PDEC(Passive Downdraught Evaporative Cooling)，被動式蒸發冷卻下向通風技術。
基本介紹
- 中文名：PDEC
- 外文名：Passive Downdraught Evaporative Cooling
- 原理：一個非常有效的降溫方式
- 套用：實驗研究﹑理論分析
原理,研究與套用,優勢,
原理
水的蒸發是一個非常有效的降溫方式，因為水的蒸發需要的熱量非常大，當氣壓為100KPa，溫度為25℃時，水溫升高1℃需要的熱量約為4.18MJ/kg，而蒸發潛熱則高達2257MJ/kg。PDEC系統將室外空氣從風塔的上方引入，利用水的直接蒸發冷卻提供冷空氣以替代常規空調壓縮機製冷，冷空氣在重力作用下沿塔下沉，從下部開口進入需要降溫的空間。空氣與水在塔內接觸蒸發冷卻的過程是一個絕熱過程，空氣的溫度沿濕球溫度線下降。
研究與套用
PDEC在當代的研究已有幾十年，研究主要圍繞氣候類型﹑建築空間形式及相關構造展開。早期的研究主要以理論和實驗研究為主，在對實驗數據分析基礎上揭示PDEC的技術原理，並建立了相關計算模型。隨著計算機仿真技術的發展，軟體模擬開始在基於PDEC技術的建築設計和研究中套用。實驗研究﹑理論分析和計算以及計算機模擬技術3種方法往往同時套用在研究中。
PDEC的氣候調節潛力
蒸發冷卻的潛力與空氣中水蒸氣的含量和絕熱飽和條件下水蒸氣的含量有關。故其製冷的潛力在不同的地區或同一地區不同的時間是不同的。為了確定某地區是否需要採用蒸發冷卻技術，必須先對該地區氣候條件進行評估。通常用來評估蒸發冷卻潛力的的方法是看當地空氣中濕球溫度的下降值，即室外幹球溫度與濕球溫度的差。一般採用溫濕圖表中當地夏季月平均最高氣溫和最低氣溫線來初步判斷當地的氣候條件是否具有利用PDEC的技術潛力，然後，根據氣象數據可以比較準確地計算該地區建築利用PDEC降溫的潛力。
影響PDEC效果的因素分析
總體來看，PDEC的降溫效果與很多因素有關，包括建築所處的環境﹑圍護結構的性能﹑室內冷負荷和PDEC系統設計是否合理等。本文主要介紹影響PDEC效果的3大內因：
⑴室外氣象參數，主要是室外空氣溫濕度﹑室外風速和風向；
⑵進排風塔的幾何形式﹑尺寸與構造設計；
⑶噴水系統和材料。
室外氣候的影響
從理論角度看，蒸發冷卻產生的冷空氣溫度最低可以達到濕球溫度，單實際套用中，考慮各種因素的影響，並非如此。
既有研究得出了這樣的結論：在水與空氣接觸面積足夠且充分蒸發的情況下，室外空氣在冷卻塔內的溫降可達到濕球溫度下降的85%～90%，即高於濕球溫度2℃左右。濕球溫度下降值反映了PDEC系統的降溫潛力，室外濕球溫度值則決定了PDEC系統的降溫效果，因此，濕球溫度必須足夠低。雖然室外空氣的溫度是波動的，由於室內空間降溫一般發生在室外空氣溫度較高的白天，這就要求降溫時間段室外空氣的濕球溫度足夠低，蒸發冷卻才能產生效果。白天室外氣溫雖高，但濕球溫度卻很低是氣候乾熱地區的典型特徵。因此，從氣候角度看，乾熱地區採用PDEC降溫的潛力巨大，大量的研究和實驗也證明了這一點。
噴水系統和材料
室外空氣進入塔內與水接觸蒸發冷卻的系統有3大類：
⑴濕氈子（填料）系統；
⑵噴水系統，包括噴霧水系統﹑噴淋水系統﹑以及混合噴水系統；
⑶塔的構造保濕系統。
優勢
降低造價
PDEC系統節省了空調管道和吊頂，避免了使用風機和壓縮機。在淨高不變的情況下還可以降低建築層高，從而降低了設備投資和建築造價。福特在對現有使用PDEC技術的建築進行造價分析後得出：採用PDEC技術的建築投資比採用常規空調的同類建築低6%。
運行能耗低
採用中央空調的公共建築在使用過程中的能耗高達整個建築能耗的40%以上，而目前南歐乾熱地區採用PDEC系統的建築運行能耗結果顯示：非居住建築中每年平均可節約製冷電能為25～60KWh/㎡，減少空調製冷能耗50%～80%。對於居住建築其製冷量可以使其能耗滿足被動屋的標準。
無有害氣體排放
常規空調以CFCs為製冷劑，是破壞臭氧層的元兇，而PDEC系統以水為製冷劑，不產生任何有害物質，是最環保的製冷技術。
減緩城市熱島
常規單元式空調在製冷的過程中主機將大量的熱量排放到空氣中，中央空調則間接排放CO?，這些都是城市熱島的重要貢獻者，而PDEC排出的濕空氣溫度僅略高於送風溫度，大大低於室外氣溫，不僅不會產生熱島，還能有效緩解城市熱島。
減少疾病傳播
空調送風管道是傳遞各種疾病的媒介，PDEC技術產生和傳遞冷空氣不需使用管道，可減少疾病傳播。
施工簡單
PDEC系統無須地下施工，無特殊施工要求，不僅適應於新建築，還可以用於舊建築的更新改造。
