楊昌春,楊清宇
(1.云南師范大學(xué),昆明 650500;2.保山建投昌源建設(shè)工程有限公司,昆明 650500)
隨著社會經(jīng)濟和科技的迅速發(fā)展,人們生活水平提高,對所處環(huán)境的舒適性提出了更高的要求,空調(diào)成為了人們生產(chǎn)和生活的必需品。此外,農(nóng)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展水平也在不斷推進,工農(nóng)業(yè)的設(shè)施環(huán)境也亟待空調(diào)來提供更好的工藝水平,但是空調(diào)的能耗占比較大,在大力提倡節(jié)能減排的今天,空調(diào)的節(jié)能意義重大。蒸發(fā)冷卻技術(shù)作為一種健康、節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保的空調(diào)技術(shù),在我國實施的節(jié)能減排中起著重要的作用[1]。目前,對于蒸發(fā)冷卻空調(diào)來說,由于自身因素的影響,使冷卻空調(diào)的系統(tǒng)和設(shè)備建造難度較大。蒸發(fā)冷卻空調(diào)利用新能源,不僅能夠更好地調(diào)節(jié)溫度和舒適度,而且節(jié)能環(huán)保。蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備需要良好的搭配,才能得到理想的效果[2]。因此,本文以蒸發(fā)冷卻空調(diào)作為研究對象,分析了當前蒸發(fā)冷卻空調(diào)的研究現(xiàn)狀以及類型,并且從三個方面分析了蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備的研發(fā)對策,力求進一步完善蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。
20世紀70年代,美國等國家將蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用于空調(diào),蒸發(fā)冷卻技術(shù)開始受到人們的重視。有關(guān)直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻的產(chǎn)品,也慢慢實現(xiàn)了商業(yè)化。目前,國外研究的熱點主要是間接蒸發(fā)冷卻器研發(fā)以及傳熱傳質(zhì),和一些新型蒸發(fā)冷卻空氣處理機組的開發(fā)。在我國,早在20世紀60年代,將蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)的研究已引起國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。20世紀80至90年代,開展了蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)的研究。各高校主要從蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)傳遞過程的理論分析、熱濕交換計算、填料的性能以及在空調(diào)機組、風(fēng)冷熱泵中的應(yīng)用進行了研究和實驗,對蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)與晚間通風(fēng)、機械制冷聯(lián)用使用進行了研究,并開發(fā)出了直接蒸發(fā)冷卻局部空調(diào)器。
按照空調(diào)處理設(shè)備的集中度和承擔(dān)的室內(nèi)負荷所利用的介質(zhì)對蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)進行分類。根據(jù)空調(diào)的處理設(shè)備集中度分為三種,分別是半集中式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)、分散式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)以及集中式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)承擔(dān)室內(nèi)熱濕的負荷所利用的介質(zhì)可分為全水式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)、空氣-水式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)以及全空氣式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。
集中式的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)指對空氣進行處理,對蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)進行輸送、分配和處理。全空氣式的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)指的是空調(diào)房間當中的熱濕負荷,都是通過集中設(shè)備進行處理之后的空氣擔(dān)負的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。半集中式的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)是通過冷水系統(tǒng)以及新風(fēng)系統(tǒng)來處理空氣,并且對空氣進行分配和輸送的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)??諝?水式的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)是空調(diào)房間當中熱濕負荷,通過處理完成的空氣以及水來擔(dān)負的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。全水式的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)是空調(diào)房間當中的熱濕負荷都是通過集中設(shè)備處理后的水來承擔(dān)的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。
一個系統(tǒng)在研發(fā)過程中,需看得長遠,開始的一個小問題可能會導(dǎo)致工程的失敗。因此,蒸發(fā)冷卻空調(diào)方面的研發(fā),要在強化系統(tǒng)內(nèi)部方面進行不斷提高。第一,蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)需要強化融入信息技術(shù)的力度,進而保證更好地體現(xiàn)所有的功能。根據(jù)圖表化以及數(shù)字化模式來實現(xiàn),能夠在運用和調(diào)試過程中,得到更為直觀的信息,進而較好地改善和解決相關(guān)問題。第二,在調(diào)試系統(tǒng)時,需強化體驗人員的了解以及反饋,加強不同人群在設(shè)置功能方面的針對性,盡可能地發(fā)揮空調(diào)的作用。
對蒸發(fā)冷卻空調(diào)來說,設(shè)備是蒸發(fā)冷卻空調(diào)當中的重要組成部分,是其功能展現(xiàn)的途徑。當設(shè)備性能較低時,就會為今后工作帶來較大的負面作用,同時在后期工作的時候,埋下較大隱患。比如:在選用蒸發(fā)冷卻空調(diào)設(shè)備方面,要在散熱性能方面爭取得到比較好的效果。當堆積了較多熱量并且不能消散的狀況下,設(shè)備容易燒毀,進而造成系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓,這時出現(xiàn)的問題和損失就不能及時解決和改善。
應(yīng)用蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)無論是設(shè)備方面還是系統(tǒng)方面都需進行有效的搭配,一些細節(jié)上的失誤可產(chǎn)生較嚴重的后果。為了在未來工作中取到比較好的效果,需充分地應(yīng)用半集中式的空調(diào)系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)存在風(fēng)道大、靈活性不足的缺點,并且不能對多對地區(qū)進行分別的調(diào)節(jié)和控制,而應(yīng)用半集中式的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)可對各個地區(qū)的溫度進行獨立調(diào)節(jié),并且能夠更好地應(yīng)用在層次低以及風(fēng)管難布置的場所,如寫字間以及賓館的客房。與傳統(tǒng)系統(tǒng)不一樣,半集中式的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)核心為蒸發(fā)冷卻段,在此系統(tǒng)中,新風(fēng)通過蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機組來進行處理,而傳統(tǒng)的系統(tǒng)利用的是新風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)機盤管,它的冷媒是冷水機組的冷水,核心部件是冷水機組。
從蒸發(fā)冷卻空調(diào)設(shè)備來看,蒸發(fā)冷卻空氣處理機組和冷水機組的應(yīng)用相對較少,并且還在推廣應(yīng)用的階段。從蒸發(fā)冷卻空調(diào)設(shè)備應(yīng)用方面看,蒸發(fā)冷卻空氣處理機組和蒸發(fā)冷卻冷水機組的研發(fā)和推廣應(yīng)用是今后的發(fā)展方向。從蒸發(fā)冷卻空調(diào)設(shè)備采用的技術(shù)上說,露點間接蒸發(fā)冷卻器的研發(fā)、循環(huán)水的水質(zhì)凈化處理是今后的研究方向。
5.2.1 技術(shù)的結(jié)合
目前,蒸發(fā)式冷氣機利用直接蒸發(fā)冷卻技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的很成熟,在外觀和結(jié)構(gòu)上可以適應(yīng)特定的應(yīng)用場所,但送風(fēng)溫度一直高于被處理空氣的濕球溫度,其今后的發(fā)展將會結(jié)合間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)。復(fù)合間接蒸發(fā)冷卻器在送風(fēng)溫度上低于被處理空氣的濕球溫度,并且結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小。蒸發(fā)冷卻空氣處理機組的送風(fēng)溫度可達到被處理空氣的濕球溫度和露點溫度,但除濕的問題得不到解決,今后的發(fā)展會結(jié)合機械制冷技術(shù)、溶液除濕技術(shù)等使機組具有除濕的功能。蒸發(fā)冷卻冷水機組,目前可得到室外空氣濕球溫度和露點溫度之間的高溫冷水,但是性能仍受室外空氣的影響,今后的發(fā)展方向是采取有效措施盡可能使機組的出水溫度穩(wěn)定,比如與機械制冷技術(shù)結(jié)合等。
5.2.2 系統(tǒng)智能化
為了對蒸發(fā)冷卻空調(diào)的系統(tǒng)和設(shè)備進行更好的研究,建議在今后的工作當中,增加智能化、自動化的理念,如自動化的蒸發(fā)冷卻空調(diào),能夠在系統(tǒng)運作的過程中自動操作,自動根據(jù)不同環(huán)境和外部條件進行檢測、分析。系統(tǒng)智能化落實能夠大幅度提升蒸發(fā)冷卻空調(diào)的綜合效用,對于未來工作的科學(xué)部署而言,能夠產(chǎn)生良好的推動作用。
在過去的十幾年,蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)作為一種節(jié)能空調(diào)技術(shù),受到了較高的重視,不斷得到國內(nèi)學(xué)者、企業(yè)以及用戶的認可,因此,得到了快速的發(fā)展,并不斷得到創(chuàng)新、研發(fā)和推廣應(yīng)用。目前,要想在蒸發(fā)冷卻空調(diào)方面取得較好的成果,還需重視蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)以及設(shè)備方面,強化實時的監(jiān)控研究,詳細地了解系統(tǒng)以及設(shè)備的運作狀況,然后進行階段性的優(yōu)化,最終帶來更大的價值。對于未來工作中出現(xiàn)的問題,需要研究人員加強各種創(chuàng)新計劃書以及設(shè)備的測試力度,進而在獲取有關(guān)技術(shù)指標方面得到更高的成績。