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空调工作原理(2)

2012-03-23 10:48来源:来去留网发布者:laiquliu 查看:

“分体式空调”将系统的冷热两端分开,如下图所示:
分体式空调

分体式空调

“冷端”由膨胀阀和冷却盘管构成,通常安置在一个炉堂或其他某种空气处理装置之中。空气处理装置将空气吹过冷却盘管,使用一系列管道将空气传送到房屋的各个角落。“热端”就是我们所知的“冷凝机组”,它安装在屋外。冷凝机组在大多数家用安装中类似下图所示:
室外空调机

冷凝机组的家用安装

冷凝机组外部是一个很长的螺旋管,形似圆柱体。这个螺旋管的内部有一个风扇,用来将空气吹入螺旋管,另外还有一个“耐候压缩机”和一些“控制逻辑”。这种设计方式历经多年演变而成,不仅能节约成本,而且可以减少室内噪音(不足之处是增加了室外噪音)。分体式空调和窗式空调没有本质区别,只不过分体式空调将冷热两端分开放置,螺旋管和压缩机更大,因而功率更大。

在仓库、办公楼、商场和大型百货公司等场所,冷凝机组可能非常庞大,一般安在屋顶上。或者,也可能在屋顶上安装许多小型机组,每个机组在内部接装小型空气处理装置,用以冷却建筑内某一特定区域。

在更大的建筑尤其是多层建筑中,分体式安装渐遇难处:冷凝机和空气处理装置之间布设的管道过长,致使压缩机润滑困难,而且,管道工程和长度也会变得难以管控。鉴于此,“水蓄冷空调”应运而生。

在水蓄冷空调系统中,整个空调都安放于屋顶上或建筑物的后面。这一系统把水冷却到4.4到7.2摄氏度之间。冷却水通过管道流经建筑的各个角落,在需要的位置与空气处理装置相连。假以良好的绝热性能,冷却水输送管道的长度几乎不受限制。
水蓄冷空调机原理图

水蓄冷空调

此图中的空调(左侧)是一个完全标准的空调。热交换器借助冷氟里昂将流向建筑物各个角落的水冷却。

冷却塔

上述所有空调系统都利用空气为外部盘管散热。在大型系统中,可以使用“冷却塔”显著提高散热效率。冷却塔释放一股低温水,这股低温水流经一个热交换器,从而冷却空调机组中的换热盘管。购买这种系统的先期投入很高,但由于其优越的节能特性(在低湿度地区尤佳),很快就能变亏为赢。

冷却塔的形状和规模各异,但工作原理相同:

    冷却塔将空气吹过水流,让一些水蒸发。
    水一般经过一层展开的厚塑料网喷淋而下。
    空气相对水流方向成直角吹过网眼。
    蒸发使水流得到冷却。
    由于蒸发使水量减少,冷却塔要不停补足水流。
冷却塔实物图

冷却塔可以实现的冷却效果取决于空气的相对湿度和大气压力。

例如,假设某天的气温为35摄氏度,大气压为760毫米(海平面正常气压),湿度为80%,那么冷却塔里的水温将降低大约3.36摄氏度,变成31.7摄氏度。

如果湿度是50%,那么水温将降低大约8.4摄氏度,变成26.7摄氏度。

如果湿度是20%,那么水温将降低大约15.7摄氏度,变成 19.4 摄氏度。温度的小幅变化也会对能量消耗产生显著影响。

想要了解任意一天中相对湿度和大气压对冷却塔中温度降低幅度的影响,请查看今日美国:悬摇式湿度计的工作原理。

当您从一幢建筑后面走过的时候,要是发现有一种装置中有大量的水流过一个塑料网,那个装置就是冷却塔了!

很多写字楼群和大学校园中都集中控制冷却塔和空调设备,冷却水流过数公里的地下管道到达所有建筑。

(责任编辑:laiquliu)

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