
Конструктивно такие типы испарителей состоят из:
Принцип работы в этом случае следующий. Нагнетательный вентилятор забирает из окружающей среды воздух, который, в свою очередь, проходит через систему охлаждающих фильтров, смоченных водой. При этом воздух охлаждается до нужной температуры – и выводится из охладителя.
В основе принципа работы, который использует охладитель воздуха испарительного типа лежит физический закон о том, что смоченные поверхности всегда способствуют улучшенному теплоотделению. Внутренняя энергия при этом забирается молекулами испаряющейся жидкости – и в результате температура понижается.
Комплектные фильтры способствуют дополнительному очищению окружающего воздуха от посторонних примесей. Есть модели охладителей, которые дезодорируют воздух, устраняют неприятные запахи. Но не стоит уповать на то, что такие охладители справятся с сильными загрязнениями. Если воздух внутри помещения будет очень задымлен, запылен и т. д., то даже самый мощный воздухооладитель не справится с очисткой. Более того, чрезвычайное загрязнение может послужить скорейшему выходу из строя испарителя.
Совет: При покупке охладителя с испарителем не стоит доверять рекламным уловкам, которые будто бы гарантируют повышенный эффект от работы устройства в том случае, если воздух повторно проходит через испаритель. Напротив: охлаждающий эффект в значительной степени снижается, если воздух проходит более одного раза через охладитель.
При выборе испарителя необходимо обратить внимание на его мощность, на то, сколько объема воздуха он может «обслужить». Здесь работает простое правило: сколько воздуха поступило в устройство – столько же должно быть выведено в дальнейшем из помещения – через форточки, открытые окна, систему вентиляции и т. д.
Если не соблюдать это правило, то охладитель повысит влажность воздуха – и в результате может быть нанесен вред здоровью находящихся внутри помещения людей.
Совет: Если есть возможность, то лучше приобрести охладитель, который может функционировать и в режиме водяного охлаждения воздуха через испаритель, и в режиме обычного вентилятора.
Где применяются охладители испарительного типа
Эти устройства бывают и бытовыми, и промышленными, компактными и довольно громоздкими. Ведь область их использования чрезвычайно широка. Охлаждение воздуха внутри жилых помещений, в офисах и на складах, в торговых центрах, в кафе и в ресторанах, садовых оранжереях, на верандах… Этот список можно еще очень долго продолжать и продолжать.
Охладители воздуха испарительного типа будет гораздо предпочтительнее применять в тех местах, где по каким-то причинам невозможна установка обычного кондиционера. Такие охладители:
По цене испарительные воздухоохладители куда более доступны, чем кондиционеры.
Обзор некоторых моделей
Рынок такого типа оборудования недостатка в предложениях не испытывает. Но можно порекомендовать обратить внимание на некоторые виды испарительных охладителей.
Заслуживает самого пристального внимания мобильный испарительный охладитель honeywell cl15ae. По его названию можно понять, что главным его достоинством является возможность установки практически где угодно. Эта модель имеет небольшие габариты, но при этом довольно мощная и функциональная. Обслуживаемая площадь – 20 квадратных метров. Объем перегоняемого воздуха в течение часа составляет 490 кубометров. При этом установка имеет небольшую массу – всего 10 килограммов. Вместительность водяного бака – 15 литров. Модель проста в обслуживании, не требует усилий при установке. Ее можно удобно перемещать из одной комнаты в другую. Управление облегчается наличием пульта дистанционного управления, а также электронной индикацией.
Еще одним настоящим хитом продаж можно считать мобильный охладитель воздуха sabiel mb16. Эта модель несколько более производительна. Она рассчитана на площадь помещения 30 квадратных метров. За минуту вентилятор может перегнать 27 кубометров воздуха. Емкость водяного бака – 10 литров. При расходе жидкости в 1,2 литра в час этого хватит примерно на 8 часов беспрерывной работы. Модель также имеет пульт дистанционного управления, отличается весьма привлекательным внешне и эргономичным дизайном.
Своими руками
Учитывая, что за охладитель воздуха в любом случае придется заплатить некоторую сумму, некоторые люди предпочитают изготовить испарительный охладитель своими руками.
Ничего особенно сложного в этом нет. И даже не обладая выдающимися инженерными навыками, соорудить несложную охладительную установку испарительного типа не составит большого труда.
Для начала потребуется приобрести вентилятор – максимально возможной производительности. А также потребуется гофрированная труба такого диаметра, чтобы можно было ее насадить на вентилятор.
Затем вентилятор располагается на небольшую возвышенность, а труба выгибается таким способом, чтобы с обратной к вентилятору стороны она также была немного приподнята. Внутрь трубы можно залить самую обычную воду. Поднимать край ее нужно как раз для того, чтобы вода не вылилась, даже под напором воздушной струи вентилятора.
Остается лишь включить вентилятор. Охлажденный воздух, продуваемый сквозь трубу, наполненную водой, будет ниже окружающей температуры минимум на 5 градусов. А если добавить в воду лед или иней со стенок морозильной камеры, то можно получить снижение температуры еще на пару-тройку градусов.
Есть и еще более простой способ. К вентилятору просто привесить пластиковые бутылки, наполненные льдом. А можно рядом положить намоченное в воде полотенце. Конечно, сразу после того, как вода испарится, охлаждающий эффект прекратится. Однако его можно намочить вновь.
Способов соорудить подобного рода охладитель довольно много. И особо изобретательные личности могут проявить себя именно в этом, притом еще и сэкономив весьма приличную сумму денег.
N6 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ЛИКБЕЗ: ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ, или «Фреон, не парься!»
Различают испарительное охлаждение воздуха прямое, косвенное, двухступенчатое (прямое и косвенное), комбинированное или гибридное (компрессионное и натуральное) и регенеративное косвенное, получившее название цикла Майсоценко.
Прямое испарение незначительно снижает температуру воздуха, но увеличивает его влажность. Косвенное испарительное охлаждение воздуха достигает температуры влажного термометра. Двухступенчатое сильнее снижает температуру и меньше добавляет влажности. Гибридное охлаждение экономит до 80% энергии, предварительно охлаждая воздух натуральным способом и доводя его температуру до минимума компрессионным способом. Регенеративное косвенное испарительное охлаждение (цикл Майсоценко, М-цикл) снижает температуру до точки росы (т.е. значительно ниже) и экономит до 90% электроэнергии, обходясь без компрессора, фреонов, шума, рециркуляции.
P.S. М-цикл обозначен красной линией на первом (энтальпия) и синий линией на втором (энергоэффективность) прилагаемых графиках
Наука | Научпоп
6.1K поста 69K подписчика
Правила сообщества
ВНИМАНИЕ! В связи с новой волной пандемии и шумом вокруг вакцинации агрессивные антивакцинаторы банятся без предупреждения, а их особенно мракобесные комментарии — скрываются.
Основные условия публикации
— Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.
— Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.
— Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.
— Видеоматериалы должны иметь описание.
— Названия должны отражать суть исследования.
— Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.
Не принимаются к публикации
— Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.
— Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.
— Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.
— Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.
— Попытки использовать сообщество для рекламы.
— Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.
— Нарушение правил сайта в целом.
Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество пикабу.
Видел я такой кондиционер советского производства, ну или точнее его остатки. Основной недостаток данного способа охлаждения можно описать одним словом: «Градирня». Ну т.е. в той или иной форме, но нужно дохрена пространства и воды. Используется только на промышленных объектах.
За забор смотрел?!
Без национальности
Если бы у мужчин была своя горячая линия поддержки
Первые 40 лет детства в жизни мальчиков
Японцы до сих пор не очень понимают как именно работает христианство
Выручил так сказать
Как я в вебкам переводчиком работал
А я что- подумал, совещания на камеру проводят, нормальная практика, работа непыльная, да еще и зп. пообещали от штуки баксов. Ночью пригласили стажироваться, мол, часовые пояса у специалистов не совпадают.
Явление охлаждения вследствие испарения воды настолько естественно, что, сталкиваясь, не замечаем его. Отличительной особенностью этого процесса является его нетребовательность каких-либо усилий по охлаждению. Так, совершенно естественным образом, воздух вблизи побережья или даже фонтана почему-то более прохладен, чем воздух на значительном удалении от воды. Более того, наши предки, не знавшие роскоши использования кондиционеров до недавнего времени, спасались от зноя жаркими летними днями занавешиванием окон влажной тканью. Испарение воды с ее поверхности, а также воздух, проходящий сквозь этот влажный «фильтр», приносили в комнату заметное облегчение. Причем, процесс не требовал никакой дополнительной работы и даже не расходовал электричества.
Искушенные в вопросах термодинамики, конечно, помнят, что процесс испарительного охлаждения (впрочем, как и ряд других процессов) хорошо «проиллюстрирован» на номограмме влажного воздуха 
Рамзина (Молье, i-d-диаграмме). Понижение температуры воздуха происходит не за счет работы холодильной машины, а в результате фазового перехода воды в воздух (испарения), сопровождающегося поглощением (тепловой) энергии из окружающей среды. Неудивительно, что столь полезное природное явление, как испарительное охлаждение не могло остаться незамеченным пытливым инженерным умом. И вот, сегодня охладители испарительного типа уже широко используются во благо человечеству.
Конструкция типичного испарительного охладителя проста и служит осуществлению естественного процесса.
Горячий сухой воздух всасывается вентилятором охладителя, пропускается через мокрую пластину и нагнетается в выпускное отверстие (воздуховод) уже увлажненным с пониженной температурой. До какой же температуры можно охладить помещение, в результате процесса испарительного охлаждения? Разумеется, охлаждающая способность этого процесса не безгранична и зависит от исходной температуры и влажности окружающего воздуха.
Минимальное значение температуры, которого можно достичь за счет испарения при адиабатном процессе, лежит на пересечении линии, параллельной энтальпии, опущенной из точки с исходными значениями температуры и влажности с линией 100%-й влажности. Данная температура называется температурой мокрого термометра. Для простоты восприятия значения температур максимального охлаждения, в зависимости от температуры и влажности окружающей среды, собраны в 
таблицу.
Испарительное охлаждение в сочетании с вытяжной вентиляцией (как принудительной, так и естественной) обеспечивает комфортные условия деятельности и отдыха людей в больших помещениях, как производственного, так и бытового назначений.
Маленькая «хитрость» большого успеха в создании комфортных климатических условий за счет испарительного охлаждения заключается в снижении уровня ощущаемого тепла, даже при незначительном снижении температуры. Убедительным подтверждением тому может служить вышеприведенный пример нашего комфортного самочувствия в жаркий день на берегу моря. Процесс испарительного охлаждения характеризуется низкими энергетическими затратами и высокими экологическими параметрами.
Вот, почему интерес общества к нему с каждым годом растет, вытесняя из обихода дорогостоящие и энергоемкие компрессорные установки.
Статья об испарительных охладителях воздуха
Испарительный охладитель (также охладитель влажным воздухом, охладитель испарительного типа, увлажнитель воздуха) — устройство, охлаждающее воздух с помощью испарения воды. Испарительное охлаждение отличается от обычных систем кондиционирования воздуха, использующих парокомпрессионный цикл или цикл абсорбционного охлаждения. В его основе лежит использование большой удельной теплоты испарения воды. Температура сухого воздуха может быть существенно снижена с помощью фазового перехода жидкой воды в пар, и этот процесс требует значительно меньше энергии, чем компрессионное охлаждение. В очень сухом климате испарительное охлаждение имеет также то преимущество, что при кондиционировании воздуха увеличивает его влажность, и это создаёт больше комфорта для людей, находящихся в помещении. Однако, в отличие от парокомпрессионного охлаждения, оно требует постоянного источника воды, и в процессе эксплуатации постоянно её потребляет.
Существующий в США термин «болотный охладитель» (англ. swamp cooler), возможно, появился из-за запаха водорослей, производимого первыми моделями аппаратов. Такие типы испарительных охладителей, как воздушная мойка и градирня, сконструированы не для жилых помещений, хотя и используют те же принципы, что и испарительный охладитель. Испарительный охладитель также может быть использован для увеличения эффективности больших систем кондиционирования (в охлаждении змеевиков). Испарительное охлаждение особенно хорошо подходит для климатических зон с высокой температурой воздуха и низкой влажностью. Например, в США это такие города, как Денвер, Солт-Лейк-Сити, Альбукерка, Эль-Пасо, Тусон, и Фресно, где распространены испарительные охладители и доступны большие объёмы воды.
Испарительное кондиционирование воздуха также хорошо подходит и достаточно популярно в южной (умеренной) части Австралии. В сухом, засушливом климате средства, необходимые для установки и эксплуатации испарительного охладителя, приблизительно на 80 % меньше, чем при установке классического кондиционирования воздуха. Тем не менее, испарительное и компрессионное охлаждение иногда используется совместно, для получения оптимальных результатов охлаждения воздуха. Некоторые испарительные охладители в отопительный сезон могут использоваться как увлажнители.
Кроме широкого употребления в сухом климате, существует много экономически-эффективных способов применения испарительного охлаждения в местах с умеренной влажностью. Его часто используют индустриальные предприятия, ресторанные кухни, прачечные, химчистки, теплицы, места с дополнительным охлаждением (доки, склады, заводы, строительные площадки, спортивные мероприятия, мастерские, гаражи и питомники), аграрные комплексы (птичники, свинарники, коровники). Во влажном климате испарительное охлаждение может иметь небольшое преимущество в температурном комфорте в сравнении с увеличением вентиляции
История
На протяжении веков цивилизации находили оригинальные методы борьбы со зноем на своих территориях. Ранняя форма охлаждающей системы, «ловец ветра», была изобретена много тысяч лет назад в Персии (Иран). Это была система ветряных валов на крыше, которые улавливали ветер, пропускали его через воду, и задували охлаждённый воздух во внутренние помещения. В наши дни Иран заменил ловцов ветра на испарительные охладители (Coolere Âbi) и широко их использует. В центральном Иране насчитывается около 9,000,000 испарительных охладителей, и только за первые два месяца 1385 года по Персидско-Иранскому календарю (Апрель-Май 2006) в Иране было продано130,000 таких аппаратов.
В США испарительный охладитель в двадцатом веке был объектом многочисленных патентов. Многие из которых, начиная с 1906 года, предлагали использовать древесную стружку, как прокладку переносящую большое количество воды при контакте с движущимся воздухом, и поддерживающую интенсивное испарение. Стандартная конструкция, как показано в патенте 1945 года, включает водяной резервуар (обычно оснащённый поплавковым клапаном для регулировки уровня), насос для циркуляции воды через прокладки из древесных стружек, и вентилятор для вдувания воздуха через прокладки в жилые помещения. Эта конструкция и материалы остаются основными, в технологии испарительных охладителей, на юго-западе США. В этом регионе они дополнительно используются для увеличения влажности.
Испарительное охлаждение было распространено в авиационных двигателях 1930-х годов, например, в двигателе для дирижабля Beardmore Tornado. Эта система была использована для уменьшения или полного исключения радиатора, который в ином случае мог бы создать существенное аэродинамическое сопротивление. В этих системах вода в двигателе поддерживалась под давлением с помощью насосов, позволявших ей нагреваться до температуры более 100 °C, поскольку фактическая точка кипения зависит от давления. Перегретая вода распылялась через сопло на открытую трубу, где мгновенно испарялась, принимая её тепло. Эти трубы могли быть расположены под поверхностью самолёта для создания нулевого сопротивления. Однако, эти системы имели и серьёзные недостатки. Поскольку для охлаждения воды было необходимо большое количество труб, система охлаждения занимала много места в самолёте, даже будучи скрытой. При этом возникали вопросы сложности и надёжности. В дополнение к большим размерам, эту систему было легко вывести из строя вражеским огнём, и практически невозможно бронировать. Вместо этого, английские и американские авиаконструкторы начали использовать в охлаждающих радиаторных системах этиленгликоль. Немцы стали использовать стандартные обтекаемые радиаторы. Даже наибольшие сторонники этого метода, Heinkel и Günter brothers, прекратили его использование в 1940 году.
Внешние приборы испарительного охлаждения устанавливались на некоторые автомобили для охлаждения салона. Зачастую они продавались как дополнительные аксессуары. Использование приборов испарительного охлаждения в автомобилях продолжалось до тех пор, пока не приобрело широкое распространение парокомпрессионное кондиционирование воздуха.
Физические принципы
Охлаждение при испарении — это физический феномен, при котором испарение жидкости в окружающий воздух охлаждает объект или контактирующую с ним жидкость. Скрытая теплота, количество теплоты необходимое для испарения жидкости, берётся из окружающей среды. При изучении испарения воды, влажный термометр сравнивается с сухим, полученное значение соответствует потенциалу охлаждения при испарении. Чем больше разница двух температур, тем больше эффект охлаждения. Если температура одинаковая, то испарения воды в окружающую атмосферу не происходит, соответственно нет и охлаждающего эффекта.
Простым примером природного испарительного охлаждения является потоотделение, при этом тело выделяет пот для собственного охлаждения. Количество передаваемой теплоты зависит от уровня испарения, на каждый килограмм испарённой воды передаётся 2257 кДж (при температуре 35 °С). Уровень испарения зависит от влажности и температуры окружающего воздуха, поэтому в жаркие влажные дни пот накапливается на теле. Выделившийся в таких условиях пот не может испарится.
Принцип испарительного охлаждения отличается от того, на котором работают аппараты парокомпрессионного охлаждения, хотя они также требуют испарения (испарение является частью системы). В парокомпрессионном цикле, после испарения хладагента внутри испарительного змеевика, охлаждающий газ сжимается и охлаждается, под давлением конденсируясь в жидкое состояние. В отличие от этого цикла, в испарительном охладителе вода испаряется только один раз. Испарённая вода в охладительном приборе выводится в пространство с охлажденным воздухом. В градирне испарившаяся вода уносится потоком воздуха.
Применение
Испарительное охлаждение, в силу своей дешевизны и низкой энергозатратности, является распространенным способом охлаждения помещений для поддержания температурного комфорта. Однако, испарительное охлаждение требует постоянного источника воды для испарения, и эффективно только при низкой и средней относительной влажности, ограничивающей его эффективное применение только зонами сухого, среднеконтинентального климата.
Применение этого типа охлаждения очень распространено в криогенике. Из резервуара с криогенной жидкостью постоянно откачивается пар, и жидкость непрерывно испаряется до тех пор, пока поддерживается существенное насыщение пара. Испарительное охлаждение с помощью обычного гелия в сосуде 1-К, может опустить температуру до, как минимум, 1.2 K. Испарительное охлаждение с помощью гелия-3 может обеспечить температуру ниже 300 mK. Эти технологии могут быть использованы для создания криоохладителей, и как компонент систем низкотемпературного криостаза (таких как рефрижераторы растворения). При падении температуры падает и насыщение пара над жидкостью, после чего охлаждение становится менее эффективным. Это явление устанавливает нижнюю границу температуры достижимую для данной жидкости.
Применением схожего с испарительным охлаждением принципа, является создание «самоохлаждающихся» банок. Отдельные отсеки внутри банки содержат впитывающее вещество и жидкость. Перед употреблением напитка вытягивается вкладка, впитывающее вещество входит в контакт с жидкостью и растворяется. При этом оно поглощает определённое количество тепловой энергии — это удельная теплота плавления. Испарительное охлаждение использует фазовый переход из жидкости в пар и удельную теплоту испарения, но самоохлаждение так же может достигаться при переходе из твёрдого состояния в жидкое с поглощением удельной теплоты плавления.
На Земле, огромное количество воды испаряется деревьями через устьица, специальные поры расположенные на листьях. Благодаря этому процессу испарительного охлаждения, леса взаимодействуют с климатом планеты в локальном и глобальном масштабе.
Испарительное охлаждение в планетарном масштабе можно наблюдать на Плутоне, где это называется антипарниковым эффектом.
Испарительное охлаждение также является последним шагом при достижении ультранизких температур, требуемых для получения конденсации Бозе-Эйнштейна (БЭК). При этом для выборочного удаления высокоэнергетичных (горячих) атомов из атомного облака, пока оставшиеся атомы охлаждаются до температуры ниже перехода БЭК, используется так называемое принудительное испарительное охлаждение. Для облака, состоящего из 1 миллиона атомов щелочных металлов, эта температура составляет около 1μK.
Хотя автоматические космические аппараты почти полностью используют тепловое излучение, в коротких миссиях многие пилотируемые космические аппараты применяли испарительное охлаждение. Примеры включают Спейс шаттл, модуль Аполлон, лунный модуль и первичную систему жизнеобеспечения использовавшуюся в программе Аполлон. На Аполлоне CSM и Спейс шаттл также были установлены радиаторы, а система шаттл могла испарять аммоний также как и воду. Космический аппарат Аполлон использовал очиститель, небольшое пассивное устройство, которое сбрасывало лишнее тепло в водяной пар и выдувало его в космос. Когда жидкая вода помещается в вакуум, она начинает интенсивно кипеть, унося достаточно тепла чтобы заморозить оставшуюся, образовавшийся лёд накрывал очиститель, и автоматически регулировал питающий поток воды с тепловой нагрузкой. При этом использовалась вода которая остаётся от топливных элементов работающих на многих пилотируемых космических аппаратах для производства электроэнергии.
Конструкции испарительных охладителей
Все конструкции испарительных охладителей используют то преимущество, что вода имеет одну из наибольших известных энтальпий парообразования (удельную теплоту испарения).
Иллюстрация испарительного охлаждения
Прямое испарительное охлаждение (открытый цикл) используется для снижения температуры воздуха с помощью удельной теплоты испарения, изменяя жидкое состояние воды на газообразное. В этом процессе энергия в воздухе не меняется. Сухой, тёплый воздух заменяется на прохладный и влажный. Тепло внешнего воздуха используется для испарения воды.
Непрямое испарительное охлаждение (закрытый цикл) процесс похожий на прямое испарительное охлаждение, но использующий определённый тип теплообменника. В этом случае влажный, охлаждённый воздух не контактирует с кондиционируемой средой.
Двухстадийное испарительное охлаждение, или непрямое/прямое. Традиционные испарительные охладители используют только часть энергии необходимой аппаратам парокомпрессионного охлаждения или системам адсорбционного кондиционирования. К сожалению, они повышают влажность воздуха до дискомфортного уровня (за исключением очень сухих климатических зон). Двухстадийные испарительные охладители не повышают уровень влажности настолько, насколько это делают стандартные одноступенчатые испарительные охладители. На первой стадии двухстадийного охладителя, тёплый воздух охлаждается непрямым путём без увеличения влажности (с помощью прохождения через теплообменник, охлаждаемый испарением снаружи). В прямой стадии предварительно охлаждённый воздух проходит через пропитанную водой прокладку, дополнительно охлаждается и становится более влажным. Поскольку в процесс включена первая, предохлаждающая стадия, на стадии прямого испарения необходимо меньше влажности для достижения требуемых температур. В результате, по словам производителей, процесс охлаждает воздух с относительной влажностью в пределах 50 — 70 %, в зависимости от климата.
Стандартная конструкция
Стандартно, бытовые и промышленные охладители используют прямое испарительное охлаждение и могут быть описаны как закрытые металлические или пластиковые корпуса с вентилируемой стороной содержащей вентилятор, электрический мотор со шкивом, или осевой вентилятор с прямым приводом, а также водный насос для увлажнения испарительных прокладок. Аппарат может монтироваться на крыше здания (нисходящий поток), или на наружных стенах и окнах (горизонтальный поток). С целью охлаждения, вентилятор засасывает воздух через боковые отверстия и проводит его через влажные прокладки. Теплота воздуха испаряет воду из прокладок, которые постоянно увлажняются для продолжения процесса охлаждения. В дальнейшем охлаждённый и влажный воздух распространяется по зданию через вентиляцию в крыше или стенах. Поскольку охлаждённый воздух вдувается снаружи, в помещении должны присутствовать вытяжные отверстия, чтобы выпускать поток воздуха обратно. Воздух должен проходить через систему только один раз, в ином случае охлаждающий эффект снизится. Это связанно с достижением точки насыщения воздуха. Зачастую, в помещениях обслуживаемых испарительными охладителями происходит около 15 смен воздуха за час (ACHs).
Охлаждающие прокладки
Традиционно, прокладки состоят из древесной стружки (волокон осиновой древесины) находящейся внутри специальной сетки. Но новые, более современные материалы, такие как некоторые пластики или меламиновая бумага, получают всё большее употребление в роли наполнителей для охлаждающих прокладок. Древесина поглощает некоторое количество воды, что позволяет древесным волокнам охлаждать проходящий через них воздух сильнее, чем некоторые синтетические материалы.
Градирни
Охлаждающие башни (градирни) — строения для охлаждения воды или другой рабочей жидкости до температуры окружающей среды (по смоченному термометру). Влажные охлаждающие башни используют принцип испарительного охлаждения, но оптимизированы для охлаждения воды, а не воздуха. Градирни часто можно встретить в больших индустриальных районах. Они предназначены для передачи тепла от охладителей производственных процессов (например цикла Ренкина), в окружающую среду.
Системы охлаждения испарительного типа (туманообразования)
Система охлаждения испарительного типа (туманообразования) работает прокачивая воду под большим давлением через насос и систему стальных или латунных труб с насадками для распыления имеющими отверстия около 5 микрометров. Таким образом происходит микрораспыление. Капли воды создающие такой туман настолько малы, что они мгновенно испаряются. Мгновенное испарение может за секунды понизить температуру окружающего воздуха на 20 C°. [9] Для оптимального охлаждения террасных систем лучше всего создать линию туманообразования на высоте приблизительно от 2,4 до 3,0 м. Оно используется для ухода за клумбами, скотом, его применяют для контроля запахов. Туманообразование используется в зоопарках, ветеринарных клиниках и теплицах.
Вентиляторы для систем охлаждения испарительного типа (туманообразования)
Вентилятор для туманообразования похож на увлажнитель. Это вентилятор, выдувающий туман в воздух. Если воздух не слишком влажный, вода испаряется понижая его температуру, в результате этого такой вентилятор работает как кондиционер. Вентилятор для туманообразования может использоваться на открытом пространстве, особенно в местности с сухим климатом.
Производительность
Понимание производительности испарительного охлаждения требует понимания психрометрии. Производительность испарительного охлаждения динамично связанна с начальной температурой и уровнем влажности. Бытовой охладитель охлаждает воздух на 3-4 C° по влажному термометру.
Достаточно просто рассчитать производительность охладителя по стандартной погодной сводке. Поскольку обычно погодная сводка содержит точку росы и относительную влажность, но не включает температуры по влажному термометру, для её определения необходимо использовать психрометрический график. Если температуры по влажному и сухому термометру известны, определение производительности охладителя (или температуры выходящего из охладителя воздуха) будет следующим:
TLA = TDB — ((TDB — TWB) x E) TLA = Температура выходящего воздуха TDB = Температура по сухому термометру TWB = Температура по влажному термометру E = Эффективность испаряющего наполнителя.
Эффективность испаряющего наполнителя обычно находится между 80 % и 90 %, и со временем падает совсем не много. Стандартные осиновые наполнители используемые в бытовых испарительных приборах имеют около 85 % эффективности. Наполнители типа CELdek обладают эффективностью в 90 % (и больше, взависимости от влажности). Такой тип наполнителей чаще используется на больших коммерческих и производственных объектах. Например, в Лас Вегасе (Невада) в обычный день температура 108 °F DB/66 °F WB и около 8 % относительной влажности, расчет выходящей из бытового охладителя температуры был бы таким:
TLA = 108° — ((108° — 66°) x 85 % эффективность) TLA = 72,3 °F
Для измерения производительности может быть использован один из двух методов:
Представленные примеры показывают эту связь:
(Примеры охлаждения взяты из публикации the June 25, 2000 Университета Айдахо, «Homewise»).
Из-за того, что испарительные охладители имеют наибольшую производительность в сухих условиях, они широко используются и наиболее эффективны в засушливых, и пустынных регионах, таких как юго-запад США и северная Мексика. Это же уравнение показывает причину по которой испарительные охладители имеют ограниченную применимость в среде с высокой влажностью: например в жаркий августовский день в Токио может быть 30 °C, 85 % относительной влажности, и давление 1,005 hPa. Из этого следует, что точка росы равна 27,2 °C и температура по влажному термометру 27,88 °C. Соответственно приведённой выше формулы, при эффективности 85 % воздух может быть охлаждён только до 28,2 °C, что делает этот метод совершенно непрактичным.
