Cálculo del sistema de enfriamiento evaporativo indirecto. Dispositivo para refrigeración por aire evaporativo de dos etapas Enfriamiento evaporativo directo

19.10.2019

adicional al auto. certificado Kl, V 60 b 3/04 210627 22) Declarado el 03/01/7 al unirse a la solicitud 3) Prioridad de la información judicial del Comité Ministerial de la URSS para Asuntos de Descubrimientos de Aislamiento Boletín 47 3) Publicado 25.1 629, 113.06 .628.) Fecha de publicación de la descripción O 3 O 3 2) El autor de la invención V.V. Utkin Baro de diseño especializado para tractores de orugas especiales de tracción clase 2G (54) AIRE ACONDICIONADO EVAPORADORES DE DOS ETAPAS 1er ENFRIAMIENTO 11 Y quema de espuma cámara militar en transferencia de calor Sin embargo, cámara evaporadora de 10 eficiencia para cuellos en el intercambiador de calor La invención se refiere a vehículos. Se conocen acondicionadores de aire de doble evaporación, un intercambiador de calor de soda-aire y una cámara de fuerza para enfriar, se suministra un intercambiador de agua con aire del intercambiador de calor. La eficiencia del enfriamiento evaporativo es insuficiente. Para aumentar este enfriamiento, el suministro de agua está equipado con un canal para suministrar aire del ambiente externo, separado por una partición en forma de onda del canal para suministrar aire del intercambiador de calor. intercambiador de calor, por lo tanto, ambos canales están configurados en forma cónica en la dirección del orificio de entrada de la cámara de toberas: La figura 1 muestra el acondicionador de aire propuesto, una sección longitudinal; en la Fig. 2 - sección según A-A en la Fig. 1. El acondicionador de aire consta de un ventilador 1 accionado por un motor 2, un intercambiador de calor agua-aire 3 y una cámara de boquillas 4 equipada con un recogedor de gotas 5. En la cámara de boquillas 4 están instaladas dos filas de boquillas 6. La cámara de la boquilla tiene una entrada 7 y una salida 8 y un canal de aire 9. Para hacer circular el agua en la primera etapa, se instala una bomba de agua 10 coaxialmente con el motor, suministrando agua a través de las tuberías 11 y 12 desde el tanque 13 a los inyectores 6. En la segunda etapa del acondicionador de aire, se instala una bomba de agua 14, que suministra agua a través de las tuberías 15 y 16 desde el tanque 17 al dispositivo rociador 18, que moja la torre de riego 19. Aquí también se instala un eliminador de goteo 2 O. Cuando el aire acondicionado está funcionando, el ventilador 1 impulsa el aire a través del intercambiador de calor 3, mientras el aire se enfría, y parte del mismo se dirige a la segunda etapa (flujo principal) y parte a través del canal 9 hacia la cámara de boquilla 4. El canal 9 es hecho que se estrecha suavemente hacia la abertura de entrada de la cámara de la boquilla, debido a lo cual la velocidad del flujo aumenta hacia los espacios 21 entre el canal 9 y la entrada de la cámara 7 aspira aire exterior, aumentando la masa del flujo auxiliar, que, habiendo pasado a través cámara 4, se libera a la atmósfera a través de la abertura 8. El flujo principal en la segunda etapa pasa a través de la torre de la capa de riego 19, donde adicionalmente se enfría y humedece y se dirige a través del eliminador de gotas 20 a la sala de servicio, el agua que circula en la primera etapa se calienta en el intercambiador de calor 3, se enfría en la cámara de boquilla 4, se separa en el eliminador de gotas 5 y fluye a través del orificio 22 nuevamente al tanque 13. El agua de la segunda etapa, después del riego de la torre 19 y la separación en el eliminador de gotas 20, fluye a través del orificio 28 hacia el tanque 17. Fórmula 1, acondicionador de aire con enfriamiento evaporativo de dos etapas, principalmente para. 4 vehículo que contiene un intercambiador de calor agua-aire y una cámara de boquillas para enfriar el agua que ingresa: el intercambiador de calor, hecho con un canal de suministro de aire desde el intercambiador de calor, excepto que, para aumentar la eficiencia del enfriamiento evaporativo, la cámara de boquillas para enfriar el intercambiador de calor de agua entrante 10 está equipado con un canal para suministrar aire del ambiente externo, separado por una partición del canal para suministrar aire del intercambiador de calor, y ambos canales se estrechan hacia la decimoquinta entrada de la cámara. .2. El aire acondicionado según el punto 1, la única diferencia es que la partición es ondulada.

Solicitud

1982106, 03.01.1974

OFICINA DE DISEÑO ESPECIALIZADA PARA TRACTORES ESPECIALES DE CLASE DE TRÁFICO 2T

UTKIN VLADIMIR VIKTORÓVICH

IPC / Etiquetas

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Aire acondicionado con refrigeración evaporativa de dos etapas.

Patentes similares

13 - 15 intercambiadores de calor 10 - 12 están conectados a la cavidad A de la cámara de drenaje 16, cuya cavidad B está conectada por una tubería 17 con el canal Kingston 3. El colector 6 está conectado hidráulicamente al tanque 18, que está conectado por una tubería 19 a la cámara de drenaje 16, que tiene un orificio exterior 20 y un orificio 21 en la partición entre las cavidades A y B. El sistema funciona de la siguiente manera: la bomba de enfriamiento 4 recibe agua que ingresa al canal kingston 3 a través del puente 2 desde el kingston caja 1, y lo suministra a través de las tuberías de presión 5 y 7 - 9 a través del colector 6 a los intercambiadores de calor 10 - 12, desde donde fluye agua calentada a través de las tuberías de drenaje 13 - 15 hacia la cavidad A de la cámara de drenaje 16. Cuando se llena la cavidad A, el agua fluye a través del agujero 21 hacia...

Debido a la radiación térmica desde la superficie de la tira calentada directamente a la superficie de trabajo del refrigerador, ubicada encima y debajo del metal que se está procesando con coeficientes de radiación angular máximos, la Fig. 1 muestra un dispositivo para enfriar la tira en un horno térmico. sección B-B en la figura 2; y Fig. 2 cámara de enfriamiento por convección a lo largo de la tira, sección a-A en la Figura 1; La figura 3 muestra el diseño de una tobera de gas anular. El dispositivo para enfriar la tira 1 que se mueve a lo largo de los rodillos 2 se instala en una unidad térmica después de la cámara de enfriamiento por radiación 3 y se sella cuando la tira sale con un obturador 4. A ambos lados de la En la tira que se está procesando hay superficies cilíndricas refrigeradas por agua 5, ventilador de circulación 6...

6 con enfriadores 7 y 8 de aceite y agua dulce y el ramal 9 con el enfriador de aire de carga 10 y el silenciador 11. El agua del ramal 6 se drena a través de la llave de drenaje 12, y del ramal 9 a través del tubo 13 al tubo lateral 14 del silenciador 11. La resistencia hidráulica automática 15 instalada en el ramal 6 consta de un cuerpo 16 de área de orificio variable, una placa en forma de cono 17 con una varilla 18, un casquillo guía 19, fijado al cuerpo 16 mediante puntales 20, un resorte 21 y tuercas de ajuste 22. El sistema funciona de la siguiente manera. La bomba 4 toma agua a través de la toma de mar receptora 2 y el filtro 3 y la bombea a través del ramal 6 a los enfriadores de aceite y agua dulce 7 y 8. A través de otro ramal paralelo 9 se suministra agua al enfriador...

El sistema considerado consta de dos aparatos de aire acondicionado".

el principal, en el que se procesa el aire para las instalaciones atendidas, y el auxiliar, la torre de enfriamiento. El objetivo principal de la torre de enfriamiento es el enfriamiento por evaporación del aire del agua que alimenta la primera etapa del acondicionador de aire principal durante la estación cálida (intercambiador de calor de superficie PT). La segunda etapa del acondicionador de aire principal - cámara de riego OK, que funciona en modo de humidificación adiabática, tiene un canal de derivación - derivación B para regular la humedad del aire en la habitación.

Además de los acondicionadores de aire, para enfriar el agua se pueden utilizar torres de refrigeración, torres de refrigeración industriales, fuentes, piscinas de pulverización, etc.. En zonas con climas cálidos y húmedos, en algunos casos, además del enfriamiento por evaporación indirecto, se utiliza el enfriamiento de máquinas. usado.

sistemas multietapa enfriamento evaporativo. El límite teórico para la refrigeración por aire con este tipo de sistemas es la temperatura del punto de rocío.

Los sistemas de aire acondicionado que utilizan refrigeración evaporativa directa e indirecta tienen una gama más amplia de aplicaciones que los sistemas que utilizan únicamente refrigeración evaporativa directa (adiabática).

Se sabe que el enfriamiento por evaporación en dos etapas es el más adecuado en

zonas con climas secos y cálidos. Con la refrigeración de dos etapas, se pueden lograr temperaturas más bajas, menos cambios de aire y una humedad relativa más baja en las habitaciones que con la refrigeración de una sola etapa. Esta propiedad enfriamiento de dos etapas motivó una propuesta para cambiar completamente a la refrigeración indirecta y una serie de otras propuestas. Sin embargo, en igualdad de condiciones, el efecto de posibles sistemas de refrigeración por evaporación depende directamente de los cambios en el estado del aire exterior. Por lo tanto, estos sistemas no siempre garantizan el mantenimiento de los parámetros de aire requeridos en habitaciones con aire acondicionado durante toda la temporada o incluso un día. Se puede obtener una idea de las condiciones y límites del uso apropiado del enfriamiento evaporativo de dos etapas comparando los parámetros normalizados del aire interior con posibles cambios en los parámetros del aire exterior en áreas con un clima seco y cálido.

El cálculo de tales sistemas debe realizarse con usando Jd diagramas en la siguiente secuencia.

En diagrama jd Se trazan los puntos con los parámetros calculados del aire externo (H) e interno (B). En el ejemplo considerado, según las especificaciones de diseño, se aceptan los siguientes valores: tн = 30 °С; tв = 24 °С; fâ = 50%.

Para los puntos H y B, determinamos el valor de la temperatura del termómetro húmedo:

tmn = 19,72 °C; tmv = 17,0 °C.

Como se puede observar, el valor de tmn es casi 3 °C mayor que tmv, por lo tanto, para un mayor enfriamiento del agua y luego del aire de suministro externo, es recomendable suministrar aire extraído a la torre de enfriamiento. sistemas de escape desde locales de oficinas.

Tenga en cuenta que al calcular una torre de enfriamiento, el flujo de aire requerido puede ser mayor que el que se extrae de las habitaciones acondicionadas. En este caso, se debe suministrar una mezcla de aire externo y de escape a la torre de enfriamiento y se debe tomar la temperatura del termómetro húmedo de la mezcla como temperatura calculada.

De lo calculado programas de computador Los principales fabricantes de torres de refrigeración consideran que la diferencia mínima entre la temperatura final del agua a la salida de la torre de refrigeración tw1 y la temperatura del termómetro húmedo twm del aire suministrado a la torre de refrigeración debe ser de al menos 2 °C, es decir:

tw2 = tw1 +(2,5...3) °C. (1)

Para lograr una refrigeración del aire más profunda en el aire acondicionado central, se supone que la temperatura final del agua a la salida del enfriador de aire y a la entrada de la torre de refrigeración tw2 no es más de 2,5 veces mayor que a la salida de la torre de refrigeración, es decir es:

tвк ≥ tw2 +(1...2) °С. (2)

Tenga en cuenta que la temperatura final del aire enfriado y la superficie del enfriador de aire dependen de la temperatura tw2, ya que con un flujo transversal de aire y agua, la temperatura final del aire enfriado no puede ser inferior a tw2.

Normalmente, se recomienda que la temperatura final del aire enfriado sea entre 1 y 2 °C superior a la temperatura final del agua a la salida del enfriador de aire:

tвк ≥ tw2 +(1...2) °С. (3)

Así, si se cumplen los requisitos (1, 2, 3), es posible obtener una relación que conecta la temperatura del termómetro húmedo del aire suministrado a la torre de enfriamiento y la temperatura final del aire que sale del enfriador:

tвк =tвм +6 °С. (4)

Tenga en cuenta que en el ejemplo de la Fig. 7.14 los valores tomados son tbm = 19 °C y tw2 – tw1 = 4 °C. Pero con estos datos iniciales, en lugar del valor tin = 23 °C indicado en el ejemplo, es posible obtener la temperatura final del aire a la salida del enfriador de aire no inferior a 26-27 °C, lo que hace que todo el esquema no tiene sentido en tn = 28,5 °C.

Ecología del consumo. La historia del aire acondicionado con refrigeración evaporativa directa. Diferencias entre refrigeración directa e indirecta. Opciones de aplicación para aires acondicionados evaporativos.

El enfriamiento y humidificación del aire mediante enfriamiento evaporativo es un proceso completamente natural que utiliza agua como medio de enfriamiento y el calor se disipa efectivamente a la atmósfera. Se utilizan leyes simples: cuando un líquido se evapora, se absorbe calor o se libera frío. La eficiencia de la evaporación aumenta al aumentar la velocidad del aire, lo que está garantizado por la circulación forzada del ventilador.

La temperatura del aire seco se puede reducir significativamente mediante el cambio de fase del agua líquida a vapor, y este proceso requiere mucha menos energía que el enfriamiento por compresión. En climas muy secos, la refrigeración evaporativa también tiene la ventaja de aumentar la humedad del aire a la hora de acondicionarlo, haciendo que los ocupantes estén más cómodos. Sin embargo, a diferencia del enfriamiento por compresión de vapor, requiere una fuente constante de agua y la consume constantemente durante el funcionamiento.

Historia del desarrollo

A lo largo de los siglos, las civilizaciones han encontrado métodos originales para combatir el calor en sus territorios. Una de las primeras formas de sistema de refrigeración, el "atrapavientos", se inventó hace muchos miles de años en Persia (Irán). Era un sistema de conductos de viento en el techo que atrapaban el viento, lo hacían pasar a través del agua y soplaban aire frío hacia el interior. Es de destacar que muchos de estos edificios también tenían patios con grandes reservas de agua, por lo que si no había viento, como resultado del proceso natural de evaporación del agua, el aire caliente que se elevaba evaporaba el agua en el patio, después de lo cual el aire ya enfriado pasó a través del edificio. Hoy en día, Irán ha sustituido los captadores de viento por enfriadores evaporativos y los utiliza ampliamente, y el mercado, debido al clima seco, alcanza una facturación de 150.000 evaporadores al año.

En Estados Unidos, el enfriador evaporativo fue objeto de numerosas patentes en el siglo XX. Muchos de los cuales, desde 1906, propusieron el uso de virutas de madera como junta que transporta grandes cantidades de agua en contacto con el aire en movimiento y soporta una intensa evaporación. El diseño estándar, como se muestra en la patente de 1945, incluye un depósito de agua (normalmente equipado con una válvula de flotador para ajustar el nivel), una bomba para hacer circular el agua a través de las almohadillas para astillas de madera y un ventilador para soplar aire a través de las almohadillas hacia el interior del recipiente. áreas de estar. Este diseño y materiales siguen siendo un elemento básico de la tecnología de enfriadores evaporativos en el suroeste de los Estados Unidos. En esta región se utilizan además para aumentar la humedad.

El enfriamiento por evaporación era común en los motores de aviones de la década de 1930, como el motor del dirigible Beardmore Tornado. Este sistema se utilizó para reducir o eliminar por completo el radiador, que de otro modo crearía una resistencia aerodinámica significativa. En estos sistemas, el agua del motor se mantenía bajo presión mediante bombas, lo que permitía calentarla a temperaturas superiores a los 100°C, ya que el punto de ebullición real depende de la presión. agua sobrecalentada se roció a través de una boquilla sobre un tubo abierto, donde se evaporó instantáneamente, recibiendo su calor. Estos tubos podrían ubicarse debajo de la superficie de la aeronave para crear resistencia cero.

Se instalaron unidades de enfriamiento por evaporación externas en algunos vehículos para enfriar el interior. A menudo se vendían como accesorios adicionales. El uso de dispositivos de enfriamiento por evaporación en automóviles continuó hasta que se generalizó el aire acondicionado por compresión de vapor.

El enfriamiento evaporativo es un principio diferente al de las unidades de refrigeración por compresión de vapor, aunque también requieren evaporación (la evaporación es parte del sistema). En el ciclo de compresión de vapor, después de que el refrigerante se evapora dentro del serpentín del evaporador, el gas refrigerante se comprime y enfría, condensándose a un estado líquido bajo presión. A diferencia de este ciclo, en un enfriador evaporativo el agua se evapora solo una vez. El agua evaporada en el dispositivo de enfriamiento se descarga en un espacio con aire enfriado. En una torre de enfriamiento, el agua evaporada es arrastrada por el flujo de aire.

Aplicaciones de enfriamiento evaporativo

Hay refrigeración por aire evaporativa directa, oblicua y de dos etapas (directa e indirecta). El enfriamiento por aire evaporativo directo se basa en el proceso isentálpico y se utiliza en aires acondicionados durante la estación fría; en climas cálidos, esto solo es posible en ausencia o liberación insignificante de humedad en la habitación y bajo contenido de humedad del aire exterior. Pasar por alto la cámara de riego amplía un poco el alcance de su aplicación.

Se recomienda el enfriamiento por evaporación directa del aire en climas secos y cálidos en el sistema de ventilación de suministro.

El enfriamiento del aire por evaporación indirecta se realiza en enfriadores de aire de superficie. Para enfriar el agua que circula en el intercambiador de calor de superficie se utiliza un dispositivo de contacto auxiliar (torre de enfriamiento). Para el enfriamiento por evaporación indirecta del aire, se pueden utilizar dispositivos de tipo combinado, en los que el intercambiador de calor realiza simultáneamente ambas funciones: calefacción y refrigeración. Estos dispositivos son similares a los intercambiadores de calor recuperativos de aire.

El aire enfriado pasa a través de un grupo de canales, superficie interior el segundo grupo se riega con agua que fluye hacia la cubeta y luego se rocía nuevamente. Al entrar en contacto con el aire de escape que pasa por el segundo grupo de canales, se produce un enfriamiento por evaporación del agua, como resultado de lo cual se enfría el aire en el primer grupo de canales. El enfriamiento por aire evaporativo indirecto permite reducir el rendimiento de un sistema de aire acondicionado en comparación con su rendimiento con enfriamiento por aire evaporativo directo y amplía las posibilidades de utilizar este principio, porque el contenido de humedad del aire suministrado en el segundo caso es menor.

Con enfriamiento evaporativo de dos etapas Los acondicionadores de aire utilizan enfriamiento evaporativo directo e indirecto secuencial del aire en el aire acondicionado. En este caso, la instalación de refrigeración evaporativa indirecta del aire se complementa con una cámara de boquillas de riego que funciona en modo de refrigeración evaporativa directa. Las cámaras de boquillas de pulverización típicas se utilizan en sistemas de enfriamiento de aire por evaporación como torres de enfriamiento. Además de la refrigeración por aire evaporativa indirecta de una sola etapa, es posible una refrigeración por aire de varias etapas, en la que se realiza una refrigeración por aire más profunda: este es el llamado sistema de aire acondicionado sin compresor.

Enfriamiento evaporativo directo (ciclo abierto) se utiliza para reducir la temperatura del aire utilizando el calor específico de evaporación, cambiando el estado líquido del agua a gaseoso. En este proceso, la energía del aire no cambia. El aire seco y cálido es reemplazado por aire frío y húmedo. El calor del aire exterior se utiliza para evaporar el agua.

El enfriamiento evaporativo indirecto (circuito cerrado) es un proceso similar al enfriamiento evaporativo directo, pero utiliza un tipo específico de intercambiador de calor. En este caso, el aire húmedo y enfriado no entra en contacto con el ambiente acondicionado.

Enfriamiento evaporativo de dos etapas o indirecto/directo.

Los enfriadores evaporativos tradicionales utilizan sólo una fracción de la energía requerida por las unidades de refrigeración por compresión de vapor o los sistemas de aire acondicionado por adsorción. Desafortunadamente, aumentan la humedad del aire a niveles incómodos (excepto en climas muy secos). Los enfriadores evaporativos de dos etapas no aumentan los niveles de humedad tanto como lo hacen los enfriadores evaporativos estándar de una sola etapa.

En la primera etapa de un enfriador de dos etapas, el aire caliente se enfría indirectamente sin aumentar la humedad (pasando a través de un intercambiador de calor enfriado por evaporación externa). En la etapa directa, el aire preenfriado pasa a través de una almohadilla empapada en agua, donde se enfría aún más y se vuelve más húmedo. Debido a que el proceso incluye una primera etapa de preenfriamiento, la etapa de evaporación directa requiere menos humedad para alcanzar las temperaturas requeridas. Como resultado, según los fabricantes, el proceso enfría el aire con una humedad relativa que oscila entre el 50 y el 70%, dependiendo del clima. En comparación, los sistemas de refrigeración tradicionales aumentan la humedad del aire entre un 70 y un 80%.

Objetivo

Al diseñar una central sistema de suministros Ventilación, es posible equipar la entrada de aire con una sección de evaporación y así reducir significativamente el coste de refrigeración del aire durante la estación cálida.

En los períodos fríos y de transición del año, cuando el aire se calienta mediante calentadores de suministro de sistemas de ventilación o aire interior mediante sistemas de calefacción, el aire se calienta y crece. habilidad física asimilar (absorber) en sí mismo, al aumentar la temperatura, la humedad. O, cuanto mayor sea la temperatura del aire, más humedad podrá asimilar. Por ejemplo, cuando el aire exterior se calienta mediante un calentador mediante un sistema de ventilación desde una temperatura de -22 0 C y una humedad del 86% (parámetro del aire exterior para HP en Kiev) hasta +20 0 C, la humedad cae por debajo los límites para los organismos biológicos a una humedad del aire inaceptable del 5-8%. La baja humedad del aire afecta negativamente a la piel y las membranas mucosas de los seres humanos, especialmente a las personas con asma o enfermedades pulmonares. Humedad del aire estandarizada para locales residenciales y administrativos: del 30 al 60%.

El enfriamiento del aire por evaporación va acompañado de la liberación de humedad o un aumento de la humedad del aire, hasta una alta saturación de la humedad del aire del 60-70%.

Ventajas

La cantidad de evaporación (y, por tanto, la transferencia de calor) depende de la temperatura exterior de bulbo húmedo que, especialmente en verano, es mucho más baja que la temperatura equivalente de bulbo seco. Por ejemplo, en los días calurosos de verano, cuando la temperatura de bulbo seco supera los 40°C, el enfriamiento por evaporación puede enfriar el agua a 25°C o enfriar el aire.
Debido a que la evaporación elimina mucho más calor que la transferencia de calor física estándar, la transferencia de calor utiliza cuatro veces menos flujo de aire que los métodos de enfriamiento de aire convencionales, lo que ahorra cantidades significativas de energía.

Enfriamiento evaporativo versus métodos tradicionales de aire acondicionado A diferencia de otros tipos de aire acondicionado, el enfriamiento por aire evaporativo (bioenfriamiento) no utiliza gases nocivos (freón y otros) como refrigerantes, que son perjudiciales para el medio ambiente. También consume menos electricidad, ahorrando así energía, Recursos naturales y hasta un 80% de costes operativos en comparación con otros sistemas de aire acondicionado.

Defectos

Bajo rendimiento en climas húmedos.
Un aumento de la humedad del aire, que en algunos casos es indeseable, da como resultado una evaporación en dos etapas, donde el aire no entra en contacto con la humedad y no se satura.

Principio de funcionamiento (opción 1)

El proceso de enfriamiento se lleva a cabo mediante el estrecho contacto del agua y el aire y la transferencia de calor al aire mediante la evaporación de una pequeña cantidad de agua. Luego, el calor se disipa a través del aire cálido y saturado de humedad que sale de la unidad.

Principio de funcionamiento (opción 2): instalación en la entrada de aire

Unidades de enfriamiento evaporativo

Existir Varios tipos Instalaciones para refrigeración evaporativa, pero todas cuentan con:
- sección de intercambio o transferencia de calor, constantemente humedecida con agua mediante riego,
- un sistema de ventilación para la circulación forzada del aire exterior a través de la sección de intercambio de calor,

2018-08-15

El uso de sistemas de aire acondicionado (ACS) con refrigeración evaporativa como una de las soluciones de diseño energéticamente eficientes edificios modernos y estructuras.

Hoy en día, los consumidores más comunes de energía térmica y eléctrica en las modernas administraciones y edificios públicos Son sistemas de ventilación y aire acondicionado. Al diseñar edificios públicos y administrativos modernos para reducir el consumo de energía en los sistemas de ventilación y aire acondicionado, tiene sentido dar especial preferencia a la reducción de energía en la etapa de recepción. especificaciones técnicas y reducir los costos operativos. Reducir los costos operativos es más importante para los propietarios o inquilinos. Existen muchos métodos ya preparados y diversas medidas para reducir los costes energéticos en los sistemas de aire acondicionado, pero en la práctica la elección de soluciones energéticamente eficientes es muy difícil.

Uno de los muchos sistemas HVAC que pueden considerarse energéticamente eficientes son los sistemas de aire acondicionado con refrigeración por evaporación que se analizan en este artículo.

Se utilizan en residencial, público, locales de producción. El proceso de enfriamiento evaporativo en los sistemas de aire acondicionado se realiza mediante cámaras de boquillas, dispositivos de película, boquillas y espuma. Los sistemas considerados pueden tener enfriamiento evaporativo directo, indirecto o de dos etapas.

De las opciones anteriores, el equipo de refrigeración por aire más económico son los sistemas de refrigeración directa. Para ellos, se supone que se utilizará equipo estándar sin el uso de fuentes adicionales de frío artificial y equipos de refrigeración.

En la figura 1 se muestra un diagrama esquemático de un sistema de aire acondicionado con enfriamiento evaporativo directo. 1.

Las ventajas de tales sistemas incluyen costos mínimos para el mantenimiento del sistema durante la operación, así como confiabilidad y simplicidad de diseño. Sus principales desventajas son la incapacidad de mantener los parámetros del suministro de aire, la exclusión de la recirculación en las instalaciones atendidas y la dependencia de las condiciones climáticas externas.

Los costos de energía en tales sistemas se reducen al movimiento del aire y la recirculación del agua en humidificadores adiabáticos instalados en el aire acondicionado central. Cuando se utiliza humidificación (enfriamiento) adiabática en aires acondicionados centrales, es necesario utilizar agua de calidad potable. El uso de tales sistemas puede estar limitado en zonas climáticas con un clima predominantemente seco.

Las áreas de aplicación de los sistemas de aire acondicionado con refrigeración evaporativa son objetos que no requieren un mantenimiento preciso de las condiciones de calor y humedad. Por lo general, están a cargo de empresas de diversas industrias, donde se necesita una forma económica de enfriar el aire interno en condiciones de alta intensidad de calor en las instalaciones.

La siguiente opción para una refrigeración económica del aire en sistemas de aire acondicionado es el uso de refrigeración por evaporación indirecta.

Un sistema con este tipo de refrigeración se utiliza con mayor frecuencia en los casos en que los parámetros del aire interno no se pueden obtener mediante refrigeración por evaporación directa, lo que aumenta el contenido de humedad del aire suministrado. En el esquema "indirecto", el aire de impulsión se enfría en un intercambiador de calor de tipo recuperativo o regenerativo en contacto con una corriente de aire auxiliar enfriada por enfriamiento evaporativo.

En la figura 1 se muestra una variante del diagrama de un sistema de aire acondicionado con enfriamiento evaporativo indirecto y el uso de un intercambiador de calor rotativo. 2. El esquema de SCR con enfriamiento evaporativo indirecto y el uso de intercambiadores de calor recuperativos se muestra en la Fig. 3.

Los sistemas de aire acondicionado con refrigeración evaporativa indirecta se utilizan cuando se requiere suministro de aire sin deshumidificación. Los parámetros de aire requeridos están respaldados por cierres locales instalados en la habitación. La determinación del flujo de aire de suministro se realiza según las normas sanitarias o según el equilibrio de aire de la habitación.

Los sistemas de aire acondicionado con refrigeración evaporativa indirecta utilizan aire exterior o de escape como aire auxiliar. Si hay disponibles tapones locales, se prefiere este último, ya que aumenta la eficiencia energética del proceso. Cabe señalar que no se permite el uso de aire de escape como aire auxiliar en presencia de impurezas tóxicas y explosivas, así como un alto contenido de partículas en suspensión que contaminan la superficie de intercambio de calor.

El aire exterior se utiliza como flujo auxiliar en el caso en que el flujo de aire de escape hacia el aire de suministro a través de fugas en el intercambiador de calor (es decir, el intercambiador de calor) es inaceptable.

El flujo de aire auxiliar se limpia en filtros de aire antes de suministrarlo para humidificación. Un diseño de sistema de aire acondicionado con intercambiadores de calor regenerativos tiene mayor eficiencia energética y menores costos de equipo.

A la hora de diseñar y seleccionar circuitos para sistemas de aire acondicionado con refrigeración evaporativa indirecta, es necesario tener en cuenta medidas para regular los procesos de recuperación de calor durante la estación fría para evitar la congelación de los intercambiadores de calor. Es necesario prever el recalentamiento del aire de escape delante del intercambiador de calor, desviando parte del aire de suministro en un intercambiador de calor de placas y regulando la velocidad de rotación en el intercambiador de calor giratorio.

El uso de estas medidas evitará la congelación de los intercambiadores de calor. Además, en los cálculos, cuando se utiliza aire de escape como flujo auxiliar, es necesario verificar el funcionamiento del sistema durante la estación fría.

Otro sistema de aire acondicionado energéticamente eficiente es un sistema de enfriamiento evaporativo de dos etapas. El enfriamiento por aire en este esquema se realiza en dos etapas: métodos de evaporación directa y evaporación indirecta.

Los sistemas de "dos etapas" permiten un ajuste más preciso de los parámetros del aire al salir del aire acondicionado central. Estos sistemas de aire acondicionado se utilizan en los casos en los que se requiere una mayor refrigeración del aire de suministro en comparación con la refrigeración por evaporación directa o indirecta.

La refrigeración por aire en sistemas de dos etapas se proporciona en intercambiadores de calor de placas regenerativos o en intercambiadores de calor de superficie con un refrigerante intermedio utilizando un flujo de aire auxiliar, en la primera etapa. El enfriamiento del aire en los humidificadores adiabáticos se encuentra en la segunda etapa. Los requisitos básicos para el flujo de aire auxiliar, así como para verificar el funcionamiento del SCR durante la estación fría, son similares a los aplicados a los circuitos SCR con enfriamiento evaporativo indirecto.

El uso de sistemas de aire acondicionado con refrigeración evaporativa permite conseguir mejores resultados que no se pueden obtener con máquinas de refrigeración.

El uso de esquemas SCR con enfriamiento evaporativo, indirecto y evaporativo de dos etapas permite, en algunos casos, abandonar el uso de máquinas de refrigeración y refrigeración artificial, así como reducir significativamente la carga de refrigeración.

Al utilizar estos tres esquemas, a menudo se logra la eficiencia energética en el manejo del aire, lo cual es muy importante al diseñar edificios modernos.

Historia de los sistemas de refrigeración por aire evaporativo.

A lo largo de los siglos, las civilizaciones han encontrado métodos originales para combatir el calor en sus territorios. Una de las primeras formas de sistema de refrigeración, el “atrapavientos”, se inventó hace muchos miles de años en Persia (Irán). Se trataba de un sistema de conductos de viento en el techo que atrapaban el viento, lo hacían pasar a través del agua y soplaban aire frío hacia el interior. Es de destacar que muchos de estos edificios también tenían patios con grandes reservas de agua, por lo que si no había viento, como resultado del proceso natural de evaporación del agua, el aire caliente que se elevaba evaporaba el agua en el patio, después de lo cual el aire ya enfriado pasó a través del edificio. Hoy en día, Irán ha sustituido los “captadores de viento” por enfriadores evaporativos y los utiliza ampliamente, y el mercado iraní, debido al clima seco, alcanza una facturación de 150 mil evaporadores al año.

En Estados Unidos, el enfriador evaporativo fue objeto de numerosas patentes en el siglo XX. Muchos de ellos, que se remontan a 1906, propusieron el uso de virutas de madera como junta, transportando grandes cantidades de agua en contacto con el aire en movimiento y manteniendo una intensa evaporación. El diseño estándar de la patente de 1945 incluye un depósito de agua (generalmente equipado con una válvula de flotador para ajustar el nivel), una bomba para hacer circular agua a través de las plataformas de astillas de madera y un ventilador para soplar aire a través de las plataformas hacia las áreas habitables. Este diseño y materiales siguen siendo fundamentales para la tecnología de enfriadores evaporativos en el suroeste de los Estados Unidos. En esta región se utilizan además para aumentar la humedad.

El enfriamiento por evaporación era común en los motores de aviones de la década de 1930, como el motor del dirigible Beardmore Tornado. Este sistema se utilizó para reducir o eliminar por completo el radiador, que de otro modo crearía una resistencia aerodinámica significativa. Se instalaron unidades de enfriamiento por evaporación externas en algunos vehículos para enfriar el interior. A menudo se vendían como accesorios adicionales. El uso de dispositivos de enfriamiento por evaporación en automóviles continuó hasta que se generalizó el aire acondicionado por compresión de vapor.

El enfriamiento evaporativo es un principio diferente al de las unidades de refrigeración por compresión de vapor, aunque también requieren evaporación (la evaporación es parte del sistema). En el ciclo de compresión de vapor, después de que el refrigerante se evapora dentro del serpentín del evaporador, el gas de enfriamiento se comprime y enfría, condensándose bajo presión a un estado líquido. A diferencia de este ciclo, en un enfriador evaporativo el agua se evapora solo una vez. El agua evaporada en el dispositivo de enfriamiento se descarga en un espacio con aire enfriado. En una torre de enfriamiento, el agua evaporada es arrastrada por el flujo de aire.

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En la tecnología moderna de control climático se presta mucha atención a la eficiencia energética de los equipos. Esto explica el reciente aumento del interés en los sistemas de refrigeración por evaporación de agua basados en intercambiadores de calor por evaporación indirecta (sistemas de refrigeración por evaporación indirecta). Los sistemas de refrigeración por evaporación de agua pueden ser una solución eficaz para muchas regiones de nuestro país cuyo clima se caracteriza por una humedad del aire relativamente baja. El agua como refrigerante es única: tiene una alta capacidad calorífica y un calor latente de vaporización, es inofensiva y accesible. Además, el agua ha sido bien estudiada, lo que permite predecir con bastante precisión su comportamiento en diversos sistemas técnicos.

Características de los sistemas de refrigeración con intercambiadores de calor evaporativos indirectos.

La principal característica y ventaja de los sistemas de evaporación indirecta es la capacidad de enfriar el aire a una temperatura inferior a la temperatura del bulbo húmedo. Así, la tecnología de enfriamiento por evaporación convencional (en humidificadores adiabáticos), cuando se inyecta agua en el flujo de aire, no solo reduce la temperatura del aire, sino que también aumenta su contenido de humedad. En este caso, la línea de proceso en el diagrama I d de aire húmedo sigue una trayectoria adiabática y la temperatura mínima posible corresponde al punto “2” (Fig. 1).

En sistemas evaporativos indirectos, el aire se puede enfriar hasta el punto “3” (Fig. 1). El proceso en el diagrama en este caso desciende verticalmente a lo largo de la línea de contenido de humedad constante. Como resultado, la temperatura resultante es más baja y el contenido de humedad del aire no aumenta (permanece constante).

Además, los sistemas de evaporación de agua tienen las siguientes cualidades positivas:

Posibilidad de producción combinada de aire refrigerado y agua fría.
Bajo consumo de energía. Los principales consumidores de electricidad son los ventiladores y las bombas de agua.
Alta confiabilidad debido a la ausencia de máquinas complejas y al uso de un fluido de trabajo no agresivo: el agua.
Limpieza ecológica: bajos niveles de ruido y vibración, fluido de trabajo no agresivo, bajo riesgo ambiental producción industrial sistemas debido a la baja complejidad de fabricación.
Simplicidad de diseño y costo relativamente bajo asociado con la ausencia de requisitos estrictos para la estanqueidad del sistema y sus componentes individuales, la ausencia de complejos y autos caros(compresores de refrigeración), bajos excesos de presión en el ciclo, bajo consumo de metales y posibilidad de uso generalizado de plásticos.

Los sistemas de refrigeración que aprovechan el efecto de la absorción de calor durante la evaporación del agua se conocen desde hace mucho tiempo. Sin embargo, por el momento los sistemas de refrigeración por evaporación de agua no están lo suficientemente extendidos. Casi todo el nicho de los sistemas de refrigeración industriales y domésticos en la región de temperaturas moderadas está ocupado por sistemas de compresión de vapor de refrigerante.

Esta situación está obviamente relacionada con los problemas que plantea el funcionamiento de los sistemas de evaporación de agua a temperaturas bajo cero y su inadecuación para el funcionamiento con una humedad relativa alta del aire exterior. También afectó el hecho de que los principales dispositivos de dichos sistemas (torres de enfriamiento, intercambiadores de calor), utilizados anteriormente, tenían grandes dimensiones, peso y otras desventajas asociadas con el trabajo en condiciones de alta humedad. Además, requerían un sistema de tratamiento de agua.

Sin embargo, hoy en día, gracias al progreso tecnológico, se han generalizado las torres de enfriamiento compactas y altamente eficientes, capaces de enfriar el agua a temperaturas que difieren solo 0,8 ... 1,0 ° C de la temperatura de bulbo húmedo del flujo de aire que ingresa a la torre de enfriamiento. .

Aquí merece especial mención las torres de refrigeración de las empresas Muntes y SRH-Lauer. Una diferencia de temperatura tan baja se logró principalmente gracias al diseño original de la boquilla de la torre de enfriamiento, que tiene propiedades únicas: buena humectabilidad, capacidad de fabricación y compacidad.

Descripción del sistema de enfriamiento evaporativo indirecto.

En un sistema de enfriamiento evaporativo indirecto, el aire atmosférico de ambiente con parámetros correspondientes al punto “0” (Fig. 4), se bombea al sistema mediante un ventilador y se enfría a un contenido de humedad constante en un intercambiador de calor evaporativo indirecto.

Después del intercambiador de calor, el flujo de aire principal se divide en dos: auxiliar y de trabajo, dirigido al consumidor.

El flujo auxiliar desempeña simultáneamente el papel de flujo enfriador y enfriado; después del intercambiador de calor se dirige de regreso al flujo principal (Fig. 2).

Al mismo tiempo, se suministra agua a los canales de flujo auxiliares. El objetivo del suministro de agua es "ralentizar" el aumento de la temperatura del aire mediante su humidificación paralela: como se sabe, el mismo cambio de energía térmica se puede lograr cambiando sólo la temperatura o cambiando simultáneamente la temperatura y la humedad. Por tanto, cuando se humidifica el flujo auxiliar, se consigue el mismo intercambio de calor con un cambio de temperatura menor.

En intercambiadores de calor evaporativos indirectos de otro tipo (Fig.3), el flujo auxiliar no se dirige al intercambiador de calor, sino a la torre de enfriamiento, donde enfría el agua que circula a través del intercambiador de calor evaporativo indirecto: el agua se calienta en él. por el flujo principal y enfriado en la torre de enfriamiento por el auxiliar. El agua se mueve a lo largo del circuito mediante una bomba de circulación.

Cálculo del intercambiador de calor evaporativo indirecto.

Para poder calcular el ciclo de un sistema de enfriamiento evaporativo indirecto con agua en circulación se requieren los siguientes datos iniciales:

φ ос — humedad relativa del aire ambiente, %;
t ос — temperatura del aire ambiente, ° C;
∆t x - diferencia de temperatura en el extremo frío del intercambiador de calor, ° C;
∆t m - diferencia de temperatura en el extremo caliente del intercambiador de calor, ° C;
∆t wgr: la diferencia entre la temperatura del agua que sale de la torre de enfriamiento y la temperatura del aire que se le suministra según el termómetro húmedo, ° C;
∆t min - diferencia mínima de temperatura (diferencia de temperatura) entre los flujos en la torre de enfriamiento (∆t min<∆t wгр), ° С;
G r — caudal másico de aire requerido por el consumidor, kg/s;
η in — eficiencia del ventilador;
∆P in - pérdida de presión en los dispositivos y líneas del sistema (presión requerida del ventilador), Pa.

La metodología de cálculo se basa en los siguientes supuestos:

Se supone que los procesos de transferencia de calor y masa están en equilibrio,
No hay entradas de calor externo en todas las áreas del sistema,
La presión del aire en el sistema es igual a la presión atmosférica (los cambios locales en la presión del aire debido a su inyección por un ventilador o al pasar a través de una resistencia aerodinámica son insignificantes, lo que permite utilizar el diagrama I d de aire húmedo para la presión atmosférica en todo el sistema). cálculo del sistema).

El procedimiento para el cálculo de ingeniería del sistema considerado es el siguiente (Figura 4):

1. Utilizando el diagrama I d o utilizando el programa para calcular el aire húmedo, se determinan parámetros adicionales del aire ambiente (punto “0” en la Fig. 4): entalpía específica del aire i 0, J/kg y contenido de humedad d 0 , kg/kg.
2. El incremento en la entalpía específica del aire en el ventilador (J/kg) depende del tipo de ventilador. Si el motor del ventilador no es soplado (enfriado) por el flujo de aire principal, entonces:

Si el circuito utiliza un ventilador tipo conducto (cuando el motor eléctrico se enfría mediante el flujo de aire principal), entonces:

Dónde:
η dv — eficiencia del motor eléctrico;
ρ 0 — densidad del aire en la entrada del ventilador, kg/m 3

Dónde:
B 0 — presión barométrica ambiental, Pa;
R in es la constante de los gases del aire, igual a 287 J/(kg.K).

3. Entalpía específica del aire después del ventilador (punto “1”), J/kg.

yo 1 = yo 0 +∆i en; (3)

Dado que el proceso "0-1" ocurre con un contenido de humedad constante (d 1 =d 0 =const), entonces usando el conocido φ 0, t 0, i 0, i 1 determinamos la temperatura del aire t1 después del ventilador (punto “1”).

4. El punto de rocío del aire ambiente t rocío, °C, se determina a partir del conocido φ 0, t 0.

5. Diferencia de temperatura psicrométrica del aire de flujo principal a la salida del intercambiador de calor (punto “2”) ∆t 2-4, °C

∆t 2-4 =∆t x +∆t wgr; (4)

Dónde:
∆t x se asigna en función de condiciones de funcionamiento específicas en el rango ~ (0,5…5,0), °C. Hay que tener en cuenta que valores pequeños de ∆t x implicarán dimensiones relativamente grandes del intercambiador de calor. Para asegurar valores pequeños de ∆t x es necesario utilizar superficies de transferencia de calor altamente eficientes;

∆t wgr se selecciona en el rango (0,8…3,0), °C; Se deben tomar valores más bajos de ∆t wgr si es necesario obtener la mínima temperatura posible del agua fría en la torre de enfriamiento.

6. Aceptamos que el proceso de humidificación del flujo de aire auxiliar en la torre de enfriamiento desde el estado “2-4”, con suficiente precisión para los cálculos de ingeniería, avanza a lo largo de la línea i 2 =i 4 =const.

En este caso, conociendo el valor de ∆t 2-4, determinamos las temperaturas t 2 y t 4, puntos “2” y “4” respectivamente, °C. Para ello encontraremos una recta i=const tal que entre el punto “2” y el punto “4” la diferencia de temperatura sea el ∆t 2-4 encontrado. El punto “2” está ubicado en la intersección de las líneas i 2 =i 4 =const y contenido de humedad constante d 2 =d 1 =d OS. El punto “4” se ubica en la intersección de la línea i 2 =i 4 =const y la curva φ 4 = 100% humedad relativa.

Así, utilizando los diagramas anteriores, determinamos el resto de parámetros en los puntos “2” y “4”.

7. Determine t 1w - la temperatura del agua a la salida de la torre de enfriamiento, en el punto “1w”, °C. En los cálculos podemos despreciar el calentamiento del agua en la bomba, por lo tanto, en la entrada al intercambiador de calor (punto “1w’”) el agua tendrá la misma temperatura t 1w

t 1w =t 4 +.∆t wgr; (5)

8. t 2w - temperatura del agua después del intercambiador de calor en la entrada a la torre de enfriamiento (punto “2w”), °C

t 2w =t 1 -.∆t m; (6)

9. La temperatura del aire descargado desde la torre de enfriamiento al ambiente (punto “5”) t 5 se determina mediante el método analítico gráfico utilizando un diagrama i d (con gran comodidad, se puede representar un conjunto de diagramas Q t e it utilizados, pero son menos comunes, por lo tanto en este diagrama i d se utilizó en los cálculos). El método especificado es el siguiente (Fig.5):

El punto “1w”, que caracteriza el estado del agua en la entrada al intercambiador de calor de evaporación indirecta, con el valor de entalpía específica del punto “4” se coloca en la isoterma t 1w, separada de la isoterma t 4 a una distancia ∆t wgr .
Desde el punto “1w” a lo largo del isenthalp trazamos el segmento “1w - p” de modo que t p = t 1w - ∆t min.
Sabiendo que el proceso de calentamiento del aire en la torre de enfriamiento ocurre en φ = const = 100%, construimos una tangente a φ pr = 1 desde el punto “p” y obtenemos el punto tangente “k”.
Desde el punto de tangencia “k” a lo largo del isentalpe (adiabático, i=const) trazamos el segmento “k - n” de modo que t n = t k + ∆t min. De este modo se garantiza (se asigna) una diferencia de temperatura mínima entre el agua enfriada y el aire auxiliar en la torre de refrigeración. Esta diferencia de temperatura garantiza el funcionamiento de la torre de enfriamiento en el modo de diseño.
Dibujamos una línea recta desde el punto “1w” hasta el punto “n” hasta que se cruza con la línea recta t=const= t 2w. Obtenemos el punto "2w".
Desde el punto “2w” trazamos una recta i=const hasta que se cruza con φ pr =const=100%. Obtenemos el punto “5”, que caracteriza el estado del aire a la salida de la torre de enfriamiento.
Utilizando el diagrama determinamos la temperatura deseada t5 y otros parámetros del punto “5”.

10. Elaboramos un sistema de ecuaciones para encontrar los caudales másicos desconocidos de aire y agua. Carga térmica de la torre de enfriamiento por flujo de aire auxiliar, W:

Q gr =G en (yo 5 - yo 2); (7)

Q wgr =G ow C pw (t 2w - t 1w); (8)

Dónde:
C pw es la capacidad calorífica específica del agua, J/(kg.K).

Carga térmica del intercambiador de calor a lo largo del flujo de aire principal, W:

Q mo =G o (yo 1 - yo 2); (9)

Carga térmica del intercambiador de calor por caudal de agua, W:

Q wmo =G ow C pw (t 2w - t 1w); (10)

Balance de materia por flujo de aire:

G o =G en +G p ; (11)

Balance de calor para la torre de enfriamiento:

Q gr = Q wgr; (12)

El balance térmico del intercambiador de calor en su conjunto (la cantidad de calor transferida por cada flujo es la misma):

Q wmo =Q mes ; (13)

Balance térmico combinado de la torre de enfriamiento y el intercambiador de calor de agua:

Q wgr =Q wmo; (14)

11. Resolviendo las ecuaciones de (7) a (14) juntas, obtenemos las siguientes dependencias:
flujo másico de aire a lo largo del flujo auxiliar, kg/s:

flujo másico de aire a lo largo del flujo de aire principal, kg/s:

G o = G p ; (16)

Flujo másico de agua a través de la torre de enfriamiento a lo largo del flujo principal, kg/s:

12. La cantidad de agua necesaria para recargar el circuito de agua de la torre de enfriamiento, kg/s:

G wn =(d 5 -d 2)G en; (18)

13. El consumo de energía en el ciclo está determinado por la energía gastada en el accionamiento del ventilador, W:

N en =G o ∆i en; (19)

Así, se han encontrado todos los parámetros necesarios para los cálculos estructurales de los elementos del sistema de refrigeración por aire evaporativo indirecto.

Tenga en cuenta que el flujo de trabajo de aire enfriado suministrado al consumidor (punto "2") se puede enfriar adicionalmente, por ejemplo, mediante humidificación adiabática o cualquier otro método. Como ejemplo en la Fig. 4 indica el punto “3*”, correspondiente a la humidificación adiabática. En este caso, los puntos “3*” y “4” coinciden (Fig. 4).

Aspectos prácticos de los sistemas de enfriamiento evaporativo indirecto.

Con base en la práctica de calcular sistemas de enfriamiento por evaporación indirecta, cabe señalar que, como regla general, el caudal auxiliar es del 30 al 70% del caudal principal y depende de la capacidad potencial de enfriamiento del aire suministrado al sistema.

Si comparamos el enfriamiento por métodos adiabáticos y evaporativos indirectos, en el diagrama I d se puede ver que en el primer caso, el aire con una temperatura de 28 ° C y una humedad relativa del 45% se puede enfriar a 19,5 ° C. , mientras que en el segundo caso, hasta 15°C (Fig. 6).

Evaporación "pseudoindirecta"

Como se mencionó anteriormente, un sistema de enfriamiento evaporativo indirecto puede alcanzar temperaturas más bajas que un sistema de humidificación adiabático tradicional. También es importante enfatizar que el contenido de humedad del aire deseado no cambia. Se pueden conseguir ventajas similares en comparación con la humidificación adiabática mediante la introducción de un flujo de aire auxiliar.

Actualmente existen pocas aplicaciones prácticas de los sistemas de enfriamiento evaporativo indirecto. Sin embargo, han aparecido dispositivos con un principio de funcionamiento similar, pero ligeramente diferente: intercambiadores de calor aire-aire con humidificación adiabática del aire exterior (sistemas de evaporación “pseudoindirecta”, donde el segundo flujo en el intercambiador de calor no es algún parte humidificada del flujo principal, sino otro circuito completamente independiente).

Estos dispositivos se utilizan en sistemas con un gran volumen de aire recirculado que necesita refrigeración: en sistemas de aire acondicionado para trenes, auditorios para diversos fines, centros de procesamiento de datos y otras instalaciones.

El objetivo de su implementación es reducir al máximo el tiempo de funcionamiento de los equipos de refrigeración por compresor que consumen mucha energía. En cambio, para temperaturas exteriores de hasta 25 °C (y a veces más), se utiliza un intercambiador de calor aire-aire, en el que el aire ambiental recirculado se enfría con el aire exterior.

Para una mayor eficiencia del dispositivo, el aire exterior está prehumedecido. En sistemas más complejos, la humidificación también se realiza durante el proceso de intercambio de calor (inyección de agua en los canales del intercambiador de calor), lo que aumenta aún más su eficiencia.

Gracias al uso de este tipo de soluciones, el consumo energético actual del sistema de aire acondicionado se reduce hasta en un 80%. El consumo anual de energía depende de la región climática de funcionamiento del sistema; en promedio, se reduce entre un 30 y un 60%.

Yuri Khomutsky, editor técnico de la revista Climate World

El artículo utiliza la metodología de MSTU. N. E. Bauman para calcular el sistema de enfriamiento evaporativo indirecto.