有关全空气蒸发冷却空调系统的分析与研究

有关全空气蒸发冷却空调系统的分析与研究

郭小利

北京市建筑设计研究院有限公司成都分公司 610000

摘要：近年来，随着新时代的快速发展，各行各业都取得了大幅度的进步，尤其是在强调高质量、可持续发展的今天，先进的科学技术及系统设备才能够更加广泛的应用到各个领域。全空气蒸发冷却空调系统相比于传统的空调系统具有很多优势，在空调开发领域拥有更多的应用前景，利用这种系统生产出来的空调其应用范围更加广泛，能够为人们的生活、工作带来更加舒适的体验。本文即是针对全空气蒸发冷却空调系统进行了分析和研究。

关键词：全空气蒸发冷却；空调系统；分析与研究

引言：空调作为生活中的必须品，发挥着重要的作用，无论是为人们提供一个舒适的生活环境，还是为重要的设备仪器提供一个合适的温度，空调发挥的重要作用不容忽视。全空气蒸发冷却空调系统是目前最为先进、应用最多的系统，这种系统具有很多优点，不仅具有节省能源的优点，而且更加环保，运行时产生的噪声更少，能够为人们提供更加舒适的生活环境。

1、全空气蒸发冷却空调系统

全空气蒸发冷却空调系统（DAEC）是一种先进的空调系统，可以通过蒸发环境中的水分来降低空气温度，从而达到降温的效果，与传统空调系统相比，这种系统的使用会更加环保，也更加节能。该系统的工作原理是将外界的空气通过一个特殊的盘管过滤器，去除其中的所有颗粒和污染物；然后空气流过一层湿的介质（例如多孔材料），湿度使得气象学上的干球温度（称为干燥温度）下降；最后，这种冷却的空气通过送风机送入房间内，从而降低房间的温度[1]。该系统工作的原理图如图1所示。

图1 全空气蒸发冷却空调系统工作原理图

DAEC系统相对于传统的压缩式空调系统具有多种优势。首先，由于这种系统不需要使用制冷剂和压缩机，因此它工作起来使用的能量较少，更加环保。其次，由于没有氟利昂或其他制冷剂，因此可以避免有毒或有害气体的释放，使得其工作起来更为安全。

2、全空气蒸发冷却空调系统的优势

2.1具有更高的环保性

全空气蒸发冷却空调系统（DAEC）相对于传统的制冷式空调系统，其使用的是更为环保的清洁能源，因此具有更高的环保性。传统的制冷式空调系统在运行过程中会使用到一些化学制剂，如氟利昂等[2]，这些制剂可能对大气层造成极大的破坏，同时会排放大量的温室气体，对全球气候产生负面影响。相比之下，DAEC系统只需要使用水和空气，不需要使用任何用于制冷的化学制剂。另外，DAEC系统的蒸发媒介通常由无机盐和某些有机化合物组成，其可降解性比传统制冷剂更高，对环境影响更小。

在一些特殊的应用场景下，如医院、实验室和电子设备制造厂等，DAEC系统已被广泛应用，而且这些场所对环保的需求很高，DAEC系统使用环保的清洁能源，不但满足了环保需求，同时也满足了高效降温的需求。

2.2能源节省率更高

全空气蒸发冷却空调系统（DAEC）相对于传统的制冷式空调系统，该系统使用的能源更加环保、更加清洁，同时也更加节省能源。

传统的制冷式空调系统需要通过压缩-膨胀循环来制冷，这个循环需要大量的能量来提供驱动力，因此传统空调系统的能耗较高，而DAEC系统不需要使用氟利昂等有害化学制剂，也不需要通过制冷剂来获得制冷效果，DAEC系统使用的是水-空气蒸发冷却原理，因此能源消耗更少。

此外，DAEC系统还拥有更高的能源利用率。的制冷效果只消耗传统制冷设备的一半能量，制冷功率就能在0.05-0.2 kW之间，这意味着相比于传统的制冷式空调系统，DAEC系统能够在相同的环境下达到更加节省能源的效果，与传统压缩制冷空调系统对比，DAEC系统的装机功率、初始造价、耗电量都很低。传统压缩制冷空调系统与全空气蒸发冷却空调系统的能耗对比如表1所示。

表1 传统压缩制冷空调系统与全空气蒸发冷却空调系统的能耗对比表

2.3维护成本更低

相对于传统制冷式空调系统，全空气蒸发冷却空调系统（DAEC）的维护成本更低，主要有以下几个原因：

第一，DAEC系统不需要使用氟利昂等有害化学制剂，因此避免了制冷剂泄漏的风险，也不需要对制冷剂进行定期维护和更换，降低了维护成本。

第二，DAEC系统使用的蒸发媒介通常由无机盐和某些有机化合物组成，其可以在短时间内被分解，降解完成之后，不会产生对环境造成污染或对人体健康造成威胁的物质，因此维护成本更低。

第三，相对于传统制冷式空调系统，DAEC系统的运行原理更为简单，维护的复杂性得到了极大的减小，系统中水和空气是主要的工作介质，维护起来也更加容易，但是和其他任何空调系统一样，DAEC系统也需要定期维护和清洁以保持其正常运行，其中最重要的是清洗和更换系统内的蒸发媒介。另外，在使用过程中，多孔介质会吸收各种污染物，如果不及时进行更换，会直接影响系统的性能和健康，因此DAEC系统需要每隔一段时间进行蒸发媒介的更换，并且要定期清洗过滤器等部件，如此才能确保系统的正常运行和维持健康的室内环境。

2.4运行噪声相对较低

全空气蒸发冷却空调系统（DAEC）的运行声音较低，可以提供更加安静舒适的室内环境，这是主要是因为DAEC系统不需要使用压缩机，整个系统的运行噪音相对于传统的制冷式空调系统要低得多。

在传统的制冷式空调系统中，压缩机是制冷循环的核心部件，其运行的同时会产生噪音和振动，对室内环境产生干扰，而DAEC系统不需要压缩机，而是使用水和空气进行蒸发降温，整个系统的运行噪音相对较低[3]，可以提供舒适的、安静的室内环境，这就使得全空气蒸发冷却空调系统特别适用于要求室内环境安静的场所，如医院、实验室、办公室、教室等。

总之， DAEC系统因其静音、低噪音的特点受到越来越多的关注和推崇，在需要安静环境的场合中，这个系统无疑是更好的选择。

2.5更高的安全性

全空气蒸发冷却空调系统（DAEC）在使用过程中具有一些安全优势。

第一，DAEC系统不需要使用氟利昂等有害化学制剂，因此不存在因制冷剂泄漏而引起的环境污染情况，也不会对人体带来伤害。

第二，相比传统空调系统，DAEC系统的工作模式具有更高的安全性，因为DAEC系统不需要使用高压制冷剂循环，其使用道是低压水源来完成制冷任务，避免了因高压制冷剂泄漏或汽锅炸裂而引起的意外事故。

第三，DAEC系统使用的是蒸发降温原理，其媒介是水和空气，因此与传统制冷系统相比，工作温度更低，避免了对室内环境或设备产生过度的热影响，同时，系统使用的水对人体和环境也没有任何危害。

第四，DAEC系统在运行过程中不会产生明火和大量热量，不存在电气、火灾等安全隐患，降低了火灾发生的概率。

3、全空气蒸发冷却空调系统应用领域

全空气蒸发冷却空调系统（DAEC）在以下领域中有广泛应用：

第一，商业建筑领域。DAEC系统适用于各类商业建筑，如办公楼、购物中心、超市、酒店、展览中心等，该系统的使用能为商业建筑提供舒适的室内环境。

第二，医疗建筑领域。DAEC系统的无噪音和低污染特性使其适用于医院等要求安静、无污染的场所，不仅能为医疗环境提供舒适的室内条件，而且有利于减少传统空调系统对医院手术室等关键地方的影响。

第三，城市轨道交通系统。DAEC系统可用于地铁、轻轨等城市轨道交通系统的车站、车辆和工作区域等部位，提供舒适、安全和节能的环境。

第四，发电机房、通讯机房等电子设备房间。DAEC系统可在保持室内温度和湿度稳定的同时，能够有效降低温度升高所带来的电子设备故障和能源浪费问题。

4、总结

总之，全空气蒸发冷却空调系统拥有能耗低、噪音小、制冷效果好等众多的优点，因此加强这方面的研究对于提升整个空调制冷水平有着极大的帮助。全空气蒸发冷却空调系统的发展水平对于提升人们都生活工作环境有着很重要的影响作用。

参考文献：

[1]金洋帆,黄翔,吴磊,寇凡,褚俊杰.干燥地区蒸发冷却空调系统运行效果及能耗分析[J].制冷与空调(四川),2021,(01):64-69.

[2]黄凯新.蒸发冷却空调系统在机场的节能应用研究[D].导师：黄翔.西安工程大学,2019.

[3]王文博,黄翔,高源基,王兴兴,褚俊杰.蒸发冷却技术在干燥地区医院中的应用研究[J].洁净与空调技术,2017,(01):39-42.