蒸发冷却简介

水蒸发吸热，具有冷却功能。这种物理现象早为人类所利用，例如在房间内泼点水，可以使室温有所下降。目前国内常见的蒸发冷却应用是：冷却塔的冷却水，水依靠自身一小部分在空气中蒸发而被冷却；纺织厂中要求空气湿度大，常用喷淋循环水来冷却空气（温度降低、含湿量增加）。蒸发冷却需要消耗水，但耗量很小，蒸发1kg水大约有2500kJ的冷量。蒸发冷却存在的问题是，用喷淋循环水来冷却空气，导致空气湿度增大，从而限制了它的应用范围，但是近代蒸发冷却技术的发展已经扩展了它的应用范围。

干热气候区（如西北部地区等），夏季空气的干球温度高，含湿量低，其室外干燥空气不仅可直接利用来消除空调区的湿负荷，还可以通过间接蒸发冷却等来消除空调区的热负荷。在新疆、内蒙古、甘肃、宁夏、青海、西藏等地区，应用蒸发冷却技术可大量节约空调系统的消耗。

蒸发冷却分为直接蒸发冷却（Direct Evaporative Cooling，缩写为DEC）和间接蒸发冷却（Indirect Evaporative Cooling，缩写为IEC）。直接蒸发冷却是指干燥空气和水直接接触的冷却过程，空气处理过程中空气和水之间的传热、传质同时发生且相互影响，空气处理过程为绝热降温加湿过程，其极限温度能达到空气的湿球温度。

在某些情况下，当对处理空气有进一步的要求，如要求较低含湿量或比焓时，就应采用间接蒸发冷却。间接蒸发冷却可避免传热、传质的相互影响，空气处理过程为等湿降温过程，其极限温度能达到空气的露点温度。间接蒸发冷却又可分为两类：（1）利用直接蒸发冷却的二次空气通过换热器对一次空气（被冷却空气）进行干冷却；（2）利用蒸发冷却获得的冷水通过换热器对空气进行冷却。

蒸发冷却直接蒸发冷却设备

直接蒸发冷却设备有喷水室和淋水填料式两种型式。

直接蒸发冷却过程是接近等焓过程。用冷却效率来评价直接蒸发的换热效能，冷却效率Ed的定义为 ：

蒸发冷却间接蒸发冷却器

间接蒸发冷却器类似于空气-空气换热器，换热器换热面的一侧是被冷却空气（称为一次空气）；另一侧是蒸发冷却的空气（称二次空气），在二次空气通过的同时淋循环水。常用的间接蒸发冷却器有两类——板翅式和管式。

间接蒸发冷却器换热效能也用冷却效率来评价，它定义为 ：

蒸发冷却全空气蒸发冷却空调系统

（1）一级蒸发冷却系统

我国有一些地区夏季空调室外计算干、湿球温度不高，用直接蒸发对室外空气进行冷却，冷却后的状态可以达到一般舒适性空调的送风要求。

（2）两级蒸发冷却系统

室外空气先经间接冷却处理后在进行直接蒸发冷却，以获得温度和含湿量均低的送风状态。

（3）三级蒸发冷却系统

第一级间接蒸发冷却——室外空气用冷却塔的冷水通过空气冷却器来冷却。第二级为间接蒸发冷却。第三级为直接蒸发冷却。

蒸发冷却空气-水系统中蒸发冷却的应用

（1）冷却新风

（2）制取空调冷水

Ⅰ区：室外焓值h₀和含湿量d₀均小于室内焓值h_R和含湿量d_R。适宜采用蒸发冷却空调。Ⅱ区:h₀>h_R，而d₀ R，蒸发冷却宜用于空气-水系统中冷却新风。Ⅲ区:h ₀>h _R，d ₀ R。当d ₀靠近d _R时，蒸发冷却可用于空气水系统中冷却新风；其余地区只能用间接蒸发冷却对新风进行预冷，并宜用室内空气作二次空气。Ⅳ区：这种气候条件的地区很少。

蒸发冷却蒸发冷却空调的特点

蒸发冷却空调的主要特点有 ：

（1）能耗低。

（2）全空气蒸发冷却空调系统是全新风系统。

（3）初投资少，维修保养费低。

（4）受气候条件的制约，蒸发冷却的应用场所，系统形式、地区均受到限制。

（5）蒸发冷却都采用循环水喷淋，容易产生水垢；临水填料层容易被灰尘所堵塞；集水盘等存水的地方也易滋生微生物。2100433B

蒸发冷却效应，自然现象中，蒸发冷却是指液体在蒸发成气体的过程中会吸热，从而降低周围的温度起到冷却的效果。如果你在手上擦一点酒精会感觉很凉快，就是这一道理。

社会现象中，社交蒸发冷却效应是指在社交团体中，成员的价值跟液体的温度类似，因此当温度最高的液体蒸发变成气体时（价值最高的成员离开社团），剩下的液体的平均温度就会下降（社团的平均价值会进一步降低）。这一现象称作社交蒸发冷却效应。2100433B

蒸发冷却技术是蒸发冷却从热学原理上是利用流体沸腾时的汽化潜热带走热量。这种利用流体沸腾时的汽化潜热的冷却技术就叫做蒸发冷却技术。

由于流体的汽化潜热要比流体的比热大很多，所以蒸发冷却的冷却效果更为显著。当电机采用蒸发冷却方式后，由于蒸发冷却的冷却效果显著，使得整个电机的温升降低，电机的温度分布均匀，提高运行稳定性。 2100433B