Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Процесс превращения воды из жидкого состояния в газообразное сопровождается поглощением тепловой энергии, как вы уже прочита­ли в этой книге. Для этого необязательно доводить воду до активного кипения. Эффект имеет место при любой температуре до тех пор, пока вода остается жидкой, и этот диапазон температур значительно больше области температур, комфортных для человека. Таким обра­зом, при ускорении процесса испарения вода будет поглощать тепло из воздуха. На этом основан принцип испарительного охлаждения.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Если горячий сухой воздух проходит через пропитанный водой пенопластовый или волокнистый фильтр толщиной несколько мил­лиметров, часть воды испаряется. В результате воздух, проходя че­рез фильтр, охлаждается на несколько градусов. Вода для фильтра постоянно поступает из резервуаров, которые все время пополняют­ся свежей (в идеале — дистиллированной) жидкой водой.

На рисунке 5.5 представлена упрощенная функциональная схема испарительной системы охлаждения, сконструированной для уста­новки на плоской крыше. Конструктивно система выполнена в виде куба с размерами стороны примерно 1 м. Вода из резервуара посто­янно поглощается фильтрами; поглощение обеспечивается благодаря капиллярному эффекту. Вода удерживается на постоянном уров­не с помощью поплавкового устройства, подобного тому, которое имеется в бачках унитазов. С помощью большого центробежного вентилятора горячий воздух затягивается извне и проходит через фильтры. Он заставляет часть воды испариться, поэтому, пройдя через фильтры, воздух становится холоднее, чем наружный. Охлаж­денный и немного увлажненный воздух втягивается в жилое про­странство через единственное входное вентиляционное отверстие в центре потолка комнаты, выбранной для охлаждения. В комнате устанавливаются конвективные потоки: холодный воздух опускается Ю5

вниз в центре комнаты и движется по радиальным направлениям от центра к стенам вдоль пола. Воздух выходит из комнаты через вен­тиляционные отверстия, расположенные на стенах у самого пола.

Поступление охлажденного воздуха в жилое помещение

Рис. 5.5. Упрощенная функциональная схема испарительной системы

охлаждения, установленной на крыше. Система такого типа лучше всего
работает в сухом жарком климате

Результатом является постоянное обеспечение свежим прохлад­ным воздухом жилого пространства (предполагается, что внешний воздух не загрязнен).

Система, показанная на рис. 5.5, действует наиболее эффектив­но в одноэтажных домах, и самое лучшее — использовать ее для комнаты, в которой чаще всего собирается большинство домочадцев. Воздух, выходящий из испарительной системы охлаждения, может быть втянут в систему воздуховодов и распространен по многим ком­натам. Но это уменьшает эффективность охлаждения, потому что в воздуховодах он может снова нагреться.

Испарительная система охлаждения работает лучше всего, когда воздух очень горячий и сухой. Но она будет неплохо работать и в том случае, если внешняя температура только слегка превышает
комфортный уровень. Хуже всего получится, если внешний воздух влажный. При высокой влажности испарение происходит менее ин­тенсивно, чем при низкой. Испарительные системы охлаждения наи­более популярны в районах с климатом жаркой пустыни, таких как Южная Калифорния, Аризона и Нью-Мехико. Эти системы также широко используются в жарких местностях Австралии.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

• Система испарительного охлаждения потребляет около 20% электроэнергии, необходимой обычному кондиционеру, чтобы обеспечить ту же степень охлаждения. Единственный заметный ток потребляется вентилятором. Со временем обнаруживается существенная экономия денег благодаря меньшим счетам за электричество.

• Испарительные системы потребляют минимальную электроэнер­гию, поэтому электростанции, снабжающие их электричеством, не выделяют много парниковых газов и других загрязнений.

• Системы испарительного охлаждения проще, чем холодильники- рефрижераторы. Это значит, что в них меньше того, что может выйти из строя! А если что-то сломается, то стоимость ремонта обычно невысока.

• В системах испарительного охлаждения не используются сое­динения, разрушающие озоновый слой, которые применяются в холодильниках-рефрижераторах некоторых старых моделей.

• Внешний свежий воздух постоянно подается к жилой зоне. Это исключает духоту, которая иногда возникает из-за рециркуля­ции воздуха при использовании системы кондиционирования обычного типа.

• Фильтры помогают избавиться от пыли и загрязняющих ча­стиц, находящихся в воздухе с улицы.

• Испарительные системы не создают чрезмерно сильного охлаж­дения, в то время как обычные кондиционеры могут охладить воздух в помещении до температуры морозильной камеры, так что человек, входящий в комнату, «натыкается» на стену хо­лодного воздуха.

• Системы испарительного охлаждения обеспечивают увлажне­ние воздуха в местностях с климатом жарких пустынь. Это может облегчить дискомфорт, связанный с чрезмерно низкой влажностью. В то же время обычные системы только еще боль­ше снижают содержание влаги в воздухе.

НЕДОСТАТКИ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

• Системы испарительного охлаждения не будут хорошо рабо­тать, если влажность слишком высокая, потому что внешний воздух, поступающий в систему, находится вблизи точки насы­щения поглощения и не может поглотить много влаги из филь­тров.

• В большом доме, в котором имеется много помещений, одна система испарительного охлаждения может обслуживать только одну комнату. Если установить для каждого поме­щения свою отдельную испарительную систему, а также сде­лать систему хорошо термоизолированных воздуховодов, то можно обеспечить определенный уровень охлаждения воз­духа в большом доме, но это увеличит стоимость и усложнит систему.

• Испарительная система может не обеспечить охлаждение воз­духа до комфортных условий, если внешняя температура ста­нет чрезмерно высокой, как случается в местностях, подобных пустыням в Южной Калифорнии в летнее время.

• Если в системе испарительного охлаждения произойдет утечка воды, то может быть повреждена крыша дома и потолок, если на крыше не предусмотрен дренаж.

• Фильтр нужно периодически прочищать и менять. Если на улице много пыли и других загрязняющих частиц, это обслу­живание должно проводиться часто.

Задача 5.3

Мой дом имеет крышу с крутыми скатами. Как я могу установить испарительную систему охлаждения в этом случае?

Решение 5.5

Можно построить на крыше поддерживающую конструкцию с го­ризонтальной платформой, на которой будет установлена охлажда­ющая система. Платформа может быть помещена на коньке крыши. Прямой воздуховод может быть установлен под вентилятором, чтобы позволить воздуху проходить в жилое пространство через чердак. Конструкция платформы должна быть прочной, так как она должна выдерживать вес охлаждающей системы и воды, содержащейся в ней, чтобы даже сильный ветер не мог ее сбросить с крыши. Возду­ховод должен быть термоизолирован, чтобы охлажденный воздух не нагревался снова, когда он проходит через чердак.

Комментарии запрещены.