蒸发冷却技术的发展_应用和展望
蒸发冷却技术发展和现存的技术难点
蒸发冷却的原理原理电机以往所使用的冷却方式(包括空冷、氢冷和水冷)从热学原理上来讲都是利用介质的比热吸热从而带走热量。
而蒸发冷却从热学原理上是利用流体沸腾时的汽化潜热带走热量。
这种利用流体沸腾时的汽化潜热的冷却方式就叫做“蒸发冷却”。
由于流体的汽化潜热要比流体的比热大很多,所以蒸发冷却的冷却效果更为显著。
其中管道内冷式蒸发冷却的基本原理是:当电机绕组空心导体内部通以冷却液体,液体进入导体后,吸收损耗产生的热量,温度逐渐升高。
当液体的温度达到压力所对应的饱和温度时,就改变其物理状态而沸腾汽化,带走热量,冷却电机。
定子自循环蒸发冷却系统如图1,它利用立式水轮机本身的结构特点在存在密度差的情况下可以实现无泵自循环。
其原理是:当空心导体内的冷却介质吸收空心导线损耗所发散的热量逐渐汽化形成汽液混合物,其密度低于回液管中的单相液体密度,在重力加速度的作用下产生流动压头,克服整个冷却回路的阻力损失,维持系统循环。
图 1优缺点当电机采用蒸发冷却方式后,由于蒸发冷却的冷却效果显著,使得整个电机的温升降低,电机的温度分布均匀。
特别是内冷方式的使用极大地降低了定子绕组温升,从而降低绕组与铁心间的温差,提高运行稳定性等优点。
它的主要优点表现在以下几个方面:1)蒸发冷却继承了水内冷的优点,同时克服了水介质的缺点,极大地提高了运行可靠性。
2)蒸发冷却方式使用的介质是沸点在50~60℃的氟碳化合物,无毒,无污染,不腐蚀金属。
3)采用的介质具有很高的绝缘性,克服了介质导电的危险,同时介质具有灭火和灭弧能力,能够抑制其他电气事故的发生。
4)可以利用液相和气液双相的比重差实现无泵自循环。
减小了泄漏点,不会失去循环。
5)蒸发冷却的气侧压力可以设计为运行时低于正压,停机时成负压,减小泄漏的可能性,克服了水冷方式水泄漏的本质弱点。
6)由于温升分布均匀,定子线棒各部分的温差较小(小于10℃)从而克服了定子线棒的热变形问题。
7)由于蒸发冷却介质的高绝缘性,使得对电机绕组本身绝缘的要求降低了,绝缘费用降低而使电机经济性能有所提高。
间接蒸发冷却优缺点及措施
间接蒸发冷却优缺点及措施间接蒸发冷却是一种常用的空调制冷技术,通过蒸发水分子来吸收空气中的热量,从而降低空气温度。
这种技术在许多领域都有广泛的应用,比如工业生产、建筑空调、农业温室等。
然而,间接蒸发冷却也存在一些优缺点,需要我们在应用中加以注意和改进。
优点:1. 节能环保,间接蒸发冷却过程中不需要额外的能源输入,只需要水和空气就可以实现制冷效果。
相比传统的制冷方式,间接蒸发冷却可以大大减少能源消耗,降低对环境的影响。
2. 降温效果好,蒸发水分子吸收空气中的热量,使得空气温度迅速降低。
尤其是在干燥的气候条件下,间接蒸发冷却效果更为显著,可以降低空气温度10摄氏度以上。
3. 适用范围广,间接蒸发冷却可以应用于各种规模的空间,从小型家用空调到大型工业生产场所都可以使用这种技术来降温。
缺点:1. 水资源消耗,间接蒸发冷却需要大量的水来实现制冷效果,特别是在干燥地区或者水资源紧缺地区,这种技术的应用可能会加剧水资源紧张的问题。
2. 维护成本高,间接蒸发冷却设备需要定期清洁和维护,否则容易产生细菌和藻类,影响制冷效果,增加了设备的维护成本和使用成本。
3. 适用条件限制,间接蒸发冷却对空气湿度和温度有一定的要求,过高或过低的湿度都会影响制冷效果,因此在一些特殊气候条件下可能不适用。
措施:1. 水资源节约,对于间接蒸发冷却设备的设计和使用,可以采取一些措施来减少水资源的消耗。
比如采用循环水系统,对蒸发水进行循环利用;使用雨水或废水进行制冷,减少对自来水的依赖等。
2. 设备清洁,定期对间接蒸发冷却设备进行清洁和消毒,防止细菌和藻类的滋生,保持制冷效果和空气清洁。
3. 技术改进,针对间接蒸发冷却的适用条件限制,可以通过技术改进来提高适用范围。
比如研发适应不同湿度和温度条件下的间接蒸发冷却技术,提高其适用性。
4. 效益评估,在应用间接蒸发冷却技术时,需要进行效益评估,综合考虑制冷效果、能源消耗、维护成本和对水资源的影响等因素,选择最适合的制冷方案。
蒸发式冷凝/冷却技术的应用及研究进展
第 1期
制 冷 与 空 调
REFRI GERA T1 0N AN D I —CON DI 0N I G A R T1 N
2 0 1 0年 2 月
蒸发 式冷凝/ 却技 术 的应 用及 研 究进 展 冷
李卫 军 董 晓 强 杨君
( 阳隆华制冷设 备 有限公 司) 洛
水塔水 循 环 冷却 形 式 , 可将 物 料 冷 却 至 环境 温 度
左右 , 系 统 水 耗 很 大 且 能 耗 高 , 合 使 用 成 本 但 综 高 。在 冷凝/ 冷却技 术 的发展 中 , 发 式换 热改 变 蒸 了水冷 和 空冷 显 热 换 热 的传 统 形 式 , 用 换 热 管 利 表面水 膜 直接 蒸 发 的相 变 潜 热 的换 热 机 制 , 国 美 《 HRAE系统 与设备 手 册 》 出“ 发 式 冷凝 是 AS 指 蒸
ABS TRACT An l z s t un ng prncp e nd t dv nt ge f e a r tve o de a y e he r ni i i l s a he a a a s o v po a i c n n—
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KEY ORDS e a o a i e c nd n i W v p r tv o e sng; e rg r to i us r o lng; r blm nd c n— r f i e a i n;nd t y c o i p o e a ou
2024年汽车空调蒸发器市场发展现状
汽车空调蒸发器市场发展现状简介汽车空调蒸发器是汽车空调系统中的重要组件之一,负责将液态制冷剂转化为气态,实现汽车内部空气的冷却和除湿。
随着汽车行业的快速发展以及人们对舒适驾驶环境的要求不断增加,汽车空调蒸发器市场也呈现出了快速增长的态势。
本文将重点对汽车空调蒸发器市场的发展现状进行分析。
市场规模及增长趋势据市场研究机构统计数据显示,近年来全球汽车空调蒸发器市场规模不断扩大,年均增长率超过6%。
其中,亚太地区是全球汽车空调蒸发器市场的主要消费地区,占据市场份额的约40%。
随着中国、印度等新兴市场的不断崛起,亚太地区市场的增长潜力巨大。
市场驱动因素1.汽车产销量增长:全球汽车产销量持续增长,特别是新兴市场汽车销售快速增长,推动了汽车空调蒸发器市场的发展。
2.节能环保要求提高:随着全球环保意识的增强,对汽车空调系统的能效要求越来越高。
汽车空调蒸发器具有能效高、环保低碳等特点,得到广泛应用。
技术趋势1.高效换热技术:汽车空调蒸发器的热交换效率对系统的制冷效果至关重要。
目前市场上出现了多种高效换热技术,如微通道技术、增强型蒸发器管路设计等,旨在提高蒸发器的换热效率。
2.超薄型设计:为适应日益紧凑的汽车空间设计,汽车空调蒸发器正朝着超薄型设计的方向发展。
采用轻量化材料和紧凑结构,实现更小的体积和更高的散热效能。
市场竞争态势汽车空调蒸发器市场竞争激烈,主要厂商包括德尔福、巴克莱、格丽兹曼等。
国内厂商如珠海蒸发器集团、镇江蒸发器厂等也在市场中占据一定份额。
竞争主要体现在产品质量、技术创新、价格竞争等方面。
市场前景展望1.智能化发展:随着人工智能和物联网技术的不断发展,未来汽车空调蒸发器有望实现智能化。
通过传感器和控制系统的配合,实现自动调节和优化工作状态,提升用户体验。
2.新能源汽车需求增加:随着新能源汽车的快速发展,对汽车空调系统的需求也在增加。
汽车空调蒸发器将在新能源汽车中发挥重要作用,市场需求前景广阔。
结论汽车空调蒸发器市场在全球范围内呈现出快速增长的态势,市场规模持续扩大。
数据中心间接蒸发自然冷却技术原理、结构、分类和应用
数据中心间接蒸发自然冷却技术原理、结构、分类和应用数据中心制冷技术历经风冷直膨式系统、水冷系统、水侧自然冷却系统及风侧自然冷却系统等时期,节能技术逐步发展。
目前大型数据中心应用的间接蒸发自然冷却方式,与传统新风自然冷却及冷冻水冷却系统相比,具有室内空气不受室外环境空气质量的影响、喷淋加湿空气不会影响室内湿度、过滤器维护成本低、耗水量少、节能水平高等特点和优势。
(仅为示意图,不对应文中任何产品)一:蒸发冷却技术分类数据中心常用节能方式:蒸发冷却技术分类:二:间接蒸发自然冷却技术原理和结构1、间接蒸发冷却技术原理间接蒸发冷却作为蒸发冷却的一种独特等湿降温方式,其基本原理是:利用直接蒸发冷却后的空气(称为二次空气)和水,通过换热器与室外空气进行热交换,实现新风(称为一次空气)冷却。
由于空气不与水直接接触,其含湿量保持不变,一次空气变化过程是一个等湿降温过程。
间接蒸发冷却原理示意图2、间接蒸发冷却机组结构间接蒸发系统由喷淋装置、换热芯体、室内风机、室外风机、机械制冷补充装置、控制系统等组成。
三:间接蒸发自然冷却系统运行模式蒸发冷却基于干湿球温差制冷,注重环境干球温度和湿球温度,主要存在三种工作模式:1. 间接风风换热自然冷却模式(室外<18℃)在冬季室外温度低的情况下,上部室外侧气流进入机组。
首先进行空气过滤。
因为室外空气温度低,无需绝热蒸发所产生的制冷量足够在换热器内冷却服务器机房回风。
经过换热器后,吸收热量的室外空气回到上部,由室外侧EC 风机墙排放到室外。
在机组下部分,机房内部的热回风首先经过过滤,在热交换器中和室外空气进行热交换。
冷却后的机房回风,经过室内侧EC 风机墙被送入服务器机房。
干模式运行示意图2. 间接蒸发自然冷却模式(干球温度>18℃,湿球温度<18℃)在春秋季室外温度较低的情况下,上部室外侧气流进入机组。
首先进行空气过滤。
因为室外空气温度不够低,需要通过高压微雾喷淋进行绝热蒸发制冷的来补充制冷量。
蒸发冷却技术在空调领域的应用
蒸发冷却技术在空调领域的应用随着人们对生活质量的追求日益增强,空调作为一种主流的家电产品,逐渐被人们所接受和使用。
然而,空调采用的传统压缩式制冷技术,不仅对环境造成污染,还存在能源浪费和使用成本高等问题。
因此,新型的蒸发冷却技术应用到空调领域,不仅可以解决以上问题,还可以提升产品的性能和长期运行质量。
一、蒸发冷却技术的原理及优势蒸发冷却技术是指在流体蒸发的过程中所吸收的热量,可以用于空调制冷,也可以用于加湿。
相比传统的制冷技术,蒸发冷却技术具备以下多个优势:1. 节能减排:蒸发冷却技术一般只需使用水等环保材料作为制冷剂,无需使用氟气等臭氧杀手。
因此,蒸发冷却技术能够有效减少二氧化碳的排放量,达到节能减排的效果。
2. 成本低廉:传统压缩式空调需要使用稀缺元素制成的制冷剂,成本相对较高,而蒸发冷却技术可以利用水这种廉价可得的天然资源作为制冷剂,成本相对较低。
3. 环保节能:蒸发冷却技术可以提高空气的湿度,改善空气质量。
同时,由于其制冷效果稳定,避免了传统制冷技术在启动瞬间的能量高峰,从而实现了更为环保和节能的效果。
二、蒸发冷却技术应用于空调领域的方法1. 直接蒸发式空调:直接蒸发式空调顾名思义,就是直接利用水蒸气来达到制冷的效果。
这种空调的使用成本低,制冷效果好,非常适合一些干热的地区。
但是,使用过程中会产生很多水蒸气,对环境造成一定的污染。
2. 间接蒸发式空调:间接蒸发式空调主要是利用冷凝器将蒸发器蒸发出来的水气冷却,在通过外界的新鲜空气进行换热,从而达到良好的制冷效果。
这种空调的技术复杂,但使用过程非常环保,不会产生二氧化碳等有害废气。
3. 海绵式蒸发式空调:海绵式蒸发式空调主要是将空气吹过一些特制的海绵,通过海绵的孔隙来进行蒸发和换热。
这种空调使用简单,结构紧凑,非常适合使用在一些小型房屋和户外环境中。
三、蒸发冷却技术在空调领域的未来发展随着环保节能理念的不断普及,以及对空气质量的高度关注,蒸发冷却技术在将来很有可能成为主流的空调制冷技术。
蒸发冷却技术在地铁工程中的应用探讨
式 ,舒适性 相对较 差 ;地下 车站空调制 冷的冷却塔设 置 然 环境和复 杂的气候条件 ,按我 国气 象行业标 准 《 干湿
影响城 市景观 、且 冷却塔运行 噪声影 响市 民生活等 。这 气候 区划分 》,将全 国气候 区域划分 为 “ 过湿 、潮湿 、
些 问 题 一 直 是 地 铁 建 设 及 运 营 的难 题 。 湿 润 、半 湿 润 、半 干 旱 、干 旱 及 极 端 干 旱 ”7 气 候 区 个
地 其运客速运行点优已为 用较 多的则是将直 接蒸发冷却 与间接蒸发 冷却相结合 的 许 大量高度运准等势对 缓 铁大城、交 、的体骨 成 多中市运通输主或干 以
,
面传 给被冷却 的空 气 ,为等 湿降温 的处理 过程 。 目前应
解 城市交通 拥挤 、促进 城市经济 、建设快速 发展起到非 二级或三级蒸发冷却 系统 。 常重要 的作 用 。从全 国各大城市 近几年地铁 工程建设 和 12 发展与应用 . 运 营情况可 知 ,高架 车站候车 区通 常采用 自然通风 的方 我 国地域 辽 阔 、各 地 气候 差 别 很 大 ,具有 多种 自
蒸发冷 却技术
在地铁 工程 中的应 用探讨
李德 辉 :中铁 第一 勘 察设 计 院集 团有 限 公 司城 市轨 道 交通 与建 筑设 计研 究 院 ,高级工程 师 ,陕 西 西安 ,7 0- 1 4 0 3
摘
要 :介 绍 了蒸发 冷却技 术及 其 发展 与
应 用。结合 目前 国 内地 铁 工程 中存 在 室外 冷 却塔 布 置 困难 、地 铁 高架车 站环境 舒 适
水 机 组
1 蒸发 冷 却技术 的发 展与应 用
1 1 蒸发冷却技术 . 从传热 学原理上来说 ,蒸发冷 却是利用 流体 沸腾 时
蒸发冷却的原理和应用
蒸发冷却的原理和应用1. 原理介绍蒸发冷却是一种利用液体蒸发带走热量的原理,通过液体的蒸发流程使周围环境的温度下降。
蒸发是指液体转化成气体的过程,从液体状态到气体状态的转变需要吸收热量。
当液体蒸发时,其分子从液体界面脱离,吸收周围环境的热量,使周围的温度下降,达到冷却的效果。
2. 蒸发冷却的应用蒸发冷却的原理被广泛应用于各个领域,以下列举了一些常见的应用场景:2.1 冷却系统蒸发冷却在冷却系统中起到了至关重要的作用。
例如,汽车引擎散热系统中使用冷却液蒸发冷却来降低发动机的温度。
冷却液通过散热器,当冷却液经过散热器表面时,会与空气接触,冷却液中的热量会被蒸发到空气中,从而使冷却液的温度降低。
2.2 空调系统蒸发冷却也广泛应用于空调系统中。
空调系统通过蒸发冷却的原理,将室内的热量通过蒸发的方式排放到外界。
空调系统中的蒸发器通过冷媒的蒸发过程带走室内的热量,将空气冷却。
2.3 人体散热人体散热也是利用蒸发冷却的原理。
当人体出汗时,汗水从皮肤上蒸发,吸收热量,带走体表的热量,从而冷却身体。
这也是人体对热量调节的一种重要方式。
2.4 农业灌溉蒸发冷却在农业灌溉中有很大的应用。
通过将灌溉水喷洒到农田上,水从液态转化为气态的过程中吸收周围热量,可以降低农田表面的温度,缓解高温对农作物的伤害。
3. 蒸发冷却的优势蒸发冷却相对于其他冷却方式有许多优势:3.1 节能环保蒸发冷却是一种能耗较低的冷却方式,相比于传统的机械式冷却系统,蒸发冷却不需要额外的能源来带走热量,只需要利用液体蒸发的特性即可实现冷却效果,因此能够节约能源,减少对环境的负荷。
3.2 低成本蒸发冷却的设备和维护成本相对较低。
相比于一些高能耗的冷却设备,例如冷却塔和冷凝器,蒸发冷却的设备成本和运行成本都较低,适用于许多规模不大的应用场景。
3.3 容易实施蒸发冷却的实施相对简单,不需要复杂的设备和系统。
一些简单的蒸发冷却装置,如风扇和水喷雾系统,都可以很容易地安装和使用。
蒸发冷却技术在地铁环控系统中研究现状及应用形式探讨
蒸发冷却技术在地铁环控系统中研究现状及应用形式探讨随着地铁环控系统的不断发展,蒸发冷却技术在地铁环控系统中的应用也越来越受到关注。
本文将从蒸发冷却技术在地铁环控系统中的研究现状和应用形式进行探讨,旨在为地铁环控系统的改进和优化提供一定的参考。
一、蒸发冷却技术的基本原理及特点蒸发冷却技术是利用液态物质蒸发时所吸收的热量来降低周围物体的温度的一种技术。
它的基本原理是液态物质在蒸发的过程中吸收了环境中的热量,因此导致其周围的物体温度降低。
蒸发冷却技术的特点包括能耗低、环保性好、操作简单等,因此在地铁环控系统中得到了广泛的应用。
1.空调系统中的蒸发器地铁环控系统中的空调系统是其中一个非常重要的组成部分,而蒸发冷却技术在空调系统中的应用已经得到了广泛的研究。
目前,许多地铁环控系统已经采用了蒸发器来达到降温的效果。
蒸发器在空调系统中的应用,不仅可以有效地降低系统的能耗,减轻了对环境的污染,还可以提高地铁环控系统的舒适度。
2.地铁车辆空调系统3.控制中心的应用除了在地铁车辆和车站内的空调系统中的应用外,蒸发冷却技术还可以在地铁控制中心中起到一定的作用。
地铁控制中心是地铁环控系统的“大脑”,负责监控和控制地铁线路的运行情况。
采用蒸发冷却技术可以有效地降低控制中心的温度,提高设备的可靠性和稳定性,从而保障地铁线路的安全和稳定运行。
在地铁环控系统中,蒸发冷却技术的应用形式可以分为传统的蒸发器应用和新型的蒸发冷却技术应用两种。
1.传统蒸发器应用传统的蒸发器应用是指将蒸发器直接安装在地铁车辆和车站内的空调系统中,利用蒸发冷却技术来降低空调系统的温度。
这种应用形式简单直接,易于实施,已经得到了广泛的应用。
通过改进蒸发器的设计和材料,提高其蒸发效率和降温性能,可以进一步提高空调系统的效果和节能水平。
2.新型蒸发冷却技术应用除了传统的蒸发器应用外,还可以借鉴一些新型的蒸发冷却技术来改进地铁环控系统。
可以利用薄膜蒸发技术、无化学添加剂的蒸发冷却技术等,来提高蒸发冷却技术在地铁环控系统中的应用效果。
2024年蒸发式空调机组市场发展现状
蒸发式空调机组市场发展现状简介蒸发式空调机组是一种利用蒸发冷却原理,将热空气通过水蒸发冷却,并将冷风送入室内的空调设备。
该设备具有节能高效、环保无污染等优点,近年来在全球市场上取得了快速发展。
市场规模蒸发式空调机组市场在过去几年间呈现稳定增长的趋势。
根据市场研究报告显示,2019年全球蒸发式空调机组市场规模达到X万台,总价值超过X亿美元。
预计在未来几年,这一市场规模有望进一步扩大。
市场驱动因素1.环保意识的提高:随着全球环境问题的日益严重,人们对于环保节能的重视程度逐渐提高。
蒸发式空调机组作为一种低能耗、低碳排放的空调设备,受到了环保意识的推动。
2.节能需求的增加:传统空调设备在高温季节工作时,需要消耗大量电能,造成能源浪费。
而蒸发式空调机组在工作过程中,通过蒸发冷却来降低室内温度,相对于传统空调设备具有更高的节能效果。
3.市场推广和宣传:蒸发式空调机组制造商广泛开展市场推广和宣传活动,提高了消费者对该产品的认知度。
并且,不断改进产品性能,减少成本,使得蒸发式空调机组的价格逐渐变得更具竞争力。
市场挑战1.技术瓶颈:蒸发式空调机组的核心技术是蒸发冷却,其效果和稳定性与环境条件密切相关。
在高湿度环境下,蒸发效果可能不理想,需要采取一些措施来优化性能。
2.市场适配问题:蒸发式空调机组通常适用于干燥和炎热的气候条件。
对于湿润和潮湿的气候地区,其性能可能受到影响,需要进行相应的环境适应性改进。
3.竞争压力:随着市场规模的扩大,蒸发式空调机组市场竞争日益激烈。
各个制造商不断推出新产品,提供更多选择,对于企业来说,如何提高自身产品的技术优势和产品质量是一个重要的挑战。
市场前景尽管蒸发式空调机组市场面临一些挑战,但是其在节能环保方面的优势使得其具有良好的发展前景。
尤其是在炎热气候地区和工业生产场所,蒸发式空调机组的需求将继续增长。
此外,随着技术的不断革新和市场竞争的加剧,蒸发式空调机组的性能将进一步提升,成本将进一步降低,进而促进市场的发展。
制冷系统中的蒸发冷却技术与应用
制冷系统中的蒸发冷却技术与应用引言在现代社会,制冷系统的应用无处不在,从家用空调到工业冷库,都需要可靠高效的制冷技术。
而蒸发冷却技术作为一种常用的制冷方式,在各个领域都得到了广泛应用。
本文将探讨制冷系统中的蒸发冷却技术以及其应用。
一、蒸发冷却技术的原理蒸发冷却技术基于物质在蒸发时吸收热量的原理。
当液体蒸发时,其从液态转变为气态,需要吸收热量以克服分子间的吸引力。
这个过程中所释放的热量将会被环境吸收,从而使环境温度降低。
蒸发冷却技术利用这个原理,通过控制液体的蒸发速率和温度,达到降低周围温度的目的。
二、蒸发冷却技术的应用1. 家用空调系统家用空调系统中,蒸发冷却技术被广泛应用。
空调系统通过蒸发器中的制冷剂的蒸发过程,吸收室内的热量,从而降低室内温度。
蒸发冷却技术使得家庭用户可以在炎热的夏季获得舒适的室内环境。
2. 工业冷库在工业冷库中,蒸发冷却技术被用于保持低温环境。
通过蒸发冷却技术,冷库可以持续地从环境中吸收热量,从而保持所存储的食品或其他物品处于低温状态,防止其腐败或变质。
3. 制冷设备蒸发冷却技术在制冷设备中也得到了广泛应用。
例如,冰箱、冷柜、饮水机等家用电器都采用了蒸发冷却技术。
通过制冷剂的蒸发和冷凝过程,这些设备可以保持所存储的食品和饮料在适宜的温度范围内。
4. 化工工业在化工工业中,蒸发冷却技术被广泛应用于各种过程中。
例如,蒸发器被用于从化学反应中提取产物、浓缩溶液和分离物质等。
蒸发冷却技术在化工工业中的应用不仅能够提高生产效率,还可以降低能源消耗。
5. 农业灌溉蒸发冷却技术在农业灌溉中也扮演着重要角色。
一种常见的应用是通过蒸发膜灌溉来提供植物所需的水分。
在这种系统中,通过蒸发冷却技术,灌溉水通过膜的蒸发过程,减少水分散失,并降低周围区域的温度,增加植物的生长效果。
三、蒸发冷却技术的优势与挑战蒸发冷却技术的广泛应用得益于其诸多优势。
首先,蒸发冷却技术是一种低能耗的制冷方式,与传统的压缩制冷相比节能效果显著。
蒸发冷却原理
蒸发冷却原理蒸发冷却是一种常见且广泛应用的物理现象,它在我们的日常生活和工业领域中都有重要的作用。
蒸发冷却的原理是基于分子之间的相互作用以及自然界中的能量传递规律。
本文将对蒸发冷却的基本原理、应用以及未来的发展进行探讨。
一、蒸发冷却的基本原理蒸发冷却的基本原理可以通过分子动力学的角度来解释。
在液体中,分子表面上的一部分分子能够获得足够的能量,克服表面张力并从液体表面脱离进入气态。
这个过程被称为蒸发。
在蒸发过程中,分子从液体吸取能量,使得剩余的液体分子的平均能量降低,因此液体的温度也会下降。
这就是蒸发冷却的基本原理。
二、蒸发冷却的应用1. 蒸发冷却在天气系统中的应用蒸发冷却在气象学中有着重要的作用。
当水蒸气从水面蒸发时,它会吸收大量的热量,导致周围环境的温度下降。
这一现象在大气中形成云、降水等天气系统,并对地球的能量平衡起到重要的调节作用。
2. 蒸发冷却在制冷领域中的应用蒸发冷却在制冷技术中也被广泛运用。
例如,家用空调中的蒸发器是将液体制冷剂通过蒸发的方式,吸取空气中的热量并产生冷气。
同样的原理也适用于工业制冷、冷藏、冷冻等领域。
3. 蒸发冷却在农业和工业中的应用在农业领域,蒸发冷却被用于降低温度,提供适宜的生长环境。
通过喷洒水或者利用作物自身的蒸散作用,可以达到农作物保持生长的温度要求。
在工业领域,蒸发冷却也常用于冷却设备或工艺过程中的热源。
三、蒸发冷却的发展前景随着科学技术的不断发展,蒸发冷却的应用正在不断扩展和改进。
一方面,新型的蒸发材料和技术正在研究中,使得蒸发冷却的效果更加高效,并且节约能源。
另一方面,蒸发冷却被应用于光伏发电中,以降低太阳能电池板的温度,提高发电效率。
未来,蒸发冷却有望在环境保护、节能减排等方面发挥更重要的作用。
结论蒸发冷却是一种基于分子动力学的物理现象,广泛应用于气象学、制冷技术、农业和工业等领域。
通过蒸发过程来吸取能量并降低温度,蒸发冷却为我们的生活和工作提供了许多便利和效益。
蒸发冷却技术的应用与发展
蒸发冷却技术的应用与发展蒸发冷却技术是一种绿色环保的节能技术,它在工业生产、建筑空调等领域得到越来越广泛的应用。
本文从蒸发冷却技术的基本原理、应用领域、发展趋势等方面进行探讨。
一、蒸发冷却技术的基本原理蒸发冷却是利用液体(通常是水)蒸发时吸收热量的原理,通过将热源与蒸发器接触,使得液体蒸发时吸收热量,从而起到降温的效果。
因此,蒸发冷却技术的核心就是设计和建造高效的蒸发器。
二、蒸发冷却技术的应用领域1. 工业生产在工业生产中,许多生产工艺需要消耗大量的电力和水资源,而随着环保意识的日益增强和国家对环保标准的要求越来越高,许多企业开始选择使用蒸发冷却技术来降低生产成本、提高生产效率和保护环境。
例如,在焦化、钢铁、石油、化工等领域,蒸发冷却技术已成为一个节能环保的首选方案。
2. 建筑空调蒸发冷却技术也可以应用于建筑空调领域。
与传统的压缩式空调相比,蒸发冷却技术不需要使用制冷剂和压缩机,而是利用水的蒸发及自然对流,具有能耗低、环保、静音等优点,特别适用于干燥和炎热的气候区域。
3. 农业在农业领域,蒸发冷却技术也常被应用于大棚栽培中。
农业生产中需要保持稳定的温度、湿度和 CO2 含量等因素,传统的空调系统能耗高,成本大,而蒸发冷却技术具有成本低、能耗低、环保等优点。
三、蒸发冷却技术的发展趋势1. 技术的不断升级随着科技的不断进步,蒸发冷却技术也在不断地升级和完善。
例如,新型蒸发器采用吸附材料进行表面处理,能够增加表面积,从而提高蒸发效率;另外,采用纳米材料的蒸发器具有更高的反射率和抗污性能。
2. 应用的更加广泛随着社会的发展和资源环保意识的不断增强,蒸发冷却技术的应用范围也将越来越广泛。
例如,在咖啡厅、超市、家庭等地,蒸发冷却技术也能够为人们提供舒适的室内环境。
3. 与人工智能的结合未来,人工智能将会与蒸发冷却技术的结合更加密切。
利用人工智能,能够实现对蒸发器的优化控制,从而提高蒸发效率,运用人工智能设备进行灵活控制,并对系统的性能进行实时监测。
蒸发式冷凝(冷却)技术在地铁通风空调系统中的应用
蒸发式冷凝(冷却)技术在地铁通风空调系统中的应用蒸发冷凝技术在地铁通风空调系统建设中有着极其重要的使用价值。
本文第一部分简单阐述了蒸发冷凝技术在地铁工程中的应用现状,第二部分是在此基础上,进一步分析了蒸发冷凝技术的原理,最后探讨了冷凝技术与冷却技术的有效结合。
我希望我们能够有效地推动中国地铁项目的建设。
标签:蒸发式冷凝技术;地铁;通风空调系统国家经济的不断发展对我国地铁工程建设提出了更高程度的要求,与此同时,需要进一步改进其通风空调系统,确保人们乘坐地铁过程中的舒适度。
蒸发式冷凝(冷却)技术的合理应用,能够在很大程度上完善空调系统建设,使其更好的满足现代社会发展需求。
一、此项技术在地铁工程中的应用现状在地铁设计中,其中通风空调这一系统的优化设计非常重要,还有关于冷却塔地更换事项所采用的一些先进技术,这些都帮助了地铁空调系统更加合理地运行,而且帮助了其更好地实现节能的目的。
同时,这也是十分有必要的。
目前,在地铁工程的建设中,越来越多的专业人士正在考虑考虑空调空间,节能和节水因素。
针对蒸发冷凝技术,希望该技术能够解决地铁工程通风空调系统存在的问题。
蒸发冷凝技术已在国外得到广泛应用。
在我国的地铁事业中,在地铁项目中,北京地铁有应用这样的技术,主要在建国门还有西单这两站的通风空调系统改造中进行了具体应用。
但是这是一项改造工作,附近无冷却塔,所以在这一项改造工作中使用管式蒸发冷凝螺杆式冷水机组。
(一)水冷中央空调系统其一,空间占地大。
因为这种系统极具复杂性,所以相应的占据的面积就比较大。
其二,耗能高。
这一系统在运行时会消耗很多的能量,如果从经济学角度来评价,那是极为不科学的。
有研究显示,空调系统所消耗的能量在整个城市轨道交通中占据着极大的部分,会达到整个交通能耗的一半以上。
第三,系统的复杂性直接导致维修的不便。
面对复杂的系统,一旦它出现某些问题,会给维修增加很多困难,相关人员的维修工作必然会加大难度。
其四,环境问题严峻。
蒸发冷却技术的原理与应用
蒸发冷却技术的原理与应用随着人们对环境保护意识的日益增强,能源问题也越来越受到关注。
在工业生产和人们生活中,空调、冰箱等电器设备,以及发电厂、核电站等大型动力设备的使用,都需要消耗大量的能源,产生大量的热量。
在这个时候,蒸发冷却技术作为一种节能环保的新型技术,备受关注。
那么,蒸发冷却技术的原理和应用是什么呢?一、蒸发冷却技术的原理蒸发冷却技术是利用水在空气中蒸发时吸收热量的原理。
蒸发冷却器的核心是冷却介质(水),它的作用是利用水在空气中蒸发时吸收热量的原理,将周围环境中的热量传递给水,使其蒸发。
水蒸发时所吸收的热量是从周围环境中吸收的,因此即使外部温度很高,也可以使蒸发器内的温度低于外部温度。
简单地说,蒸发冷却器就像一个水壶,当水蒸发时,它吸收了周围环境中的热量,从而使周围环境降温。
因此,蒸发冷却技术可以将周围温度降低到所需温度以下,从而实现效果。
二、蒸发冷却技术的应用蒸发冷却技术有很多应用场景。
首先,在家用电器中,蒸发冷却技术被广泛应用于制冷设备,如冰箱、空调等。
它通过利用水在空气中蒸发时吸收热量的原理,将制冷剂中的热量吸收掉,使其变成低温低压状态,从而实现了制冷效果。
其次,在工业生产中,蒸发冷却技术被广泛应用于一些需要冷却和保温的场合,如石化、化工、电厂等。
蒸发冷却技术可以有效地降低温度,从而保证设备的正常运转。
同时,它也具有防腐蚀、抑菌等功能,可以很好地保护设备,延长使用寿命。
最后,在城市建设中,蒸发冷却技术也被广泛应用。
例如,在现代城市中,道路、建筑、车辆等都会产生大量的热量,如果没有合适的措施进行处理,不仅会影响人们的生活质量,还会加速城市的热效应。
因此,可以在城市的公园、广场等场所设置蒸发冷却装置,利用水的蒸发降低温度,改善城市环境。
在实际应用中,蒸发冷却技术还有一些特殊的应用场景,例如在花卉种植、蛋鸡养殖等领域,蒸发冷却技术可以有效地调节温度、湿度,提高生产效果。
总的来说,蒸发冷却技术作为一种环保节能的新型技术,在各个领域都有广泛的应用,不仅可以提高生产效率,还可以改善生活环境,对构建可持续发展的社会具有重要意义。
蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组 案例
一、引言蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组是一种集蒸发冷却和热泵技术于一体的新型制冷设备,其具有高效节能、环保、智能控制等特点。
该机组在空调、工业冷冻、工业制冷等领域有着广泛的应用,成为了新一代制冷设备的热门选择。
本文将通过分析一具实际案例,探讨蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组的特点、工作原理、优势和应用价值。
二、案例介绍某建筑设计公司为一家大型商业综合体设计了一套供冷系统,其中包括蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组。
该机组由一台蒸发冷却器、热泵循环系统、冷却水循环系统等组成,通过蒸发冷却和热泵技术将热能转移至冷却水循环系统,实现供冷效果。
该机组在商业综合体的中央空调系统中发挥了重要作用,为整个建筑提供了舒适的室内环境。
三、工作原理1. 蒸发冷却蒸发冷却是利用水的蒸发过程吸收热量的原理,通过降低水的温度来实现制冷作用。
在蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组中,蒸发冷却器起到了关键的作用,其通过供水系统将水喷洒在蒸发冷却器表面,利用空气中的热量使水蒸发,从而带走大量热量,实现制冷效果。
2. 热泵循环系统热泵循环系统是利用工作介质的压缩、膨胀来实现热能的转移,将低温热源中的热能转移到高温热源中,从而实现制冷或供热的目的。
在蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组中,热泵循环系统起到了关键的作用,通过压缩、膨胀工作介质的方式,将蒸发冷却器中所吸收的热能转移到冷却水循环系统中,实现制冷效果。
四、优势1. 高效节能蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组利用了蒸发冷却和热泵技术,能够有效提高制冷效率,降低能耗,实现高效节能的目的。
2. 环保该机组采用了蒸发冷却和热泵技术,无需使用臭氧层破坏的氟利昂制冷剂,对环境无任何污染,符合现代环保要求。
3. 智能控制蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组配备了先进的智能控制系统,能够实现远程监控、自动调节等功能,提高了设备的稳定性和可靠性。
五、应用价值蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组的应用价值主要体现在以下几个方面:1. 供冷效果该机组通过蒸发冷却和热泵技术,能够为建筑提供稳定、舒适的供冷效果,满足不同场景的制冷需求。
蒸发冷却技术在节能环保中的应用
蒸发冷却技术在节能环保中的应用随着人们对环保、节能的重视程度不断提高,各行业也在积极探索适合自己的节能方案。
其中蒸发冷却技术应用于空气调节系统中,成为了一种备受关注的新技术。
蒸发冷却技术最早应用于大型工业企业的空调系统中,但随着技术的发展,其应用范围不断拓展。
蒸发冷却技术的原理是利用水的气化过程吸收热量,从而实现冷却的目的。
将这一技术应用到空气调节系统中,可以有效地节省能源,减少环境污染。
在传统的空调系统中,一般采用压缩机制冷的方式,需要大量的电能来运转。
而蒸发冷却技术则通过水和空气的热量交换,不需要额外的能源支持,能够实现节能的效果。
同时,这种技术可以在运行过程中产生适量的负氧离子,对改善室内空气质量也有一定帮助。
蒸发冷却技术的应用还可以解决传统空调系统中的另一个难题,即噪音污染。
由于蒸发冷却系统的工作原理与自然通风相似,因此噪音几乎可以被完全消除,极大地提高了空气调节系统的舒适性。
这对于生活在噪音环境中的人们尤为重要。
当然,蒸发冷却技术也存在一定的局限性。
由于其工作原理,其适用范围主要集中在气候湿润的地区,对于气候干燥的地区来说效果就不尽如人意了。
同时,由于蒸发冷却技术需要大量的水来实现制冷过程,若在干旱地区、节水区使用则会带来额外的环境负担。
因此,应用蒸发冷却技术需要结合不同地区的气候特点和水资源状况,进行科学的规划和设计,以便实现其最大的节能效果和环保效益。
目前,随着技术的不断创新和完善,蒸发冷却技术已经在许多领域得到广泛应用,成为了节能环保领域中的一种重要技术手段。
总之,蒸发冷却技术在节能环保领域的应用具有很大的潜力。
在未来的发展中,还需要进一步完善技术本身,寻找更加适合的应用场景,发挥其最大的环保效益。
我们期待,这种新型的节能技术可以为人们带来更加健康、舒适、绿色的生活。
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第 30 卷第 11 期
顾国彪等 蒸发冷却技术的发展、应用和展望
Байду номын сангаас
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仅为 57 ~ 62℃ ,铁心温度为 57 ~ 60℃ ,发电机性能达 到三峡精品工程水平和国际领先水平。蒸发冷却三峡 右岸地下电站机组的成功试运行,是产学研用结合的 一次成功探索。
其中 10 MW、50 MW 和 400 MW 蒸发冷却水轮发 电机如图 2 所示,三峡电站 27#和 28#蒸发冷却水轮发 电机如图 3 所示。
与发电机样机配套使用的变流装置中的高功率密 度的 IGBT 是典型的电力电子器件,通过对其采用壁 挂式蒸发冷却技术,功率模块安装在冷却箱体表面, 器件的热量传至箱体内,使箱体内冷却液由液态转换 为气态,与箱体内的水冷管进行热交换,这种冷却方 法可使大功率器件的壳温控制在 80℃ 以内,且冷却结 构简单、体 积 小、低 噪 音,因 冷 却 液 具 有 高 绝 缘 性, 运行安全可靠。冷却介质温度均匀、冷却效率高,解 决了高功率密度的大功率器件的冷却问题 。 [13,14] 蒸发 冷却变流装置如图 4 所示。
2015 年 6 月 第 30 卷 第 11 期
电工技术学报
TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY
Vol. 30 No. 11 Jun. 2015
蒸发冷却技术的发展、应用和展望
顾国彪 阮 琳 刘斐辉 熊 斌
( 中国科学院电工研究所 北京 100190)
需要依靠外动力,因此对结构件的强度要求高,造成 装置运行的可靠性降低。目前常导源冷却水系统的流 动压头为 15 ~ 20 kgf,已经达到了 水 冷 系 统 的 极 限。 而超导源造价高,维护复杂。
中科院电工研究所自主创新的蒸发冷却技术与近 代物理研究所具有国家领先水平的 ECR 离子源技术相 结合,提出了浸润式常温自循环蒸发冷却 ECR 离子源 一体化设计方案,研制出具有高性价比的高电荷态 ECR 离子源,经过现场测试,其高核态离子产额的部分指标 超过了 GTS ( 目前国际上最好的常导源) ,为蒸发冷却 技术在大型加速器装置上大规模应用奠定基础[11,12]。 1. 3 电力电子器件领域
关键词: 蒸发冷却技术 高效换热 可靠运行 低功耗 中图分类号: TM312
Developments,Applications and Prospects of Evaporative Cooling Technology
Gu Guobiao Ruan Lin Liu Feihui Xiong Bin ( Institute of Electrical Engineering Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China)
3) 400 MW 蒸发冷却水轮发电机于 1999 年安装 在李家峡水电站,为国家 “九五” 重 点 科 技 攻 关 项 目,到目前为止已安全运行了 15 年。蒸发冷却技术在 水轮发电机上应用的优势已得到国际大电机领域的认 可,在 2000 年 于 法 国 巴 黎 召 开 的 国 际 大 电 网 会 议 ( GIGER’2000 ) 上,400 MW 蒸 发 冷 却 水 轮 发 电 机 ( 当时中国最大的水轮发电机组) 被评为国际旋转电 机领域近年的四大进展之一。
Abstract The evaporative cooling technology of electrical equipment and electronic appliance is China’s innovative technology with fully independent intellectual property rights. From theoretical exploration,pilotscale experiments,to industrial applications,this technology has been experiencing 50-years development and has made a lot of achievements in the field of electrical engineering applications. This paper emphasely introduces the applications of this technology in the field of hydraulic generation,large-scale scientific research appliance,and electronic equipment. In view of its characteristics of high-efficient heat-transfer,reliable operation,and low power consumption,it has broad application prospects in the field of pump-storage units,high-power density data centers,and high voltage DC transmission.
供电系统小型化、大容量、高可靠性、高品质是 世界电机界长期追求的目标。随着电力电子技术的发 展和控制技术的进步,针对高功率密度发电机,我们 与合作单位联合攻关,提出了多相整流装置与电机本 体合为一体,将发电机、整流装置、变流装置集成采 用蒸发冷却技术的设计方案,并完成了样机的研制和 测试,解决了高功率密度设备的冷却、小型化、低噪 音、可靠性等关键技术问题。与传统的交直流分别供 电的两台发电机相比,体积和重量减少 40% 以上,工 程造价降低 40% 以上。
hydro-generator station
1. 2 大科学装置领域 中国科学院兰州近代物理研究所 HIRFL-CSR 是亚
洲最大规模的重离子加速器系统。ECR 离子源是加速 器系统的源头,为其提供所需的各种离子,是整个系 统中的关键部件,其可靠稳定运行至关重要。离子源 的背景工作磁场是由螺线管线圈励磁产生的轴向磁场 与六极永磁铁产生的径向磁场叠加而成。为了提高背 景场强,可通过提高励磁线圈的励磁安匝数实现,由 此带来铜耗增加发热严重,冷却技术成为限制其发展 的瓶颈。为了对线圈实现高效的冷却,目前采用的是 水内冷技术。水内冷技术效果好,但用在电磁装备中 的冷却水是有特殊电特性和化学特性要求的,必须经 过去离子净化的过程,系统复杂; 而且水路是采用多 支路并联,接头、管道数量多,连接管路长,强迫循 环系统阻力损失大,安装复杂; 由于水在线圈中流动
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电工技术学报
2015 年 6 月
图 1 蒸发冷却应用于水轮发电机的原理演变 Fig. 1 Principle evolution of evaporative cooling technology applied on hydro-generators
基于相变换热和蒸汽动力循环的理论基础,中科 院电工研究所围绕不同领域的应用,针对关键技术和 关键工艺开展了长期深入的研究,包括多相流流动和 传热的 测 量 测 试、冷 却 介 质 的 选 型 和 测 试 平 台 的 建 立、高效冷凝器的研制、密封检测技术和循环系统设 计技术等,突破了将相变换热技术应用到电气装备和 电子设备领域的理论计算、系统设计和关键工艺,为 工业应用打下了坚实的基础,并在研究过程中形成了 不同层面的设计规范、标准和规程。
经过几十年的研究和积累,我们已经将该技术成 功应用于电气装备和电子设备领域,如发电机组 ( 包 括水轮发电机、汽轮发电机和风力发电机) 、变频器 和超级计算机。
1 蒸发冷却技术的应用
蒸发冷却技术从 20 世纪 70 年代开始由实验室走 向工业应用,已取得了大量工程实践的经验。在水轮 发电机领域的工业应用已有 40 年[7,8],在汽轮发电机 领域的工业应用也已有 30 余年[9,10]。蒸发冷却技术还 在电力驱动、低压电器和电子设备等领域得以应用和 拓展,包括磁选设备、超级计算机等,下面介绍几种 典型的成功应用领域。 1. 1 水轮发电机领域
图 2 10 MW、50 MW、400 MW 蒸发冷却水轮发电机组 Fig. 2 10 MW、50 MW、400 MW evaporative cooling hydro-generator group
图 3 三峡地下电站 27#、28#发电机 Fig. 3 27,28# units in the three gorges
收稿日期 2015-05-11 改稿日期 2015-05-13
蒸发冷 却 技 术 体 系 的 形 成 始 于 循 环 原 理 研 究。 首先开展了低温强迫循环蒸发冷却技术 ( 如图 1a 所 示) 应用于电机中的可行性探索: 采用沸点较低的 蒸发冷却介质,由于冷却介质沸腾后的饱和温度低于 二次冷却工质温度,系统需要消耗一定的外界动力以 提供压缩并克服系统阻力。其次开展了常温强迫循环 蒸发冷却技术 ( 如图 1b 所示) 的研究: 采用沸点较 高的冷却介质,系统运行时,吸热后的冷却介质不需 要经过压缩升压直接通过冷凝器冷凝完成循环,但系 统中采用泵克服系统流动阻力。再次开展了常温自循 环蒸发冷却技术 ( 如图 1c 所示) 。利用沸点温度较高 的冷却介质吸收的热量做功,推动流体循环,无需外 加动力,流 动 压 头 足 以 克 服 循 环 回 路 中 的 各 种 阻 力 损失[6]。
中科院 电 工 研 究 所 与 国 内 制 造 厂 家 长 期 合 作, 1963 ~ 1964 年,650 kW 水轮发电机在玉渊潭实验电