evaporative air cooler

evaporative air cooler是一個英文名稱，中文名為蒸髮式冷氣機，是一種機械產品。

基本介紹

• 中文名：evaporative air cooler
• 風量：單位時間通過空氣體積流量
• 輸入功率：風機、水泵
• 蒸發量：單位時間水蒸發所消耗的水量

術語定義

1.1 Evaporative Air Cooler 中文名稱：蒸髮式冷氣機（參考國家標準：GB/T 25860-2010）

一種通過風機使空氣與淋水填料層直接接觸，把空氣的顯熱傳遞給水而實現增濕降溫，由風機、水循環分布系統、電氣控制系統、填料及外殼等部件組成的機組。

1.2 風量 airflow

單位時間通過冷氣機的空氣體積流量，單位：m3/h

1.3 輸入功率 power input

風機、水泵和輔助用電設備的輸入功率之和，單位：kw或w

1.4 顯熱製冷量 sensible cooling capacity

單位時間內通過水蒸發吸熱而使通過的空氣顯熱降低的量值，單位：kw或W

1.5 蒸發量 evaporative quantity

單位時間水蒸發所消耗的水量，單位：L/h

1.6 蒸發效率 evaporative efficiency

進、出口空氣幹球溫度差與進口空氣乾濕球溫度差之比，用百分數來表示

1.7 能效比（EER）energy efficiency ratio

顯熱製冷量與輸入功率之比

1.8 填料 pads

用來提供蒸發界面，增加水與空氣的接觸面積。用以下材料中的一種，如牛皮紙、玻璃纖維、金屬材料或陶瓷等特殊處理製成。

簡介

Evaporative Air Cooler 中文名稱：蒸髮式冷氣機，目前行業里又稱冷風機、水空調、濕簾空調、環保空調，雖然稱呼不同，但它們的原理還是一樣的，在這裡我們按照蒸髮式冷氣機國家標準（GB/T 25860-2010）就統稱蒸髮式冷氣機簡稱為冷氣機。

由於冷氣機採用水直接蒸發製冷， 沒有壓縮機系統大大節省了用電費用並能極提供大量的新鮮空氣，被廣泛套用在工業、商業、畜牧養殖等諸多對溫度變化要求不是太嚴格的場所。

歷史及現狀

1998年，蒸髮式冷氣機登入中國

福建省金海岸發展有限公司（澳藍實業有限公司前身）作為澳大利亞西雷國際股份有限公司在中國的總代理商，首家引進蒸髮式冷氣機，從而把來自澳大利亞的蒸發製冷技術帶進中國，同時在中國製冷業引發了一場革命。

2001年，國產蒸髮式冷氣機誕生

在我國的廣東、浙江等地，開始出現一批仿製的蒸髮式冷氣機，誠然剛問世的國產冷氣機產品品質較差，但其價格不足進口產品的一半，在剛剛打開的冷氣機市場上也占有一定的席位。

2004-2005年，國產冷氣機行業快速發展

蒸發冷氣機行業在中國的發展時間雖不長，但因其具有節能、環保及通風換氣等特點，使其快速在悶熱空氣流通差的工商業場所（服裝廠、網咖等為其典型代表）流行起來，逐步為廣大消費者所接受；2005年前後，國產冷氣機行業得到快速發展，主要表現在:（1）蒸髮式冷氣機市場規模急劇擴大；與剛進入中國時相比，2005年前後，冷氣機的使用迅速得到推廣；在套用範圍上，也有很大的突破，除了最先的工業場所運用外，在商業、民用上等場所均有得到廣泛套用；（2）蒸髮式冷氣機的生產廠家急劇增加；早期的冷氣機行業擁有較高的市場發展潛力及相對較高的單品利潤，加之上個新興的朝陽行業，這就吸引了一大批的資本進入該領域。（3）中低端產品的大量擁入，客觀上加速了我國蒸發製冷行業的發展

2006年至今，國產冷氣機行業膨脹發展

由於進入蒸髮式冷氣機製造行業的技術門檻過低又沒有相關的行業標準制約，各地中小型廠家以超乎想像的速度在各地興起，但這些中小家並不具備研發能力和技術力量；此時 在江浙一帶也出現了一批“山寨”生產零配件的加工廠，有他們的推波助瀾，全國各地的組裝作坊應運而生，以簡單的組裝為主。整個行業處於無章可循，市場混亂無序，單品利 潤逐步下降,行業內使用劣質產品以超低價格搶占市場、誇大宣傳產品性能點等惡性競爭行為比比皆是，嚴重擾亂了正常的市場經濟秩序，阻礙了行業健康發展。整個行業的銷售區域由原來的南部沿海地區開始往內地推移。

2009年至今，國產冷氣機行業緩慢發展

伴隨著經濟危機的到來，蒸髮式冷氣機行業也一度處於低迷狀態，行業整體依舊品牌意識較差，品牌含金量不高；隨著市場競爭的日趨激烈，價格戰及勞動力成本的增加，蒸髮式冷氣機產品的單品利潤繼續下降；組裝作坊生產的機器單品利潤更是降至零點，只得採用降低生產標準（降低風量和蒸發效率）和安裝質量，以賺取利潤，給消費者帶來很大的傷害，冷氣機產品在推廣上遭遇到很大的阻礙。

2011年10月份蒸髮式冷氣機國家標準（GB/T 25860-2010）正式頒布，期許此標準的推出能規範蒸髮式冷氣機行業的製造標準和市場經濟秩序，推動行業健康發展。

國產冷氣機較大生產廠家一直集中福建、廣東一帶，較知名的品牌有“澳藍”、“科瑞萊”、“兢輝”、“喜爾”等，各廠家的經銷模式各具特色，一般都以“渠道銷售”為主，除生產廠本地外，其他區域不做自營，其中較為出色的“澳藍”在全國形成了較為健全的銷售網路，具有自主研發能力的生產企業在出口方面也做得不錯，在國際市場也占據一定的份額。

工作原理

蒸髮式冷氣機降溫是通過水的相態變化吸收汽化潛熱實現的，其空氣變化過程是絕熱加濕 冷卻過程。從焓濕圖上看，是沿著等焓線變化的過程（如下圖），設備飽和效率在80%左右，空氣降溫幅度△t=80%×ts-tw）。乾濕球溫度差就是降溫的動力，其差值越大，降溫幅度就越大。 　冷氣機的工作原理（如圖所示），水泵不間斷地將水槽內的水抽出並通過敞開式水分布器均勻地分布在蒸發過濾網層上（一種特殊材質的蜂窩狀過濾網，讓降溫效果更理想），室外的熱空氣經過冷氣機 百葉外殼進入蒸發過濾網層，在其中與水進行充分熱交換，因水的快速蒸發而吸收空氣的熱量，使得空氣降溫，再由高效低噪聲風機將降溫後得到新鮮、清涼、潔淨的空氣加壓送入室內，從而達到降溫與通風的目的。

工作原理

蒸髮式冷氣機降溫是通過水的相態變化吸收汽化潛熱實現的，其空氣變化過程是絕熱加濕 冷卻過程。從焓濕圖上看，是沿著等焓線變化的過程，設備飽和效率在80%左右，空氣降溫幅度△t=80%×（ts-tw）。乾濕球溫度差就是降溫的動力，其差值越大，降溫幅度就越大。

冷氣機的工作原理，水泵不間斷地將水槽內的水抽出並通過敞開式水分布器均勻地分布在蒸發過濾網層上（一種特殊材質的蜂窩狀過濾網，讓降溫效果更理想），室外的熱空氣經過冷氣機 百葉外殼進入蒸發過濾網層，在其中與水進行充分熱交換，因水的快速蒸發而吸收空氣的熱量，使得空氣降溫，再由高效低噪聲風機將降溫後得到新鮮、清涼、潔淨的空氣加壓送入室內，從而達到降溫與通風的目的。

分類

1 冷氣機按使用風機類型分為

a）離心式

b）軸流式

2冷氣機按結構和安裝形式分為：

a）風管型

上出風型 下出風型 側出風型

b）直吹型

吊裝型

壁掛性

移動型

3 冷氣機按電源類型分為

a）三相

b）單項

注意事項

冷氣機設備選型應綜合考慮使用場所的空間大小、人員密度、發熱量及安裝位置等綜合因素

利用焓濕圖確定送風溫度

1. 利用焓濕圖確定送風溫度

首先根據當地氣象條件在焓濕圖上確定室外狀態點W，從W點沿等焓線於85%（冷氣機的飽和效率）的相對濕度線交於O點，O點對應的溫度即為送風的溫度t0。從O點還可以查出出風口空氣的含濕量（g/kg?乾），這可以用於計算蒸髮式冷氣機的加濕量。

2.

冷氣機設備台數的選擇

1．全面通風

（1）按理論計算

按常規空調負荷計算公式求出使用房間的冷負荷和濕負荷及送風量，再算出冷氣機所能提供的全冷量，以此選擇冷氣機的台數和型號，選擇冷氣機的總製冷量必須大於使用房間要求的製冷量，餘量一般可考慮10%。蒸髮式冷氣機的全冷量的理論計算：全冷量S=LρCp{e?（tg－ts）+tn－tg}/3600

其中： L------冷氣機的實際送風量（m3/h）

ρ------出風口空氣的密度（kg/m3）

Cp------空氣比熱（kJ/kg?K）

e------冷氣機的飽和效率，一般取85%

（tg－ts)------乾濕球溫差（℃）

（tn－tg）------室內外溫差（℃）

設△t1=（tg－ts）, △t2=（tn－tg）,其中△t1為正值，△t2有正值也有負值。

全冷量S=LρCp（e?△t1+△t2），其中ρ、Cp、e為常數，從中可以看出冷氣機的全冷量的大小和冷氣機的實際出風量、乾濕球溫差、室內外溫差有關。由於△t1和△t2是個不確定的量，它們隨著外界環境溫度的變化而變化，所以全冷量的公式一般只用於做定性的分析，而較少用在定量的計算上。根據蒸髮式冷氣機的特點我們常用經驗計算設備台數。

（2）經驗計算

以換氣次數為參數來確定一定空間內所需的冷氣機台數，這是蒸髮式冷氣機常用的設計方法。實際工程設計一般都採用這種方法。

①換氣次數的定義：換氣次數N（次/小時）=製冷空間總送風量L/（室內面積S×送風口與排風口高度之大者H）；

②一般環境要求換氣次數25～30次/小時；

③人流量密集的公共場所要求換氣次數30～40次/小時；

④有發熱設備的生產車間要求換氣次數40～50次/小時以上；

⑤在較潮濕的南方地區換氣次數適當增加，而較炎熱乾燥的北方地區則可適當減少換氣次數。

具體的計算步驟：

①計算工程中需供冷麵積S，確定送或排風口高度之大者H，進而算出製冷空間的體積V；

②根據實際情況確定換氣次數N；

③將製冷空間的體積V×換氣次數N，求得該空間所需的總送風量L；

④總送風量除以所選單台冷氣機的實際風量L1，即得到所需冷氣機的台數n。

2．崗位送風

上面介紹的是全面送風的一般設計計算方法，但在很多時候，一些商用和工業建築內部某些區域溫度很高，如機器發熱、加工發熱等，往往這種情況下室內的溫度比室外的更高，蒸髮式冷氣機可將室外空氣冷卻並源源不斷送達室內。比如，有一間工廠車間，其設備發熱量很高，室內溫度可達45℃，而室外的溫度只有38℃。蒸髮式冷氣機可將室外38℃的空氣降溫至30℃送入室內，比原來室內45℃低了15℃，明顯可改善工作環境。這種情況我們一般不進行熱負荷的計算，只需設計一套崗位送風系統，出風口不斷地將冷空氣送至崗位，崗位周圍的熱空氣不斷地被驅散。另外，崗位送風系統還可用在一些完全敞開的空間，這些場所考慮崗位降溫是比較合適的選擇。

崗位送風風量的確定：根據崗位的實際情況，首先確定每個崗位的風量，將每個崗位的所需的風量乘以崗位的個數即可求出所需的總送風量，進而可以算出應選用的冷氣機的台數。每個風口的風量按照實際而定，但一般情況風口的風量儘量控制在3～6m/s之間（根據安裝設備的場所的發熱量及人員密度而定）。

3．排風量的確定

蒸髮式冷氣機是通過不斷往室內注入新鮮的冷空氣來更換室內渾濁的空氣而達到降溫的目的，所以冷氣機製冷系統的基本形式是“一進一出”，而不是封閉的。一般情況下利用室內正壓進行自然排風，在密閉的空間可以採用機械排風。為了達到良好的通風換氣降溫的效果，冷氣機製冷系統的排風量要達到總送風量的80%以上，自然排風的速度應控制在2m/s以內，以保證系統的良好運行。

4.通風管道的設計

1．基本術語

（1）風量

通過圓形風管截面的風量計算方法：

L=900лd2v （m3/h）

式中 d------風管的內徑 （m）

v------風速 （m/s）

通過矩形風管的風管計算方法：

L=3600abv （m3/h）

式中 a、b------風管斷面淨寬和淨高(m)

（2）風管系統阻力

風管系統阻力包括沿程摩擦阻力和局部阻力兩部分，用公式表達為：

△P=△Pm+△Pj

式中 △P-----系統總阻力 (Pa)

△Pm-----系統沿程摩擦阻力 (Pa)

△Pj-----系統局部阻力 (Pa)

（3）系統沿程摩擦阻力計算

△Pm=△pm?L

式中 △pm-----為單位長度沿程阻力 (Pa/m)

L-----管段的長度 (m)

（4）系統局部阻力損失

△Pj=ξ?v2ρ/2

式中 ξ------局部阻力係數

v------風管內該壓力損失發生處的空氣流速 （m/s）

ρ------空氣密度 （kg/m3）

5．冷氣機管道系統設計要點

（1）送風管的材料一般採用鍍鋅板，也可採用玻璃鋼、塑膠風管等。

（2）送風口設定在實際需要降溫的地方，風口設計風量即是以其要降溫的場合所需的送風量，風口規格可根據風量與出風口速度來確定，送風口材質可採用鋁合金製品或塑膠等其他製品，風口型式可根據實際情況採用多種形式，但推薦選直流型單層或雙層百葉風口，風口喉部平均流速控制在3～6m/s，推薦採用4～5m/s的流速；建議在風口處加裝風口調節閥以便於風量調節。

（3）送風管的規格一般採用假定流速的方法進行設計，主風管的風速保持在6～9m/s，支風管4～6m/s，系統末端管內的風速應保持在3～5m/s。

（4）所設計的風管系統原則上要求既經濟又能達到最低的系統風阻和噪聲，使冷氣機送風量儘量達到最大。風管彎管的曲率半徑一般不少於管道彎邊寬的1.5倍，以減少系統阻力。

（5）根據各系列冷氣機風壓的特點，其送風系統的管道不宜設計過長，平面布置上，能不用風管的場所就不用風管，必須使用風管的地方，儘量把風管往較短的路線設計。

（6）所設計的管道應儘量走直線，避免不必要的拐彎和分支，以減少系統管道局部阻力損失。

（7）室外送風管必須做好防水防漏措施，側牆安裝機組的室外送風管必須設定一定的向外坡度，屋頂安裝機組的室外送風管必須做好防水措施。

（8）較長管道根據風量的不同設計成多段不同規格的風管，採用變徑管連線，變徑管設定不宜過多，一般整個系統不宜超過四個，變徑管長度≥2（D-d）來確定。

（9）送風管道與冷氣機的連線處套用軟接管，室外的送風管最好設計保溫，室內的一般無須保溫。

（10）若在設計中存在支風管，則需在分支管上裝設閥門或導風擋板以調節風量，使支管的風量達到設計要求。

6.氣流組織

這裡的氣流組織形式，是指氣流在房間內流動所行成的流型。氣流組織的形式有多種多樣，應根據使用空間的要求，結合建築結構的特點及工藝設備布置等條件合理選擇。按照送、排風口位置的相互關係和氣流方向，其常用氣流組織有：側送側排、側送上排、上送側排和上送上排四種形式，實際工程可能是幾種氣流形式相結合。

（1）側送側排

側送側排方式的送、排風口均布置在房間的側部，根據房間的跨度，可以布置成單側送單側排和雙側送雙側排。這種方式適合於側牆安裝冷氣機，側牆有窗戶用於自然排風或側牆安裝機械排風。

（2）側送上排

側送上排方式的送風口位於房間的側部，排風口則置於房間上部。這種方式適合於側牆安裝冷氣機，屋頂有天窗用於自然排風或屋頂安裝機械排風。

（3）上送側排

上送側排方式的送風口位於房間的上部，排風口則置於房間側部。這種方式適合於屋頂安裝冷氣機，側牆有窗戶用於自然排風或側牆安裝機械排風。

（4）上送上排

上送側排方式的送風口位於房間的頂部，排風口也置於房間頂部。這種方式適合於屋頂安裝冷氣機，只有屋頂有天窗用於自然排風或屋頂安裝機械排風。

7.供水、供電

(1) 使用乾淨的水源（一般可用市政自來水）並保證水源的壓力≥1.0kgf/cm2。

(2) 在冷氣機的進水管（DN15）附近應該設截止閥，並預留供清洗用的水管接頭。

(3) 為了防止冬季供水管道的漲裂，冷氣機室外供水管須設定保溫及泄水閥（根據當地的給排水設計規範確定）,冬季不使用冷氣機製冷功能時須排淨機組內水箱的儲水。

(4) 保證電源電壓穩定在單相220～240V、三相380～400V之間，電流達到該台機器銘牌標定的額定電流。

(5) 在主電路上應安裝空氣開關以避免短路、過載等引起的故障。

8.噪聲控制

總體上蒸髮式冷氣機的噪聲相對較小，實際設計過程需考慮選擇適合的冷氣機系列，同時設計送風系統時要注意不同使用場所的噪聲要求，風管內的風速不能過大，風管的使用材料要符合要求。比如鍍鋅鐵皮風管其厚度要按要求，太薄會引起抖動產生噪聲；在利用機械排風時，排風管的吸入口風速不宜太大；冷氣機和風管的連線處應有軟接管；風管的製作安裝應符合規範，特殊要求時應考慮避振等措施。

運行與維護

冷氣機的日常使用、保養及注意事項

冷氣機在使用過程中應進行簡單的日常保養與檢查，以確保冷氣機的使用壽命。

1、開機使用前的巡檢工作：

檢查冷氣機電源是否從配電箱單獨引接，其電壓和頻率是否符合，切不可在冷氣機電源上駁接其它用電設備；

檢查冷氣機電源地線是否駁接清楚，空氣開關或漏電保護開關是否正常工作；

檢查電源與冷氣機主控箱的電源駁接口是否鬆動，各相線應正確地駁接在冷氣機接口上；

檢查水源進水是否正常，有無堵塞；

水盤內水位是否正常（正常水位80—100刻度），浮球閥或電磁閥有無堵塞，有無工作不靈敏；

進水分布器與進水膠管接頭是否松落，是否老化；

檢查風筒是否正確地扣在機架上，防止因風筒翹邊導致風葉卡住風筒壁；

檢查排水閥工作是否靈敏，密封膠圈是否老化或讓污物堵塞；

檢查水泵轉軸是否鏽蝕卡軸；

檢查進水軟管是否老化破裂；

清理乾淨冷氣機底盤的雜物；

若裝有浮球閥的冷氣機，應檢查帶有斜邊剖面的濾網是否裝在浮球閥一側；

點動試機，檢測冷氣機水泵和風機是否正常運轉；

帶有電動風口的冷氣機，應檢查電動風口的電機是否正常工作。

2、冷氣機開機操作順序：

1）在“桑拿天”時可關閉“製冷”開關，並把“通風”調到最大值。因為在“桑拿天”，冷氣機製冷效果不佳。

2）暴雨天氣不宜開機以防雨水進入室內

備註：桑拿天:一般指氣溫在32℃以上,而且相對濕度不少於80%的天氣。

3、冷氣機使用過程中的注意事項：

開機前應檢查電源是否開啟。

室外冷氣機禁止一切火源靠近；在打雷的情況下，應儘可能切斷電源開關。

在無特殊情況下（除了必需24小時開機的場所外），上下班無人使用冷氣機時應關閉電源，以讓冷氣機在運行 數小時後能停運休息，以增加冷氣機的運行壽命和運行性能。

關機時，應先關閉牆上控制器的開關，再切斷電源，切不可在冷氣機運行的情況下直接關閉電源開關；

冷氣機在使用過程中發現不製冷或不通風的情況，應檢查牆上控制器的故障信息，並關閉冷氣機，等待售後人員上門服務。

4、冷氣機停機不用時，應對冷氣機進行再一次的檢查（檢查內容參考第一點），並對冷氣機進行清洗，為冷氣機下次使用時做好準備。以下是清洗冷氣機的方法：

打開冷氣機側板；

取出頂針和固定墊片；

分離過濾網（濕簾）和側蓋；

清洗過濾網片（濕簾），可用鋼絲刷或軟刷清洗過濾網片；

清洗冷氣機底盤並打開排水閥排乾冷氣機底盤內殘留的污水；

冷氣機清洗完畢應關閉進水閥門；

裝好冷氣機側板並開啟通風，把過濾網和底盤的水份蒸發乾燥；

罩上冷氣機防塵罩；

關閉冷氣機的總電源。