词条 | PDEC |
释义 | 名词解释PDEC(Passive Downdraught Evaporative Cooling) 被动式蒸发冷却下向通风技术 PDEC的原理水的蒸发是一个非常有效的降温方式,因为水的蒸发需要的热量非常大,当气压为100KPa,温度为25℃时,水温升高1℃需要的热量约为4.18MJ/kg,而蒸发潜热则高达2257MJ/kg。PDEC系统将室外空气从风塔的上方引入,利用水的直接蒸发冷却提供冷空气以替代常规空调压缩机制冷,冷空气在重力作用下沿塔下沉,从下部开口进入需要降温的空间。空气与水在塔内接触蒸发冷却的过程是一个绝热过程,空气的温度沿湿球温度线下降。 PDEC的研究与应用PDEC在当代的研究已有几十年,研究主要围绕气候类型﹑建筑空间形式及相关构造展开。早期的研究主要以理论和实验研究为主,在对实验数据分析基础上揭示PDEC的技术原理,并建立了相关计算模型。随着计算机仿真技术的发展,软件模拟开始在基于PDEC技术的建筑设计和研究中应用。实验研究﹑理论分析和计算以及计算机模拟技术3种方法往往同时应用在研究中。 PDEC的气候调节潜力蒸发冷却的潜力与空气中水蒸气的含量和绝热饱和条件下水蒸气的含量有关。故其制冷的潜力在不同的地区或同一地区不同的时间是不同的。为了确定某地区是否需要采用蒸发冷却技术,必须先对该地区气候条件进行评估。通常用来评估蒸发冷却潜力的的方法是看当地空气中湿球温度的下降值,即室外干球温度与湿球温度的差。一般采用温湿图表中当地夏季月平均最高气温和最低气温线来初步判断当地的气候条件是否具有利用PDEC的技术潜力,然后,根据气象数据可以比较准确地计算该地区建筑利用PDEC降温的潜力。 影响PDEC效果的因素分析总体来看,PDEC的降温效果与很多因素有关,包括建筑所处的环境﹑围护结构的性能﹑室内冷负荷和PDEC系统设计是否合理等。本文主要介绍影响PDEC效果的3大内因: ⑴室外气象参数,主要是室外空气温湿度﹑室外风速和风向; ⑵进排风塔的几何形式﹑尺寸与构造设计; ⑶喷水系统和材料。 室外气候的影响从理论角度看,蒸发冷却产生的冷空气温度最低可以达到湿球温度,单实际应用中,考虑各种因素的影响,并非如此。 既有研究得出了这样的结论:在水与空气接触面积足够且充分蒸发的情况下,室外空气在冷却塔内的温降可达到湿球温度下降的85%~90%,即高于湿球温度2℃左右。湿球温度下降值反映了PDEC系统的降温潜力,室外湿球温度值则决定了PDEC系统的降温效果,因此,湿球温度必须足够低。虽然室外空气的温度是波动的,由于室内空间降温一般发生在室外空气温度较高的白天,这就要求降温时间段室外空气的湿球温度足够低,蒸发冷却才能产生效果。白天室外气温虽高,但湿球温度却很低是气候干热地区的典型特征。因此,从气候角度看,干热地区采用PDEC降温的潜力巨大,大量的研究和实验也证明了这一点。 喷水系统和材料室外空气进入塔内与水接触蒸发冷却的系统有3大类: ⑴湿毡子(填料)系统; ⑵喷水系统,包括喷雾水系统﹑喷淋水系统﹑以及混合喷水系统; ⑶塔的构造保湿系统。 PDEC的优势降低造价PDEC系统节省了空调管道和吊顶,避免了使用风机和压缩机。在净高不变的情况下还可以降低建筑层高,从而降低了设备投资和建筑造价。福特在对现有使用PDEC技术的建筑进行造价分析后得出:采用PDEC技术的建筑投资比采用常规空调的同类建筑低6%。 运行能耗低采用中央空调的公共建筑在使用过程中的能耗高达整个建筑能耗的40%以上,而目前南欧干热地区采用PDEC系统的建筑运行能耗结果显示:非居住建筑中每年平均可节约制冷电能为25~60KWh/㎡,减少空调制冷能耗50%~80%。对于居住建筑其制冷量可以使其能耗满足被动屋的标准。 无有害气体排放常规空调以CFCs为制冷剂,是破坏臭氧层的元凶,而PDEC系统以水为制冷剂,不产生任何有害物质,是最环保的制冷技术。 减缓城市热岛常规单元式空调在制冷的过程中主机将大量的热量排放到空气中,中央空调则间接排放CO?,这些都是城市热岛的重要贡献者,而PDEC排出的湿空气温度仅略高于送风温度,大大低于室外气温,不仅不会产生热岛,还能有效缓解城市热岛。 减少疾病传播空调送风管道是传递各种疾病的媒介,PDEC技术产生和传递冷空气不需使用管道,可减少疾病传播。 施工简单PDEC系统无须地下施工,无特殊施工要求,不仅适应于新建筑,还可以用于旧建筑的更新改造。 |
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