Co to jest chłodnica wyparna?

Podobnie jak klimatyzator, chłodnica wyparna opiera się na fizyce parowania, aby zapewnić chłodne powietrze i może służyć do pojedynczego pomieszczenia, części domu lub całego domu. Lodówki wyparne zużywają znacznie mniej energii niż klimatyzatory, ale nie są w stanie schłodzić do tak niskich temperatur, jak te wytwarzane przez klimatyzatory i nie osuszają powietrza w pomieszczeniu.

W przeciwieństwie do tradycyjnych klimatyzatorów, które zawierają kompresor oraz zamknięty system rur, w którym czynniki chłodnicze krążą między stanami ciekłym i parowym, a chłodnica ewaporacyjna to system otwarty, który wykorzystuje wodę, a część wody, która paruje, jest cyrkulowana przez powietrze. Ta dodatkowa para wodna podnosi wilgotność w pomieszczeniu, co wymaga pozostawienia otwartych okien, aby wytworzyć przepływ powietrza, który umożliwia ucieczkę wilgotnego powietrza na zewnątrz.

Skłonność do podwyższania wilgotności jest powodem, dla którego chłodnice wyparne są również znane jako chłodnice bagienne, a efekt jest dokładnie odwrotny w przypadku systemów klimatyzacyjnych, które osuszają podczas chłodzenia. Niektóre współczesne lodówki wyparne wykorzystują dwustopniowy proces chłodzenia, który zmniejsza wilgotność, ale ogólnie chłodzenie wyparne nie nadaje się do dusznych i wilgotnych klimatów. W klimacie, dla którego odpowiednie są klimatyzatory bagienne, zapewniają one komfortowe powietrze za ułamek kosztów eksploatacji klimatyzatorów, chociaż wymagają częstszej konserwacji.

Wskazówka

Jak działa chłodnica wyparna

Namocz ręcznik, połóż go na wentylatorze i stań przed nim, a poznasz podstawowe zasady działania lodówki wyparnej. Wewnątrz obudowy chłodni bagiennej znajdują się włókniste, chłonne podkładki odparowujące (tak właśnie symuluje ręcznik), i są utrzymywane w stanie mokrym dzięki wewnętrznej pompie wodnej, która pompuje wodę z miski na dnie jednostka. Wentylator wewnątrz obudowy wdmuchuje powietrze przez podkładki i przesyła wilgotne, chłodne powietrze do domowego systemu kanałów.

Jak przebiega chłodzenie? Każdy, kto zwracał uwagę na lekcjach przedmiotów ścisłych w szkole średniej, słyszał terminy „egzotermiczny” i „endotermiczny” w odniesieniu do procesów fizycznych i chemicznych. Procesy egzotermiczne to te, które uwalniają ciepło — dobrym przykładem jest płonący ogień — podczas gdy procesy endotermiczne pochłaniają ciepło. Parowanie jest procesem endotermicznym, ponieważ cząsteczki parującej wody potrzebują energii, aby oddzielić się od stanu ciekłego i pobierają tę energię z otaczającego powietrza. Dlatego parująca woda ma działanie chłodzące.

Umieszczenie „bagna” w „swamp cooler”

Wracając do eksperymentu z ręcznikiem i wiatrakiem, jeśli postawisz przed ręcznikiem lustro kilka stóp dalej, zauważysz, że lustro się zachmurzy. Dzieje się tak, ponieważ powietrze wydobywające się z ręcznika jest pełne pary wodnej, a gdy włożysz lustro w chłodny strumień powietrza, para się na nim skrapla. Lodówki wyparne odprowadzają parę wodną w ten sam sposób, a mocna jednostka może podnieść tę wilgotność względna powietrza w pomieszczeniach do 70 proc.

Ta dodatkowa wilgotność nie jest dobra dla żadnego domu, ale jest szczególnie szkodliwa, jeśli powietrze jest już wilgotne. To jest powód, dla którego chłodnice bagienne nie działają dobrze w obszarach, w których wilgotność jest zwykle wysoka, co w Stanach Zjednoczonych Stany to większość miejsc na wschód od rzeki Missisipi, w pobliżu Zatoki Meksykańskiej lub w pobliżu Pacyfiku linia brzegowa. W tych miejscach klimatyzatory bagienne podnoszą wilgotność do niewygodnych poziomów, hamując zdolność organizmu do ochłodzenia się przez pocenie się i ogólnie sprawiając, że otoczenie staje się cieplejsze.

Z drugiej strony w suchym klimacie pustyń południowo-zachodnich lub Gór Skalistych dodatkowa wilgotność wynosi korzystne, o ile towarzyszy mu dobra cyrkulacja powietrza, aby zapobiec stagnacji wilgotnego powietrza wewnątrz. Jeśli są gotowi zapłacić trochę więcej, właściciele domów w umiarkowanie wilgotnych strefach klimatycznych mogą zainstalować dwustopniowe chłodnice wyparne, które zatrudniają wymienniki ciepła aby schłodzić wchodzące powietrze, zanim przejdzie przez główne podkładki chłodzące. Jednostki te podnoszą wilgotność względną tylko do zakresu od 50 do 65 procent.

Typy i rozmiary chłodnic wyparnych

Podobnie jak klimatyzatory, chłodnice wyparne są dostępne w różnych rozmiarach, od jednostek, które mogą chłodzić cały dom, po te, które są przeznaczone do chłodzenia pojedynczego pomieszczenia lub do chłodzenia osobistego.

• ​Jednostki wyładowcze:Chłodnice ewaporacyjne do całego domu przeznaczone do instalacja na dachu zwykle wydmuchuje schłodzone powietrze przez dno. System kanałów rozprowadza chłodne powietrze w całym domu.
• ​Jednostki z wyrzutem bocznym:Podobnie jak jednostki wyładowcze, jednostki z wyrzutem bocznym montuje się na zewnątrz, ale zwykle z boku budynku, lub montuje się je na dachu z wylotem skierowanym na poddasze.
• ​Jednostki okienne:Jak klimatyzatory okienne, do montażu na oknie Chłodnice bagienne są dopasowane do standardowych okien i służą przede wszystkim do chłodzenia pojedynczych pomieszczeń.
• ​Jednostki przenośne:W przeciwieństwie do stałych jednostek, przenośny chłodnice ewaporacyjne można przenosić wszędzie tam, gdzie potrzebne jest chłodne powietrze. Zazwyczaj nie mają dedykowanego źródła wody i muszą być uzupełniane ręcznie.

Chłodnice wyparne są zwymiarowane według liczby stóp sześciennych na minutę (cfm) powietrza, które poruszają. Podczas gdy jednostka przenośna może mieć ocenę około 300 cfm, jednostka całego domu może mieć ocenę 7000 cfm albo więcej. Aby określić rozmiar, którego potrzebujesz, zwykle mnożysz powierzchnia przestrzeni do chłodzenia przez wysokość sufitu i podziel przez 2. Na przykład dom o powierzchni 1200 stóp kwadratowych z sufitem o powierzchni 8 stóp wymagałby chłodnicy o minimalnej 4800 cfm.

Porównanie chłodziarek bagiennych i klimatyzatorów

Zarówno klimatyzatory, jak i chłodnice wyparne są systemami chłodzenia, które opierają się na parowaniu, ale ponieważ powietrze klimatyzator wykorzystuje szczelny system chłodzenia, jest w stanie usunąć wilgoć z powietrza zamiast dodawać wilgoć do niego. Gdy wężownica parownika klimatyzatora stygnie, wilgoć z otaczającego powietrza skrapla się na wężownicy i ścieka do miski odpływowej, pozostawiając suche powietrze. Osuszacze działają w ten sam sposób; w rzeczywistości osoba, której przypisuje się wynalezienie klimatyzatora, Willis Carrier, stworzył klimatyzację, próbując zbudować lepszy osuszacz powietrza do użytku przemysłowego.

Pomimo problemów związanych z wilgocią, klimatyzatory wyparne mają przewagę nad klimatyzatorami, które właściciele domów w odpowiednim klimacie polubią:

• Chłodnice wyparne zużywają około jednej czwartej energii zużywanej przez klimatyzatory, a to dlatego, że nie potrzebują sprężarek stosowanych w tradycyjnych klimatyzatorach. Potrzebują tylko energii do obsługi dmuchawy i pompy wodnej.
• Chłodnice wyparne są łatwiejsze w instalacji, kosztują około połowę mniej niż systemy klimatyzacyjne.
• Chłodnica ewaporacyjna zapewnia cyrkulację świeżego powietrza, a ponieważ okna powinny być otwarte, aby stworzyć przeciąg, w pomieszczeniu jakość powietrza jest zwykle lepsza niż w zamkniętym domu, pod warunkiem, że wykonasz niezbędną konserwację chłodnicy.

Niektóre wady chłodziarek wyparnych obejmują:

• jakiś chłodnica ewaporacyjna wymaga większej konserwacji niż klimatyzator. ten podkładki chłodzące muszą być czyszczone lub wymieniane co miesiąc lub co dwa miesiące. Niewystarczająca konserwacja ma szkodliwy wpływ na jakość powietrza, a zapachy stęchlizny są powszechne. Jeśli urządzenie jest zamontowane na dachu, wiąże się to z pewnymi pracami na drabinie, co może być niewygodne lub nawet niemożliwe dla niektórych właścicieli domów.
• Chłodnice wyparne mogą przeciekać wodę, stwarzając możliwość nieszczelności dachu lub uszkodzenia dachu lub bocznicy. Fakt, że potrzebują stałego zaopatrzenia w wodę, może stanowić problem w suchych regionach, dla których są najbardziej odpowiednie.
• Instalacja chłodnicy bagiennej montowanej na dachu lub na ścianie wymaga wycięcia dość dużego otworu, który będzie trudny do załatania, jeśli chłodnica zostanie usunięta.
• Lodówki ewaporacyjne nie chłodzą tak głęboko, jak klimatyzatory i mogą nie zapewniać komfortu w domu w wyjątkowo gorące dni z temperaturami sięgającymi wysokich lat 90. i wyższych.

Rozważ dwustopniową chłodnicę wyparną

Żadna chłodnica ewaporacyjna nie sprawdzi się dobrze w parnym wnętrzu Florydy, które jest wiecznie wilgotne, ale paruje dwustopniowo chłodnice mogą być skutecznymi rozwiązaniami chłodzącymi dla osób w umiarkowanie wilgotnym klimacie, w których tradycyjna chłodnica bagienna nie byłaby Praca. Chłodnica dwustopniowa wykorzystuje zarówno bezpośrednie, jak i pośrednie metody chłodzenia powietrza, a proces ten zapewnia bardziej wydajne chłodzenie. Chłodzenie dwustopniowe może spowodować obniżenie temperatury powietrza w pomieszczeniu o 10 do 13 stopni Fahrenheita nawet w obszary o stosunkowo dużej wilgotności, takie jak Houston, gdzie tradycyjne systemy chłodzenia wyparnego nie Praca.

W przypadku chłodzenia dwustopniowego napływające ciepłe powietrze przechodzi przez wymiennik ciepła, który jest chłodzony przez odparowanie wody na zewnętrznych ścianach parownika. Powietrze nie ma kontaktu z wodą, więc nie zbiera wilgoci, a gdy powietrze jest schłodzone, staje się mniej wilgotne, ponieważ może zatrzymać mniej wilgoci. Kiedy wentylator przedmuchuje go przez główne podkładki chłodzące, zbiera trochę wilgoci, ale nie tak dużo, jak gdyby było to gorące powietrze pochodzące bezpośrednio z zewnątrz. Ten dwustopniowy proces chłodzenia powoduje zmniejszenie wilgotności o 5 do 20 procent (w porównaniu ze standardowym chłodzeniem wyparnym), a powietrze w pomieszczeniu jest chłodniejsze i bardziej suche.

Instalacja i konserwacja chłodnicy wyparnej

Chłodnica ewaporacyjna montowana na oknie montuje się jak klimatyzator, chociaż część jednostki, która wisi na zewnątrz, jest większa i chociaż jednostka jest ogólnie lżejsza, może być konieczne podparcie jej na wspornikach. Jednostki w całym domu są zwykle instalowane z kanałami, które muszą mieć większą średnicę i prostsze niż typowe kanały HVAC, aby zapewnić prawidłowy przepływ powietrza i powinny być izolowane, aby zminimalizować wymianę ciepła z wnętrzem powietrze. Chociaż duży dom może mieć system kanałów z kilkoma odgałęzieniami, najbardziej wydajna dystrybucja Metoda jest kanałem prostym zakończonym nawiewnikiem zamontowanym w centralnym miejscu budynku.

Rutynowa konserwacja chłodnicy bagiennej, która powinna być wykonywana co miesiąc w sezonie chłodniczym, obejmuje zdejmowanie podkładek chłodzących i czyszczenie lub wymiana im. Taca ociekowa również wymaga regularnego czyszczenia, aby zabić pleśń które tam powszechnie rośnie. Niewykonanie tych czynności konserwacyjnych osłabia zdolność chłodnicy powietrza do zasysania ciepłego powietrza w celu rozprowadzania chłodnego powietrza w całym budynku, a także główny powód bagiennych, stęchłych zapachów często kojarzonych z bagnami chłodnice.

Ponieważ powietrze z chłodnicy wyparnej jest obciążone wilgocią, konserwacja powinna obejmować również regularne czyszczenie wylotów i rejestrów kanałów. Każda część przewodów, która ogranicza przepływ powietrza, jest dobrym miejscem do rozwoju pleśni — dlatego przewody powinny być tak proste, jak to możliwe — więc zarejestruj kratki i ściany naprzeciwko kas muszą być ściśle monitorowane i czyszczone mydłem i wodą lub 10-procentowym roztworem wybielacza przy pierwszych oznakach odbarwienie. Jeśli pamiętasz, aby niektóre okna były otwarte, gdy klimatyzator działa, aby zapewnić cyrkulację powietrza, jest mniej prawdopodobne, że zatrzyma się w pomieszczeniu i spowoduje problemy z pleśnią.