Испарительное охлаждение

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.

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

Система, 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.