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噴霧降溫系統的原理是什么?怎么实现的呢?

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噴霧降溫系統的原理是什么?怎么实现的呢?

發布日期:2018-05-19 作者: 點擊:

噴霧降溫系統


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

人造霧空間環境降溫原理爲氣霧雙流,蒸發吸熱的原理,降溫終端將顆徑在1-10微米的霧顆粒擴散至降溫區域,在擴散的過程中不斷蒸發,並吸收該區域大量熱能,科學統計一公斤的水激發成浮遊漂浮狀態的人造霧,得到的效果等于溶解七公斤的冰,一般可達6℃-10℃的降溫效果,極端情況下可降溫幅度爲14℃。低廉的運營成本,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,相對濕度越高效果越差。因此噴霧降溫對于室內的效果是較差的,特別是對于通風較差的室內采用噴霧降溫的效果更是有限。


每克水都可以對于室外空氣降溫,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,其表面張力所需要的,而蒸發潛熱高達22億焦耳,其理論能效比高達5萬,而空調受熱力學定律的限制,30℃時降溫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,相對濕度越高效果越差。因此噴霧降溫對于室內的效果是較差的,特別是對于通風較差的室內采用噴霧降溫的效果更是有限。

城市熱島效應變強,采用綠化降溫不是最好的

措施,實際上,綠化降溫是因爲99%以上的能量由于水的蒸發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所其對水質要求很高。

城市熱島效應主要由以下因素影響:蒸發減少、城市下墊面反射降低、能量輸入。其強度影響爲:蒸發減少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/㎡,由于受空氣對流的影響,實際熱輸入約20w/㎡,計算溫升約3.5℃,這與實際比較相符。當夏季空氣流通減緩時,熱輸入會急劇增加,由于城市蒸發系統適應性低,造成城市溫度急劇上升,同時由于空調和火電廠的加速運轉又會造成惡性循環,加劇城市大氣溫升。由這些數據可以得出,解決城市大氣熱汙染的最好辦法是增大蒸發量,受城市安裝的限制,采用噴霧系統是一種高效且經濟的辦法。蒸發量在0.05g/s㎡時(白天11小時相當于2mm降雨量),大氣平均降溫達7℃。

噴霧降溫應用的很早,在2002年就給出了室外大規模噴霧降溫系統的解決方案,但大规模的首次应用是在日本的爱知世博会,最成功的应用是在2010年上海世博会。


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