Как работает кондиционер на воде

Кондиционер или испарительный охладитель, стоит ли покупать?

Кондиционеры, являются лидером среди устройств, понижающих температуру . Однако это дорогостоящее решение, которое часто требует большой работы, связанной с их сборкой.

С другой стороны есть выбор обычных вентиляторов, работа которых сводится только к продвижению воздуха в комнате.

1.Что такое биокондиционер и как он работает?

Испарительные кондиционеры, также известные как испарительные охладители или биокондиционеры, являются полностью экологичными и энергосберегающими охлаждающими устройствами. Для охлаждения воздуха используется обычная холодная вода. Кондиционеры обдувают влажную и холодную ткань теплым и сухим воздухом. Затем охлажденный влажный и одновременно очищенный воздух выдувается из аппарата в комнату.

Конструктивно кондиционеры относительно легкие и мобильные, поэтому их легко переносить из одной комнаты в другую. Некоторые более продвинутые кондиционеры оснащены дополнительным водяным насосом, который позволяет дополнительно снижать температуру вытяжного воздуха.

Кондиционер идеально подходит для гостиных или небольших офисных помещений. Большинство кондиционеров способны эффективно охлаждать помещения площадью до 40 м2.

2. На что обращать внимание перед покупкой кондиционера?

Ключевым моментом, который следует учитывать перед покупкой кондиционера, является площадь охлаждаемого помещения. Если он окажется слишком большим, устройство не будет выполнять свою функцию. Производительность кондиционеров различается в зависимости от дизайнерских и конструктивных решений. Тем не менее, большинство этих устройств способны эффективно охлаждать помещения площадью от 20 до 40 м2.

Чтобы добиться максимального эффекта от кондиционеров, стоит покупать устройство с большой мощностью и с водяным насосом. Тогда охлаждающая способность увеличится. Также стоит рассматривать испарительный охладитель, оборудованный регулятором скорости выхода воздуха. Это позволит прибору более точно работать с личными предпочтениями и температурой в помещении.

3. Преимущества и недостатки испарительных охладителей

Испарительные охладители – это дешевое и энергоэффективное решение. Модели хорошего качества можно приобрести по цене от 6000 рублей. Кроме того, они обеспечивают большую мобильность, поэтому их можно использовать по мере необходимости – одного кондиционера достаточно, чтобы отдельно охладить практически любое домашнее или офисное помещение. Из-за отсутствия реализации сложных систем охлаждения в кондиционерах, устройства этого типа весят всего несколько килограммов, что существенно облегчает их транспортировку.

Еще одно преимущество кондиционеров – дополнительная возможность очистки воздуха от загрязняющих веществ.
К недостаткам биокондиционеров можно отнести, прежде всего, гораздо меньшую эффективность по сравнению с кондиционерами. Кроме того, при длительной эксплуатации биокондиционеров воздух в помещении становится значительно влажным, что может стать причиной неблагоприятного микроклимата. Однако регулярного проветривания помещения «свежим» воздухом достаточно, чтобы минимизировать влияние чрезмерной влажности воздуха.

4. Испарительный охладитель или кондиционер?

Кондиционеры – это полностью профессиональные устройства и целые системы охлаждения, которые характеризуются максимально возможной эффективностью. Кондиционеры подходят для эффективного охлаждения помещений любой поверхности, они не увлажняют воздух и не требуют регулярной замены охлаждающего агента.

Тем не менее, наряду с эффективностью и более простым обращением, также увеличиваются затраты на покупку и эксплуатацию, а также усложняется установка, что не всегда возможно.

Кроме того, кондиционеры время от времени требуют технического обслуживания, что тоже является своего рода обузой.

Биокондиционеры , несомненно, пригодятся для охлаждения небольших помещений. Это отличное решение, которое можно использовать для небольших офисных помещений, подсобных помещений, а также для жилых и спальных комнат в квартирах площадью 30-40 м2.

Такой тип решения следует использовать всем, кто не может позволить себе дорогую и постоянную установку кондиционеров, а также всем тем, у кого очень ограниченный бюджет на кондиционирование воздуха в квартирах или офисах.

Благодаря низкому уровню шума ими можно пользоваться во время сна и не нарушать офисную тишину своей работой.

Кондиционер испарительного типа Ebercool на воде

Автономный охладитель воздуха в салоне автомобиля EBERCOOL.

Кондиционер Ebercool был создан для обеспечения безопасности и комфорта водителя, который работает в экстремальных условиях. Он обеспечивает комфорт работы, а также позволяет отдыхать на стоянке без включения двигателя. Ebercool используется для кабин грузовых автомобилей, строительных и сельскохозяйственных машин, транспортеров.

Особенность системы: в качестве хладагента используется обычная вода!

Принцип работы: Кондиционер оснащен водяным насосом, подающим воду из бака в испаритель, состоящий из двух сеток заполненных специальной стружкой, тем самым увлажняя горячий воздух, который поступает снаружи, охлаждая его. Двойной вентилятор направляет охлажденный воздух в кабину, а остаток воды возвращается в водяной бак.

Идея использовать испарение воды для охлаждения, конечно же, не нова. Однако использовать этот принцип на автотранспорте, стали совсем недавно. Однако охладители водяного типа уже прочно завоевал позиции на рынке климатического оборудования в Европе, Средней Азии и Индии. Здесь эти устройства пользуются устойчивым спросом. Клиента привлекает невысокая стоимость оборудования, простота в установке и обслуживании, экономия топлива и заряда аккумуляторных батарей. И что очень важно, это автономность работы охладителя. Охладитель водяного типа будет создавать прохладу в кабине и при неработающем двигателе. В отличие от автомобильных кондиционеров, охлаждающих воздух до 6-9 градусов на выходе из дефлекторов, из охладителя выходит воздух, охлаждённый по сравнению с окружающим на 7-10 С°. Это не приводит к простудным заболеваниям.

По статистике известно, что компрессорные кондиционеры увеличивают расход топлива на легковом автомобиле в среднем на 10%., на мощной грузовой технике на 5%.

Вы не можете использовать стандартный встроенный кондиционер, в то время, когда двигатель выключен (на остановке, погрузке / разгрузке или во время сна). Ebercool не использует энергию двигателя автомобиля для работы, поэтому может обеспечивать комфортный микроклимат и при заглушенном двигателе. Потребление электроэнергии Ebercool в 4-5 раза ниже, чем у любого специализированного кондиционера накрышного исполнения. Это наиболее эффективное решение энергосберегающих кулеров (приборов для уменьшения температуры в кабине) на рынке.

Эффективность охладителя тем выше, чем меньше влажность воздуха. В среднем перепад температуры наружного и внутреннего воздуха составляет 7-10 градусов. Если просмотреть статистику по Сибирскому региону, то можно сделать заключение, что влажность выше 70% бывает при относительно прохладном воздухе, ниже +20 С°, а также перед и во время дождя. При более высокой температуре и ясной погоде, когда, собственно и необходимо охлаждать воздух, влажность 40 – 50%. В жаркие дни при температуре выше +30 С° относительная влажность снижается до 25 – 30%. Поэтому охладители воздуха испарительного типа, будут эффективно работать во всех зонах с континентальным и резко континентальным климатом.

Ebercool с одной стороны, позиционируется, в качестве дополнительной автономной климат-системы для стандартного кондиционера (на грузовых автомобилях), а с другой стороны, как их полноценная замена для некоторых типов транспорта (например, строительных машин и автобусов).

Основное применение Ebercool – для магистральных грузовиков (без систем кондиционирования воздуха или с ними), строительных машин (X-Treme версия), автобусов и микроавтобусов, кемпинг-автомобилей и т.д.

Охладитель Ebercool, разработан во Франции фирмой VIESA на основе самых современных технологий и с использованием передовых экологичных материалов. В Эберкул нет хладагента, а используется только чистая вода. В качестве испарительного картриджа используется прессованная щепа аргентинского дуба. Эта щепа устойчива к гниению и имеет антисептические свойства. Воздух подаёт мощный, но малошумный вентилятор. Поэтому охладитель можно использовать во время ночного отдыха на стоянке. Управление охладителем можно осуществлять как с панели рядом с воздушными дефлекторами, так и с помощью дистанционного пульта.

Конструкция Ebercool многократно просчитана и испытана для получения максимальной эффективности охлаждения и комфортности в эксплуатации. При этом она осталась простой и надёжной. Это гарантирует исправную работу на многие годы. Установка Эберкул проста и не требует специализированного оборудования и инструмента.

Ebercool рекомендован к применению штаб-квартирой SCANIA для сети своих дилеров, интегрирован в Магазин системы Volvo Truck. В Европе Ebercool устанавливается на автобусах в заводских условиях на Iveco / Irisbus в Восточной Европе.

Габаритные размеры на крышного модуля и водяного бака

Технические данные

Понижение температуры воздуха на 10 0 С.

Объём водяного бака 32 л.

Пульт дистанционного управления.

Средний потребляемый ток при 24В – 4А/час, при 12В – 7, 5 А/час.

Производительность вентилятора 720 м 3 /час.

Функция отключения при низком уровне напряжения вентилятора.

Средний расход воды 2-5 л/час (зависит от окружающей среды).

Устройство и работа кондиционера с водяным охлаждением конденсатора

Кондиционер с водяным охлаждением конденсатора состоит из наружного блока, конденсатор которого охлаждается жидким теплоносителем (водой или антифризом) и внутреннего блока с воздушным способом распределения охлажденного или нагретого воздуха. Такая конструкция позволяет устанавливать блок внутри помещения, использовать циркулирующий теплоноситель в качестве дополнительного источника тепловой энергии, размещать в местах с повышенным содержанием мелкодисперсных частиц. Например, в загрязненной среде сплит системы воздух-воздух быстро загрязняются и ломаются (фото 1). Но для систем с водяным охлаждением конденсатора нужно обязательно подводить к месту установки трубную разводку с постоянно циркулирующей жидкостью.

Рисунок 1. Структурная схема кондиционера с водяным охлаждением.

Основные узлы кондиционера

Главной особенность кондиционера вода-воздух от сплит систем воздух-воздух является наличие сдвоенного теплообменника и отсутствие вентилятора в наружном блоке.

Условно холодильную машину можно разделить на гидравлический и электрический узел. Гидравлический узел состоит из:

1. Компрессора – осуществляет перемещение фреона по замкнутому контуру с необходимым для протекания процесса теплообмена давлением.
2. Аккумулятора с фильтром – накапливает хладагент и защищает внутренние детали компрессора от окисления и попадания твердых частиц.
3. Сдвоенного теплообменника – способствует переходу хладагента в жидкое состояние.
4. Дросселирующего устройства – снижает давление жидкого фреона для перехода его в газовое состояние.
5. Испарителя – охлаждает воздух в помещении.
6. Трехходового крана с клапаном – соединяет линию всаса одной части кондиционера с другой, и через него осуществляется заправка фреона.
7. Двухходового крана – соединяет линию нагнетания.
8. Трубной обвязки – соединяет перечисленные компоненты системы в замкнутый контур.

Электрический узел состоит из:

1. Блока управления – организовывает работу компрессора и других электрических узлов системы.
2. Мотора с турбиной – осуществляет принудительную циркуляцию охлажденного воздуха.
3. Датчика температуры – контролирует температуру хладагента и воздуха в помещении.
4. Шаговый двигатель – перемещает жалюзи для изменения направления потока воздуха в горизонтальном направлении.

Принцип работы

Принцип работы холодильной машины основан на свойстве жидкого вещества при испарении, интенсивно поглощать тепло, а при конденсации, отдавать тепловую энергию. В роли такого вещества применяется фреон, который производит перенос тепла или холода из одного места в другое. Рассмотрим, как осуществляется теплоперенос между блоками в режиме охлаждения, при работающем компрессоре на участках, указанных на рисунке 1.

«А-В». Газообразный фреон, под высоким давлением перемещаясь по конденсатору, конденсируется и через теплообменники отдает тепло воде.

«С-D». Вода под давлением не менее 2 бар подается на теплообменник, который плотно соприкасается с конденсатором, нагревается и сбрасывается в систему отопления или другие точки по утилизации тепла.

«В-Е». Жидкий хладагент, проходя через дросселирующее устройство, превращается в смесь, состоящую из газа (? 20 %) и жидкости (? 80 %) за счет резкого снижения давления. Газовая фаза способствует охлаждению фреона до 4 – 7 0С.

«E-F». Охлажденная смесь, двигаясь по испарителю, разогревается из-за поглощения тепловой энергии помещения и в точке «F» переходит в газообразное состояние.

«F-А». Нагретый газ засасывается компрессором, сжимается и под высоким давлением подается в конденсатор. Цикл замыкается и воспроизводится до обесточивания двигателя компрессора.

Для применения кондиционера в режиме обогрева нужно поменять направление движения хладагента таким образом, чтобы теплообменник внутреннего блока выполнял функцию конденсатора, а наружного – испарителя. Реверсивное движение фреона обеспечивается за счет встроенного в кондиционер с водяным охлаждением конденсатора специального переключателя – четырехходового клапана.

Устройство кондиционера с водяным охлаждением конденсатора.

Особенности монтажа запуска и технического обслуживания

В связи с наличием водяного контура, к наружному блоку необходимо подвести подводящий и отводящий трубопровод.

В качестве системы водоснабжения могут быть использованы:

1. Две скважины. С одной вода подается в теплообменник, а в другую сбрасывается.
2. Замкнутый цикл охлаждения промышленного оборудования.
3. Замкнутый цикл отопления офисных помещений с мощными серверными отделениями. В процессе работы кондиционера, жидкость температурой от -5 до +40, должна постоянно циркулировать по водяному теплообменнику под давлением не ниже 2 бар.

После долгого простоя холодильной машины необходимо прочистить водяной фильтр, проверить циркуляцию воды или антифриза. После подачи теплоносителя в кондиционер для возобновления циркуляции нужно произвести сброс воздушной пробки через золотник.

Золотник для сброса воздушной пробки.

Последовательность удаления воздушной пробки:

1. С клапана золотникового типа откручиваем колпачок.
2. Надавливаем на золотник и выпускаем воздух.
3. После появления воды из клапана отпускаем золотник.
4. Проверяем герметичность сбросного устройства.
5. Закручиваем колпачок.

При проведении технического обслуживания наружного блока выполняется:

• чистка всех компонентов системы от пыли;
• очистка сетчатого фильтра водяного контура от накопленной грязи;
• проверка герметичности системы и количество хладагента;
• восстановление теплоизоляции фреонопровода.

Некоторые параметры, на которые следует ориентироваться при проведении ТО, указаны на информационной табличке.

Все остальные работы, проводимые в процессе ТО внутреннего блока, остаются такими же, как и при ревизии кондиционера типа воздух-воздух.

Статьи по теме:

Инструкция по монтажу кондиционера своими руками, требования к выбору места установки, плюсы и минусы самостоятельной установки кондиционера.

Для чего нужна приточно-вытяжная вентиляция в частном доме, как ее рассчитать и какое оборудование лучше выбрать?

Нужна ли приточная вентиляция с подогревом воздуха для квартиры, или обойтись вытяжными каналами? У каждой системы свои особенности. Оборудование.

Водяные охладители воздуха для дома: принцип работы, особенности и недостатки, критерии выбора

Регуляция домашнего микроклимата в жаркие сезоны долгие годы считалась задачей кондиционеров и сплит-систем, одна сегодня рынок может предложить альтернативу: водяные бытовые воздухоохладители (климатизаторы). Как понятно из названия, эти приборы используют воду для снижения температуры воздуха. Внешне они очень похожи на мобильные кондиционеры, но по своей сути имеют с ними мало общего. Как именно работают домашние воздухоохладители?

Принцип работы

Обычно водяной воздухоохладитель представляет собой блок, в котором находится резервуар с водой — источник холода. Там же располагается мелкоячеистая сетка и вентилятор. Сетка смачивается водой, а вентилятор направляет на нее воздушные потоки. Проходя через увлажненные ячейки, воздух охлаждается. Кстати, это обуславливает и увлажнение воздуха в процессе охлаждения, в отличие от работы мобильного кондиционера, который воздух, наоборот, высушивает.

Преимущества

Несмотря на свою простоту, климатизатор имеет массу положительных качеств:

• Малое энергопотребление, особенно по сравнению с кондиционерами. Обычно их мощность не превышает 150 Вт.
• Привлекательная цена. Конечно, стоимость климатизатора напрямую зависит от его функционала, однако нижняя граница цен находится в пределах 7-8 тыс. руб., что не может не радовать.
• Легкая установка. Нет необходимости прибегать к услугам профессионалов или приобретать дополнительное оборудование. Нужно просто наполнить резервуар водой, подключить прибор к сети и нажать кнопку включения.
• Экологичность. Воздухоохладители используют только воду, о фреонах и речи нет, поэтому такой прибор более экологичен, чем сплит-система.
• Надежность. Конструкция климатизатора достаточно проста, а значит, там меньше комплектующих, которые могут сломаться.

Недостатки

Основной минус водяного охладителя воздуха — не слишком большая эффективность. Многие пользователи столкнулись с ситуацией, когда очень приятно находиться непосредственно в потоке воздуха из прибора, прохладном и увлажненном, а вот температура в помещении не опускается ни на градус. Другие же с восторгом утверждают, что климатизатор — отличная замена кондиционеру и прекрасно справляется с задачей охлаждения. И та, и другая ситуации совершенно реальны: дело в том, что нужно ответственно подойти к подбору охладителя и приобрести агрегат именно под свои нужды.

Критерии выбора водяного воздухоохладителя

• Для начала нужно определиться с мощностью прибора, она будет зависеть от объема обслуживаемого помещения. И существует прямая зависимость мощности климатизатора и качества охлаждения воздуха. Конечно, это влияет на цену устройства, но тут необходимо искать компромиссы.
• Второй важный шаг — выяснить, какие функции нужны. Только ли охлаждение это будет, или нужна и очистка воздуха, его ионизация? Может быть, дистанционное управление прибором сделает вас счастливым? Или наличие таймера станет решающим аргументом?
• Третий шаг — изучить отзывы других покупателей. Такой стратегический маневр позволит избежать некоторых ошибок и сразу же отмести неэффективные варианты.

Резюме

Итак, водяной охладитель воздуха для дома — недорогая альтернатива кондиционеру. Он понизит температуру в помещении и увлажнит воздух, однако важно не ошибиться с выбором. Именно поэтому не стоит отдавать предпочтение модели с самой низкой ценой, а рассмотреть несколько вариантов, исходя из их функциональности, и взять во внимание опыт покупателей, уже ставших владельцами подобной техники.

Как работают кондиционеры на воде. Испарительное охлаждение воздуха

Охлаждение и увлажнение воздуха посредством испарительного охлаждения – это абсолютно естественный процесс, в котором вода используется как охлаждающая среда, а тепло эффективно рассеивается в атмосфере. Используются простые закономерности – при испарении жидкости происходит поглащение тепла или выделение холода. Эффективность испарения – увеличивается при увеличении скорости воздуха, что обеспечивает принудительная циркуляция вентилятора.

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.

История развития

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. Примечательно, что многие из этих зданий также имели дворы с большими запасами воды, поэтому, если не было ветра, то в результате естественного процесса испарения воды горячий воздух, поднимаясь вверх, испарял воду во дворе, после чего уже охлажденный воздух проходил через здание. В наши дни Иран заменил ловцов ветра на испарительные охладители и широко их использует, а рынок за счет сухого климата – достигает оборота за год в 150.000 испарителей.

В США испарительный охладитель в двадцатом веке был объектом многочисленных патентов. Многие из которых, начиная с 1906г., 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 1945г., включает водяной резервуар (обычно оснащённый поплавковым клапаном для регулировки уровня), насос для циркуляции воды через прокладки из древесных стружек, и вентилятор для подачи 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.

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.

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.

Варианты применения испарительного охлаждения

Различают испарительное охлаждение воздуха прямое, косое, и двухступенчатое (прямое и косвенное). Прямое испарительное охлаждение воздуха основано на изоэнтальпийном процессе и используется в кондиционерах в холодное время года; в теплое время оно возможно лишь при отсутствии или незначительных влаговыделениях в помещении и низком влагосодержании наружного воздуха. Несколько расширяет границы его применения байпасирование камеры орошения.

Прямое испарительное охлаждение воздуха целесообразно в условиях сухого и жаркого климата в приточной системе вентиляции.

Косвенное испарительное охлаждение воздуха осуществляется в поверхностных воздухоохладителях. Для охлаждения воды, циркулирующей в поверхностном теплообменнике, используют вспомогательный контактный аппарат (градирню). Для косвенного испарительного охлаждения воздуха можно использовать аппараты совмещенного типа, в которых теплообменник выполняет одновременно обе функции — нагрев и охлаждение. Такие аппараты аналогичны воздушным рекуперативным теплообменникам.

По одной группе каналов проходит охлаждаемый воздух, внутренняя поверхность второй группы орошается водой, стекающей в поддон, а затем вновь разбрызгиваемой. При контакте с проходящим во второй группе каналов выбросным воздухом происходит испарительное охлаждение воды, в результате чего воздух в первой группе каналов охлаждается. Косвенное испарительное охлаждение воздуха позволяет снизить производительность системы кондиционирования воэдуха по сравнению с ее производительностью при прямом испарительном охлаждении воздуха и расширяет возможности использования этого принципа, т.к. влагосодержание приточного воздуха во втором случае меньше.

При двухступенчатом испарительном охлаждении воздуха используют последовательное косвенное и прямое испарительное охлаждение воздуха в кондиционере. При этом установку для косвенного испарительного охлаждения воздуха дополняют оросительной форсуночной камерой, работающей в режиме прямого испарительного охлаждения. Типовые оросительные форсуночные камеры используют в системах испарительного охлаждения воздуха как градирни. Помимо одноступенчатого косвенного испарительного охлаждение воздуха возможно многоступенчатое, в котором осуществляется более глубокое охлаждение воздуха, — это так называемая бескомпрессорная система кондиционирования воэдуха.

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. Для сравнения традиционные системы охлаждения повышают влажность воздуха до 70 — 80 %.

Назначение

При проектировании центральной приточной системы вентиляции возможно оснастить воздухозабор испарительной секцией и так существенно снизить затраты на охлаждение воздуха в теплый период года.

В холодный и переходной периоды года, при нагреве воздуха приточными калориферами систем вентиляции или воздуха внутри помещения системами отопления – воздух нагревается и растет его физическая возможность ассимилировать (впитать) в себя, при увеличении температуры – влагу. Или, чем выше температура воздуха – тем больше влаги он может в себя ассимилировать. Например, при нагреве наружного воздуха калорифером системой вентиляции с температуры -220С и влажности 86% (параметр наружного воздуха для ХП г.Киева), до +200С – влажность падает ниже граничных пределов для биологических организмов до недопустимых 5-8% влажности воздуха. Низкая влажность воздуха – негативно влияет на кожу и слизистые оболочки человека, особенно больных астмой или легочными заболеваниями. Нормированная для жилых и административных помещений влажность воздуха: от 30 до 60%.

Испарительное охлаждение воздуха сопровождается выделением влаги или увеличения влажности воздуха, до высокого насыщения влажности воздуха 60-70%.

Преимущества

Объем испарения – и, соответственно, теплоперенос – зависит от температуры наружного воздуха по мокрому термометру которая, особенно летом, намного ниже, чем эквивалентная температура по сухому термометру. Например, в жаркие летние дни, когда температура по сухому термометру превышает 40°C, испарительное охлаждение может охладить воду до 25°C или охлаждать воздух.

Поскольку испарение удаляет намного больше тепла, чем стандартный физический теплоперенос, для теплопереноса используется в четыре раза меньший расход воздуха по сравнению с обычными методами охлаждения воздуха, что сохраняет значительное количество энергии.

Испарительное охлаждение в сравнении с традиционными способами кондиционирования воздуха. В отличие от других видов кондиционирования воздуха охлаждение воздуха испарительного типа (био-охлаждение) не использует в качестве хладагентов вредные газы (фреон и другие), которые наносят вред окружающей среде. Оно также потребляет меньше электричества, экономя таким образом электроэнергию, природные ресурсы и до 80 % эксплутационных затрат по сравнению с кондиционированием воздуха другими системами.

Недостатки

Низкая эффективность работы во влажном климате. Повышение влажности воздуха, что в некоторых случаях нежелательно – выход двухстадийное испарение, где воздух не контактирует и не насыщается влагой.

Принцип работы (вариант 1)

Процесс охлаждения осуществляется за счет тесного контакта вода и воздуха, и переноса тепла в воздух путем испарения небольшого количества воды. Далее тепло рассеивается через выходящий из установки теплый и насыщенный влагой воздух.

Обозначения:

1. подача воды
2. система раздачи воды для орошения воздухопропускных кассет
3. поверхность теплопередачи с помощью двух кассет
4. нагнетатель воздуха (вентилятор или патрубок вентсистемы)
5. воздухозабор
6. поддон сбора стекшей воды
7. выпуск (обратка) холодной воды
8. подача насыщенного влагой воздуха
9. каплеуловители

Испарительный охладитель-увлажнитель воздуха (биоклиматизатор) SABIEL МВ16 сочетает функции охладителя, увлажнителя, аквафильтра, вентилятора и ионизатора воздуха. Производительность 1600 м3/час! Потребление электроэнергии 100 Вт

Принцип работы (вариант 2) – установка на воздухозаборе

Установки испарительного охлаждения

Существуют различные типы установок для испарительного охлаждения, но все они имеют:

• секцию теплообмена или теплопереноса, постоянно смачиваемую водой методом орошения,
• систему вентиляторов для принудительной циркуляции наружного воздуха через секцию теплообмена,
• другие вспомогательные компоненты, такие как поддон для сбора воды, каплеуловители и органы управления.

Как переделать кондиционер с неисправным наружным блоком на работу с водой вместо фреона

В загородном доме этим летом приходилось проводить достаточно много времени, и остро встал вопрос об охлаждении хотя бы одного из помещений, так как находиться в доме из-за дикой жары было просто невозможно. Купить и установить новый кондиционер, казалось бы, самое верное решение, но дом при нашем отъезде оставался без присмотра, и не хотелось бы лишиться нового кондиционера. Возникла мысль, а что если купить по дешевке только внутренний блок кондиционера, коих на том же АВИТО продается не мало, и вместо фреона подать в его испаритель холодную воду. Мысль мне показалась верной.

реклама

Кратко напомню, как работает кондиционер. Во внутреннем блоке находится испаритель, в него через «капилляр» под давлением, создаваемым компрессором подается жидкий фреон. Давление в испарителе низкое, и фреон начинает кипеть, и испаряться с поглощением тепла. Вентилятор прогонят воздух через этот охлажденный испаритель, остывает и выбрасывается в помещение. Испарившийся фреон из испарителя по магистрали поступает во внешний блок, в компрессор, где им сжимается, при этом сильно нагреваясь. Далее фреон поступает в конденсатор, продуваемый наружным воздухом, отдает ему свое избыточное тепло, остывает, и переходит в жидкую фазу. И вновь через «капилляр» и магистраль поступает в испаритель во внутреннем блоке. И так далее по замкнутому циклу.

Ну как говорится, сказано, сделано. Через непродолжительное время на просторах Авито, в моем городе был найден кондиционер за 3000 р. с неисправным, просто раздолбанным, горевшим наружным блоком, выглядел он так.

реклама

Продавец объяснил, что в нем заклинил компрессор, и поскольку кондиционер был уже совсем не новым, то ремонтировать он его не стал, не захотел вкладывать деньги в старый кондиционер, а приобрел новый, а этот снял и положил в сарай. Но заверил меня, что внутренний блок полностью исправен. Я его купил. Привез в загородный дом, и приступил к установке. Просверлил стену, прикрепил к стене крепление блока, как полагается, с выдержкой горизонтального уровня. Просунул через стену два шланга, подачи холодной воды и отвода нагретой воды, подключил их к змеевику испарителя и обжал хомутами. Подключил к блоку дренажную трубку для отвода конденсата из блока на улицу, и установил его на стену. Монтаж магистрали отвода и подачи воды выполнял их материалов, которые оказались под рукой, где-то спаивал пластиковые трубы, где-то применял шланги.

Сразу хочу сказать, что принятию такого решения способствовал тот фактор, что водопроводной воды в загородном доме нет, но есть подземная бетонная емкость для воды на 18 кубометров, в которой вода всегда очень холодная, и этот фактор имел решающее значение в принятии решения. Потому, как, при использовании воды с водопровода, отработанную теплую воду с выхода испарителя пришлось бы утилизировать, сливать на улицу, а с нынешними ценами на воду, это было бы разорительно. А при использовании воды из подземной емкости, есть возможность в нее же, и сливать отработанную теплую воду, которая там и отдает свою тепловую энергию, так сказать, в холодную землю, и потери воды нет никакой. Для прокачки воды я использовал циркуляционный насос для систем отопления.

На насос подал питание с «мозгов» внутреннего блока, предназначенное для питания компрессора наружного блока. Таким образом, планировалось, что в помещении будет поддерживаться установленная температура. Охладилось помещение до установленной температуры, «мозги» блока насос отключили, начала температура подниматься, «мозги» насос включили, и заданная температура бы поддерживалась автоматически, как в штатном режиме. Оба шланга, «подающий» и «обратный», были опущены почти до самого дна в подземную емкость, но в разные ее углы, чтобы между ними было, как можно большее расстояние. На «подающий» шланг я естественно примастырил фильтр. «Обратный» шланг конечно, можно было бы не погружать в воду, но тогда при остановке насоса вода бы полностью стекала из контура, и он завоздушивался. А при включении насоса, он бы не смог поднять воду из подземной емкости из-за воздушной пробки. Поэтому погружение «обратного» шланга в емкость полностью решило проблему завоздушивания без каких либо обратных клапанов. В дальнейшем я следил, чтобы уровень воды в подземной емкости не опускался ниже половины, Если уровень начинал приближаться к середине, я сразу же заказывал машину воды.

реклама

После того как все было собрано пришло время испытаний. Сначала пришлось, конечно, немного поизвращаться, чтобы заполнить охлаждающий контур водой. После этого кондиционер был включен, и вода с шумом начала бороться с остатками воздуха в испарителе блока, но через несколько минут посторонние звуки стихли, и от блока подуло холодным воздухом.

Теперь о том, какие результаты были достигнуты. Температура в комнате перед включением кондиционера было 32 °С., воды в подземной емкости – 9 °С, воды на выходе «сливного» шланга после 10 минут работы – 18 °С., воздуха на выходе внутреннего блока после 10 минут работы – 17°С.

По истечении 1 часа работы, я заметил, что «подающий» шланг, а длинна его была не малой, 7 м., по всей своей длине очень сильно покрылся конденсатом, вода буквально с него капала во всех местах. Это навело на мысль, что в нем происходит сильная потеря холода, и его пришлось обматывать теплоизоляционным материалом. В результате этого температура воздуха на выходе внутреннего блока уменьшилась на 2 градуса, и стала 15°С.

реклама

Ну и через два, три часа, температура в помещении снизилась да 24 °С., как и было установлено на кондиционере, вернее на том, что от него осталось, и насос стал периодически отключаться. Плюс этой системы еще в том, что мощность циркуляционного насоса составляет около 100 Вт., что значительно ниже потребляемой мощности компрессором наружного блока, которая составляет порядка 600 Вт. Так что имеем еще и экономию электроэнергии.

Надеюсь, статья была для вас интересна, и может быть ее идея для кого-нибудь окажется полезной.

Пишите в комментариях, что вы думаете по этому поводу.