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噴霧降溫系統(tǒng)的原理是什么?怎么實(shí)現(xiàn)的呢?

噴霧降溫系統(tǒng)的原理是什么?怎么實(shí)現(xiàn)的呢?

發(fā)布日期:2018-05-19 作者: 點(diǎn)擊:

噴霧降溫系統(tǒng)


戶外空間環(huán)境降溫系統(tǒng),可以局部地控制大環(huán)境的溫度。人造霧降溫系統(tǒng)散發(fā)到空氣中的水微粒,在汽化的過程中要吸收大量周圍環(huán)境中的熱量,蒸發(fā)冷卻從而降低周圍環(huán)境溫度的原理,是戶外防暑降溫的有效手段。

人造霧空間環(huán)境降溫原理為氣霧雙流,蒸發(fā)吸熱的原理,降溫終端將顆徑在1-10微米的霧顆粒擴(kuò)散至降溫區(qū)域,在擴(kuò)散的過程中不斷蒸發(fā),并吸收該區(qū)域大量熱能,科學(xué)統(tǒng)計(jì)一公斤的水激發(fā)成浮游漂浮狀態(tài)的人造霧,得到的效果等于溶解七公斤的冰,一般可達(dá)6℃-10℃的降溫效果,極端情況下可降溫幅度為14℃。低廉的運(yùn)營(yíng)成本,顯著迅速的降溫效果。噴霧降溫的效果受空氣濕度的影響較大,相對(duì)濕度越高效果越差。因此噴霧降溫對(duì)于室內(nèi)的效果是較差的,特別是對(duì)于通風(fēng)較差的室內(nèi)采用噴霧降溫的效果更是有限。


每克水都可以對(duì)于室外空氣降溫,其噴霧降溫的效率是很高的,理論上講,噴霧降溫所需的能量是克服水的表面張力增大所需要的能量,1立方米的水變成10微米的立方體時(shí),其表面張力所需要的,而蒸發(fā)潛熱高達(dá)22億焦耳,其理論能效比高達(dá)5萬,而空調(diào)受熱力學(xué)定律的限制,30℃時(shí)降溫5℃的理論最高能效比約是60。

噴霧降溫的效果受空氣濕度的影響較大,相對(duì)濕度越高效果越差。因此噴霧降溫對(duì)于室內(nèi)的效果是較差的,特別是對(duì)于通風(fēng)較差的室內(nèi)采用噴霧降溫的效果更是有限。

城市熱島效應(yīng)變強(qiáng),采用綠化降溫不是最好的

措施,實(shí)際上,綠化降溫是因?yàn)?9%以上的能量由于水的蒸發(fā)變成水的汽化熱散失的,而采用噴霧降溫其降溫效率要高出很多,但噴霧降溫用于公共場(chǎng)所其對(duì)水質(zhì)要求很高。

城市熱島效應(yīng)主要由以下因素影響:蒸發(fā)減少、城市下墊面反射降低、能量輸入。其強(qiáng)度影響為:蒸發(fā)減少0.05g/s㎡,熱輸入120.9w;城市下墊面反射率降低10%,熱輸入30w/㎡;人工能量輸入10w/㎡,城市中總熱輸入增加160.9w/㎡,由于受空氣對(duì)流的影響,實(shí)際熱輸入約20w/㎡,計(jì)算溫升約3.5℃,這與實(shí)際比較相符。當(dāng)夏季空氣流通減緩時(shí),熱輸入會(huì)急劇增加,由于城市蒸發(fā)系統(tǒng)適應(yīng)性低,造成城市溫度急劇上升,同時(shí)由于空調(diào)和火電廠的加速運(yùn)轉(zhuǎn)又會(huì)造成惡性循環(huán),加劇城市大氣溫升。由這些數(shù)據(jù)可以得出,解決城市大氣熱污染的最好辦法是增大蒸發(fā)量,受城市安裝的限制,采用噴霧系統(tǒng)是一種高效且經(jīng)濟(jì)的辦法。蒸發(fā)量在0.05g/s㎡時(shí)(白天11小時(shí)相當(dāng)于2mm降雨量),大氣平均降溫達(dá)7℃。

噴霧降溫應(yīng)用的很早,在2002年就給出了室外大規(guī)模噴霧降溫系統(tǒng)的解決方案,但大規(guī)模的首次應(yīng)用是在日本的愛知世博會(huì),最成功的應(yīng)用是在2010年上海世博會(huì)。


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