[发明专利]蒸发冷却系统

说明书

本发明公开了一种蒸发冷却系统，该蒸发冷却系统包括蒸发冷却器液体‑空气薄膜能量交换器(LAMEE)、第一液体‑空气热交换器(LAHE)以及冷却流体回路。蒸发冷却器LAMEE设置在清洗空气室内，该清洗空气室设置为引导清洗气流。第一LAMEE设置在处理空气室内，该处理空气室设置为引导处理气流。冷却流体回路设置为在蒸发冷却器LAMEE和第一LAHE之间循环蒸发冷却流体。蒸发冷却器LAMEE设置为利用清洗气流对冷却流体进行蒸发冷却。第一LAHE设置为从蒸发冷却器LAMEE接收冷却流体，并允许冷却流体从处理气流吸收热量而冷却处理气流。

本申请是申请日为2014年02月25日、申请号为201480015766.5、名称为“具有液体-空气薄膜能量交换器的蒸发冷却系统”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本发明要求2014年2月4日提交的名为“具有液体-空气薄膜能量交换器的蒸发冷却系统(Evaporative Cooling System with Liquid-to-Air Membrane EnergyExchanger)”的美国专利申请US14/187413的优先权，所述美国专利申请US14/187413要求2013年3月15提交的名为“具有液体-空气薄膜能量交换器的蒸发冷却系统”的美国临时专利申请US61/799321的优先权，这两件美国专利申请通过引用整体合并于此。

背景技术

本发明的实施方式大体上涉及一种蒸发冷却系统和方法，更具体地，本发明涉及一种可以利用液体-空气薄膜能量交换器(LAMEE)的蒸发冷却系统和方法。

蒸发冷却器通过冷却流体(例如水)的蒸发对供应到空间中的供应气流进行冷却。随着流体蒸发，根据流体的蒸发焓(enthalpy)，来自与流体接触的气流(例如，直接蒸发冷却器中的供应气流)的热量被转移到流体中。蒸发冷却和传统的蒸发-压缩或吸收式制冷空调系统不同，在适于蒸发冷却器的条件下，后者通常需要更多的能量以实现和蒸发冷却器相同的效果。例如，蒸发冷却器可能只需要水源以提供蒸发流体，并可选地需要气流调节器(例如，风扇)以引导气流与流体接触，而相对于压缩机空调更加节能。但是，传统蒸发冷却器的适宜条件范围有限，即使在适宜条件下，可实现的冷却范围也有限。

例如，从蒸发冷却器出来的空气温度不容易控制，取决于室外空气的温度和湿度水平。系统的冷却潜力部分受限于室外湿球温度(wet bulb temperature)，室外湿球温度是室外空气温度和湿度的因素。随着室外空气的湿度增加，蒸发冷却系统的冷却能力或潜力降低，供气可能过分潮湿。在潮湿气候中，传统的蒸发冷却器可能无法将供气冷却到舒适温度和湿度。因此，通常使用更加耗能的空气调节方案，例如蒸发-压缩空调。

直接蒸发冷却器利用蒸发液体水和供应气流之间的直接接触对供应气流进行冷却。尽管与蒸发-压缩系统相比，传统的直接蒸发冷却器通常更加节能，但是它具有若干缺点。从冷却器出来的供气温度可能不容易控制，取决于室外空气的温度和湿度水平。因此，供气可能过于潮湿。直接蒸发冷却系统需要细心维护以确保细菌、藻类、真菌和其他污染物不在水系统中繁殖并转移到供气中。由于这些系统利用蒸发液体水和供气之间的直接接触，污染物被携带到气流中的情况可能会发生，导致室内空气的质量降低、气味、以及“室内空气综合征”。在单元内和蒸发垫上形成矿物沉积可能降低性能，并需要维护以进行补救。