Russian 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
В изнуряющую летнюю жару вентиляторы с водяным охлаждением стали популярным выбором для охлаждения во многих домах благодаря интуитивно понятному принципу «охлаждения потоком воздуха». В отличие от сложного режима охлаждения, используемого кондиционерами с компрессорами, охлаждающий эффект вентиляторов с водяным охлаждением основан на искусном применении базовых физических принципов с четкой логической основой и четким взаимодействием компонентов. Глубокое понимание принципа охлаждения вентиляторов с водяным охлаждением не только помогает нам правильно оценить их холодопроизводительность, но и дает научную основу для рационального использования. Ниже мы всесторонне проанализируем принцип охлаждения вентиляторов с водяным охлаждением в трех измерениях: основной физический механизм, функции ключевых компонентов и отличия от традиционных методов охлаждения.
I. Основной физический механизм: оригинальное применение испарения тепла
Фундаментальный принцип охлаждения вентиляторов с водяным охлаждением основан на простом физическом явлении «поглощения тепла через испарение воды». Это явление довольно распространено в природе: земля после летнего дождя ощущается особенно прохладной, поскольку капли дождя поглощают тепло с поверхности земли при испарении; люди чувствуют себя прохладнее, когда ветер дует после потоотделения, поскольку пот забирает тепло с поверхности тела при испарении. Вентиляторы с водяным охлаждением точно преобразуют это природное явление в управляемую функцию охлаждения, ускоряя испарение воды посредством искусственного воздействия, что обеспечивает охлаждение воздуха.
В частности, процесс испарения воды, переходящей из жидкого в газообразное состояние, требует поглощения тепла из окружающей среды для разрушения межмолекулярных сил молекул воды. Вентиляторы с водяным охлаждением используют особую структуру, чтобы обеспечить полный контакт воздуха с влажной средой, что способствует быстрому испарению воды. Во время этого процесса поглощается большое количество тепла из воздуха, и температура соответственно понижается. Этот процесс не включает в себя никаких химических реакций и не требует большого количества электроэнергии для питания сложных холодильных устройств, таким образом, обеспечивая как энергосберегающие, так и экологические преимущества. Следует отметить, что эффективность поглощения испарительного тепла тесно связана с условиями окружающей среды, среди которых влажность воздуха является наиболее критическим влияющим фактором. В сухой среде содержание водяного пара в воздухе низкое, что приводит к низкому сопротивлению и высокой скорости испарения воды. Естественно, эффективность поглощения тепла выше, а охлаждающий эффект более значим. Однако в условиях высокой влажности воздух практически насыщен водяным паром, что замедляет испарение воды и снижает способность поглощать тепло, что значительно снижает охлаждающий эффект вентиляторов с водяным охлаждением.
II. Координация ключевых компонентов: построение полной цепочки охлаждения
Хотя принцип поглощения испарительного тепла прост, для его преобразования в стабильный охлаждающий эффект требуется точная координация работы множества внутренних компонентов вентилятора с водяным охлаждением. Эти компоненты вместе образуют цепочку «подача воды – смачивание – вентиляция – охлаждение», и каждое звено играет решающую роль в достижении конечного охлаждающего эффекта.
1. Резервуар для воды и водяной насос: основа системы водоснабжения. Резервуар для воды служит резервуаром для охлаждающей воды, а его объём напрямую определяет время непрерывной работы вентилятора с водяным охлаждением. Как правило, объём резервуара для воды в бытовых моделях составляет от 3 до 8 литров. Водяной насос обеспечивает циркуляцию воды, непрерывно перекачивая её из резервуара в верхний элемент водяной завесы, обеспечивая её полное смачивание. Высококачественные водяные насосы отличаются низким уровнем шума и стабильной подачей воды, что позволяет избежать частичного высыхания водяной завесы из-за неравномерной подачи воды, обеспечивая тем самым равномерное охлаждение.
2. Водяная завеса: ядро испарения. Также известная как мокрая завеса, водяная завеса является ключевым компонентом для вентиляторов с водяным охлаждением для достижения воздушного охлаждения, обычно изготавливается из бумаги, волокна или имеет сотовую структуру. Эта особая структура обеспечивает ей большую площадь поверхности. Когда вода, подаваемая водяным насосом, смачивает водяную завесу, на ее поверхности образуется равномерная водяная пленка. Когда воздух проходит через водяную завесу, он полностью контактирует с водяной пленкой, и вода быстро испаряется, поглощая тепло из воздуха, завершая процесс охлаждения. Материал и конструкция водяной завесы напрямую влияют на эффективность испарения. Например, сотовые водяные завесы, как правило, имеют лучший охлаждающий эффект, чем обычные бумажные водяные завесы из-за их низкого вентиляционного сопротивления и большой площади контакта.
3. Вентилятор и воздуховод: основа вентиляции. Вентилятор отвечает за создание воздушного потока, прогоняя наружный или внутренний воздух через водяную завесу и подавая охлажденный воздух в помещение. Функция регулировки скорости потока воздуха вентилятора позволяет контролировать скорость воздушного потока; чем выше скорость потока воздуха, тем больше воздуха проходит через водяную завесу за единицу времени и тем выше эффективность охлаждения. Между тем, разумная конструкция воздуховода может снизить сопротивление потоку воздуха, обеспечивая равномерное распределение прохладного воздуха по всему помещению и избегая ситуации, когда «только локальная зона прохладная, а удаленная остается душной». Некоторые высококлассные вентиляторы с водяным охлаждением также оснащены дефлекторами, которые обеспечивают направленную подачу холодного воздуха путем регулировки угла дефлектора.
III. Принципиальные различия: чем вентиляторы с водяным охлаждением отличаются от вентиляторов и кондиционеров?
Чтобы лучше понять принцип охлаждения вентиляторов с водяным охлаждением, необходимо сравнить их механизмы охлаждения с механизмами традиционных вентиляторов и кондиционеров, а также выяснить основные различия между ними.
Метод охлаждения, используемый традиционными вентиляторами, относится к «сенсорному охлаждению». Они оснащены только внутренними лопастями вентилятора, которые ускоряют поток воздуха, удаляя пот с поверхности тела, создавая ощущение прохлады. Однако они не изменяют фактическую температуру воздуха в помещении. Другими словами, температура воздуха, нагнетаемого вентиляторами, совпадает с комнатной температурой; это лишь повышает эффективность рассеивания тепла от тела человека потоком воздуха. В отличие от них, вентиляторы с водяным охлаждением изменяют фактическую температуру воздуха за счёт испарения тепла, и температура нагнетаемого воздуха ниже комнатной, что является своего рода «фактическим охлаждением» — в этом и заключается их главное отличие.
Принцип охлаждения кондиционеров более сложен. Они полагаются на холодильную систему, состоящую из таких компонентов, как компрессоры, конденсаторы и испарители. Благодаря фазовому переходу хладагентов (из жидкости в газ и затем обратно в жидкость) они поглощают тепло из помещения и отводят его наружу, тем самым снижая температуру в помещении. Этот метод охлаждения не зависит от влажности окружающей среды и имеет большой диапазон охлаждения, но потребляет большое количество электроэнергии. В то же время он имеет такие проблемы, как ограничения по установке и может привести к сухости воздуха в помещении. По сравнению с кондиционерами, вентиляторы с водяным охлаждением имеют более простой принцип охлаждения и не требуют сложных систем охлаждения. Поэтому их энергопотребление составляет всего от 1/10 до 1/5 от энергопотребления кондиционеров. Они также портативны и не требуют установки. Однако их диапазон охлаждения относительно невелик, и они, очевидно, ограничены влажностью окружающей среды.
Подводя итог, можно сказать, что принцип охлаждения вентиляторов с водяным охлаждением основан на «испарительном поглощении тепла». Благодаря согласованной работе таких компонентов, как водяной бак, водяной насос, водяная завеса и вентилятор, процесс испарения воды преобразуется в стабильный охлаждающий эффект. Это отличается как от «сенсорного охлаждения» традиционных вентиляторов, так и от «компрессионного охлаждения» кондиционеров. Благодаря преимуществам энергосбережения и удобства, вентиляторы с водяным охлаждением стали идеальным выбором для пользователей в сухих помещениях или с ограниченным бюджетом. Поняв этот принцип, мы можем использовать вентиляторы с водяным охлаждением более целенаправленно, например, полностью используя их преимущества испарительного охлаждения в сухих помещениях и используя их в сочетании с вентиляцией в помещениях с высокой влажностью для максимального охлаждения.
