نحوه عملکرد کولرهای تبخیری: راهنمای کولر مرداب در مقابل تهویه مطبوع

خنک کننده تبخیری چگونه کار می کند

خنک سازی تبخیری یک فرآیند ترمودینامیکی طبیعی است: هنگامی که آب تبخیر می شود، گرما را از هوای اطراف جذب می کند و دمای هوا را کاهش می دهد. انرژی مورد نیاز برای تبدیل آب مایع به بخار آب - که گرمای نهان تبخیر نامیده می‌شود - مستقیماً از هوای عبوری از سطح مرطوب گرفته می‌شود، به همین دلیل است که نسیم در سطح مرطوب حتی در یک روز گرم احساس خنکی می‌کند. این همان اصل فیزیکی پشت تعریق در انسان و حیوان است.

کولر هوای تبخیری (همچنین کولر باتلاقی یا کولر بیابانی نیز نامیده می شود) این فرآیند را به صورت مکانیکی اعمال می کند. توالی عملیاتی اصلی ساده است: یک پمپ آب آب را از یک مخزن می کشد و آن را روی پدهای خنک کننده جاذب توزیع می کند - که معمولاً از سلولز، الیاف آسپن یا رسانه های پلیمری مصنوعی ساخته می شوند. یک فن هوای گرم و خشک بیرون را از طریق این پدهای اشباع شده می کشد. با عبور هوا از محیط مرطوب، آب به داخل آن تبخیر می شود و گرما را از هوا خارج می کند و کاهش دمای هوا به میزان 5 تا 15 درجه سانتیگراد بسته به رطوبت محیط سپس هوای خنک و کمی مرطوب شده به فضا تخلیه می شود.

کل فرآیند فقط به یک منبع آب و برق برای راه اندازی فن و پمپ نیاز دارد - بدون مبرد، کمپرسور و سیم پیچ کندانسور. این سادگی منبع مزایای کولر تبخیری و محدودیت اساسی آن است.

انجام دهید کولرهای هوای تبخیری واقعا کار می کند؟

خنک کننده های تبخیری به طور موثر کار می کنند - اما فقط در شرایط جوی مناسب. متغیر بحرانی است رطوبت نسبی محیط . تبخیر تنها زمانی اتفاق می افتد که هوا از بخار آب اشباع نشده باشد. هرچه هوای ورودی خشک‌تر باشد، آب بیشتری جذب می‌کند و هر چه افت دما بیشتر باشد، خنک‌تر می‌تواند به دست آورد. در هوای مرطوب، میزان تبخیر به شدت کاهش می‌یابد، عملکرد خنک‌کننده به نسبت کاهش می‌یابد، و هوای تخلیه‌شده به جای خنک و تازه، احساس مرطوب و گرفتگی می‌کند.

آستانه عملی برای خنک سازی تبخیری مفید معمولاً است رطوبت نسبی زیر 50 تا 60 درصد . در آب و هوای خشک و نیمه خشک - جنوب غربی آمریکا، خاورمیانه، آسیای مرکزی، بخش هایی از استرالیا و جنوب صحرای آفریقا - که در آن رطوبت نسبی تابستان به طور منظم به زیر 20 تا 30 درصد می رسد، خنک کننده های تبخیری خنک کننده قابل توجه و قابل اعتمادی را با افت دما در خروجی 10 تا 15 درجه سانتی گراد ارائه می دهند. در این مناطق، سیستم‌های خنک‌کننده تبخیری کل خانه یک فناوری اصلی هستند که واقعاً با تهویه مطبوع خنک‌کننده از نظر راحتی رقابت می‌کنند و به طور قابل‌توجهی از نظر هزینه عملیاتی از آن پیشی می‌گیرند.

در آب و هوای مرطوب - مناطق ساحلی، مناطق گرمسیری، و هر جایی که رطوبت نسبی تابستان از 70٪ فراتر می رود - خنک کننده های تبخیری حداقل خنک کننده را تولید می کنند و رطوبت ناخواسته را به محیطی که قبلاً ناراحت کننده است اضافه می کنند. در این شرایط، پاسخ صادقانه این است که خنک کننده تبخیری به اندازه کافی خوب کار نمی کند تا یک راه حل خنک کننده اولیه باشد.

قانون دمای لامپ مرطوب

دقیق ترین راه برای ارزیابی اینکه آیا یک خنک کننده تبخیری در یک مکان معین موثر است یا خیر، بررسی آن است دمای لامپ مرطوب - کمترین دمای قابل دستیابی از طریق سرمایش تبخیری در سطح رطوبت فعلی. یک خنک کننده تبخیری نمی تواند هوای زیر دمای لامپ مرطوب هوای ورودی را خنک کند. هنگامی که دمای لامپ مرطوب 18 درجه سانتیگراد یا کمتر است، خنک کننده تبخیری دمای داخلی راحت را حتی در روزهای گرم ارائه می دهد. هنگامی که دمای آن به بالای 24 درجه سانتیگراد می رسد - که در آب و هوای مرطوب در اوج تابستان اتفاق می افتد - حاشیه خنک کننده قابل دستیابی برای راحتی انسان بسیار کم می شود.

انجام دهید Portable Air Coolers Work?

کولرهای هوای تبخیری قابل حمل - واحدهای جمع و جور که برای استفاده شخصی یا اتاقی فروخته می شوند، متمایز از کولرهای باتلاقی مجرای کل خانه - بر اساس همان اصل تبخیری اما در مقیاس کوچکتر عمل می کنند. هنگامی که در شرایط خشک مناسب استفاده می شوند، در خنک کردن یک ناحیه موضعی مستقیماً در جلوی دستگاه مؤثر هستند. ارزیابی صادقانه کولرهای هوای قابل حمل مستلزم جداسازی دو دسته محصول بسیار متفاوت است که اغلب در بازاریابی با هم ترکیب می شوند.

کولرهای تبخیری اصل (با پد و پمپ)

یک واحد قابل حمل با یک مخزن آب مناسب، پمپ و پد تبخیر کننده، واقعاً دمای هوا را از طریق تبخیر کاهش می دهد. در آب و هوای خشک یا اتاقی با تهویه مناسب با رطوبت کم، این واحدها می توانند دمای هوا را 4 تا 8 درجه سانتی گراد در جریان تخلیه کاهش دهند و راحتی قابل توجهی را برای فردی که در فاصله 2 تا 3 متری نشسته است، فراهم کنند. مصرف می کنند 50-150 وات الکتریسیته - تقریباً یک دهم توان یک کولر گازی مشابه - و فقط به پر کردن مجدد آب و تمیز کردن دوره‌ای لنت به عنوان تعمیر و نگهداری نیاز دارد.

محدودیت‌های آنها در شکل قابل حمل مانند واحدهای بزرگتر است: با افزایش رطوبت اتاق عملکرد کاهش می‌یابد. از آنجا که آنها رطوبت را به هوای اتاق اضافه می کنند، بهترین کار را با پنجره یا در باز می کنند تا هوای مرطوب از آن خارج شود و هوای خشک تازه وارد شود. راه اندازی یک خنک کننده تبخیری قابل حمل در یک اتاق بسته و دربسته باعث می شود رطوبت به سرعت ایجاد شود و به تدریج خروجی خنک کننده واحد کاهش یابد تا زمانی که اساساً فقط هوای گرم و مرطوب را به گردش درآورد.

فن بدون پره / دستگاه های مه پاش که به عنوان "کولر هوا" به بازار عرضه می شوند

بخش قابل توجهی از محصولاتی که به عنوان "کولرهای هوای قابل حمل" یا "تهویه مطبوع شخصی" به بازار عرضه می شوند، در عمل فن های ساده با یک مخزن آب کوچک هستند که یا قطرات آب را در جریان هوا مه می کند یا هوا را از روی یک اسفنج مرطوب بدون سیستم پمپ و پد مناسب عبور می دهد. این دستگاه‌ها احساس تبخیر متوسطی را در نزدیکی دستگاه ایجاد می‌کنند، اما دمای هوای اتاق را به‌طور معنی‌داری کاهش نمی‌دهند. آنها با کولرهای تبخیری واقعی قابل مقایسه نیستند و نباید با معیارهای یکسان ارزیابی شوند.

کولر در مقابل کولر مرداب: تفاوت آنها چگونه است

یک تهویه مطبوع یخچالی و یک خنک کننده باتلاقی تبخیری، هر دو دمای هوای داخل خانه را پایین می آورند، اما از طریق مکانیسم های فیزیکی کاملاً متفاوت عمل می کنند و مشخصات عملکرد، هزینه های عملیاتی و الزامات نصب اساساً متفاوت هستند.

الف تهویه مطبوع یخچال از چرخه تبرید فشرده سازی بخار استفاده می کند: یک مبرد بین یک سیم پیچ اواپراتور داخلی و یک سیم پیچ کندانسور در فضای باز گردش می کند. مبرد گرما را از هوای داخل در کویل اواپراتور جذب می کند، آن گرما را به بیرون منتقل می کند و در کندانسور آزاد می کند. هوای خنک شده در داخل فضای مهر و موم شده دوباره به گردش در می آید. از آنجایی که خنک کننده یخچال مستقل از رطوبت است - بدون در نظر گرفتن رطوبت، گرما را مستقیماً از هوا می گیرد - در آب و هوای مرطوب و خشک به همان اندازه خوب عمل می کند. همچنین هوای داخل خانه را به عنوان یک محصول جانبی خنک‌کننده مرطوب می‌کند، زیرا رطوبت روی کویل تبخیرکننده سرد متراکم می‌شود.

الف کولر مردابی به جای از بین بردن هوا، رطوبت را به هوا اضافه می کند، نیاز به تامین مداوم هوای تازه از بیرون دارد و فقط می تواند با پنجره ها یا دریچه های باز کار کند. مزیت هزینه عملیاتی خنک کننده تبخیری قابل توجه است: یک کولر تبخیری کل خانه معمولاً مصرف می کند 75 تا 80 درصد برق کمتر نسبت به یک سیستم تبرید با ظرفیت سرمایش معادل.

انواع کولرهای تبخیری

محصولات خنک کننده تبخیری در چندین پیکربندی مناسب برای انواع ساختمان ها و نیازهای خنک کننده موجود هستند.

کولرهای تبخیری مستقیم

پیکربندی استاندارد خنک کننده باتلاقی که در بالا توضیح داده شد - هوا مستقیماً از لنت های مرطوب عبور می کند و به فضا تخلیه می شود. حداکثر اثر خنک کننده اما همچنین حداکثر رطوبت اضافه شده است. مناسب برای آب و هوای خشک که در آن رطوبت اضافی مفید است تا مشکل ساز. به عنوان واحدهای کل خانه روی پشت بام، واحدهای پنجره و واحدهای مستقل قابل حمل موجود است.

کولرهای تبخیری دو مرحله ای (غیر مستقیم - مستقیم).

الف two-stage evaporative cooler first pre-cools the incoming air through an indirect heat exchanger — where evaporation occurs on a secondary air stream that does not contact the supply air — and then passes the pre-cooled air through a direct evaporative stage. The result is cooler supply air at lower added humidity than a direct-only system. Two-stage units can achieve effective cooling in climates with relative humidity up to 70-75٪ ، به طور قابل توجهی دامنه جغرافیایی پایدار خنک کننده تبخیری را در مقایسه با واحدهای فقط مستقیم گسترش می دهد.

سیستم های تبخیری کل خانه با کانال

در مناطقی که سرمایش تبخیری از نظر اقلیمی مناسب است، سیستم‌های کانال مرکزی هوای خنک را از طریق مجرای مشابهی که برای گرمایش استفاده می‌شود، در سراسر خانه توزیع می‌کنند. یک واحد نصب شده روی پشت بام، هوای بیرون را می کشد، آن را از طریق پدهای تبخیری با فرمت بزرگ عبور می دهد و هوای خنک شده را به داخل سیستم توزیع کانال می راند. این سیستم ها بر اساس ظرفیت جریان هوا اندازه می شوند - یک قانون سرانگشتی است 1-2 تغییر هوا در دقیقه برای کل حجم خانه - و نیاز به مدیریت عمدی بازشوهای پنجره و در برای هدایت جریان هوا از طریق فضاهای زندگی و خروج هوای مرطوب دارد.

تعمیر و نگهداری کولر تبخیری و کیفیت آب

الزامات نگهداری مداوم یک کولر تبخیری متوسط است اما نباید از آنها غافل شد. از آنجایی که سیستم به طور مداوم آب را به گردش در می آورد و آن را در معرض هوا قرار می دهد، تجمع مواد معدنی و رشد بیولوژیکی دو مسئله اصلی نگهداری هستند.

آب سخت رسوب کربنات کلسیم و منیزیم را روی پدهای تبخیری و اجزای پمپ رسوب می دهد، زیرا آب تبخیر می شود و مواد معدنی در مخزن متمرکز می شوند. در مناطق سخت آب، مخزن باید هر هفته تخلیه و شستشو شود در زمان اوج استفاده، و پدها باید به صورت ماهانه بازرسی شوند و سالانه یا زمانی که رسوب قابل توجهی را نشان می دهند که جریان هوا را محدود می کند، تعویض شوند.

آب راکد در مخزن محیطی برای رشد باکتری ها و جلبک ها است. اجرای دوره‌ای دستگاه روی حالت فقط فن برای خشک کردن لنت‌ها، استفاده از یک درمان بیوسیدی تأیید شده برای خنک‌کننده‌های تبخیری، و تخلیه کامل سیستم در پایان فصل خنک‌کننده، از تجمع بیولوژیکی و بوی کپک‌آلود ناشی از نادیده‌گرفتن لنت‌ها جلوگیری می‌کند - که منشأ "باتلاق" در "کولر مرداب" است.

پدهای مدیا سفت و سخت سلولزی مدرن دوام دارند 3-5 سال با نگهداری مناسب، در مقایسه با 1-2 فصل برای پدهای فیبر آسپن قدیمی تر. در پایان فصل، تخلیه، تمیز کردن و پوشاندن دستگاه از سخت شدن رسوب در فصل زمستان جلوگیری می کند و طول عمر تمام اجزای خیس شده را افزایش می دهد.