卓信宝湿帘（三）：湿帘的降温原理和系统设计

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湿帘是经济、有效的降温工具，利用水的蒸发吸热以湿换热，意味着降温同时会增湿。而湿帘控制逻辑是为了在湿帘降温能力范围内，将降温作用发挥的更充分，同时尽量的减少水电浪费，当与通风系统搭配使用时，可以有效减少风机的开启数量，对风机的使用也有良好的节能省电效益。

湿帘表面积和内表面积

当我们看到尺寸为70'× 5'（21.34m×1.524m）厚度为六英寸（152.4mm）的湿帘时，我们只能看到350平方英尺（32.52㎡）的表面积，而看不到超过21,000平方英尺（1951㎡，60倍）的内表面积。重要的是，不是在湿帘外表面循环的水冷却了进入的空气，而是从湿帘巨大内表面蒸发的水完成了大部分冷却工作。问题在于，人们通常只关注湿帘的外表面，而不是内表面。湿帘的外表面可能是干的，但内部却可能是湿的，并能持续冷却进入的空气，时间之长令人吃惊。

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（图片来自百度，点击查看大图）

湿帘降温效率

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所有影响水蒸发的因素均会影响湿帘的降温效果，比如温度、相对湿度、过帘风速等。湿帘降温效率是湿帘系统设计和使用效果的重要参考依据，计算公式如下：

η=（Tdb-Ti)/(Tdb-Twb) ×100%

其中：η—降温效率(%)；Tdb—降温前空气干球温度(℃)；Twb—降温前空气湿球温度(℃)；Ti —降温后空气干球温度(℃)。

从公式中我们可以理解，进气的湿球温度值是湿帘的降温极限值。当我们获取进湿帘前空气的温度、相对湿度值时，也可以由公式近似计算湿球温度值，估算可降温空间。

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（基础科学研究计算结果，仅供参考）

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（基础科学研究试验结果，仅供参考）

过帘风速和截面风速

生活中常说，“热气腾腾，冷气沉沉”。由于气体分子的特性，在局部空间内，空气温度越高，密度越小，在垂直方向上自然形成了冷空气往下，热空气往上的自然现象。

湿帘系统通常搭配风机使用，当湿帘使用时通常舍内通风较大，过大的过帘风速会使湿帘内部湿热交换不充分；过大的截面风速会使冷风来不及沉到猪栏高度即被末端风机抽走，垂直方向上的气体热交换不够。

而过帘风速和截面风速过小又会使纵向送风距离短，通风死角增加。因此在使用湿帘-风机系统降温时，应匹配合适的通风。

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湿帘打湿面积和打湿状态

湿帘主要是靠其内部的水蒸发带走空气中的热量，那么湿帘的湿润状态会影响湿帘的热交换效率：

（1）当湿帘完全湿透时，湿帘内部被水粘连，比表面积减小，水的蒸发吸热过程减慢，反而会使降温效果打折。

（2）湿帘打湿面积可以调节下水时间来决定，打湿面积和未打湿面积的比例影响湿帘的降温幅度。湿帘的半打湿面积如图所示：

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（基础科学研究试验结果，仅供参考）

（3）当湿帘处于半打湿状态（指内部湿润而外表面将干未干）时，湿帘的降温效率最高。虽然湿帘的前缘可能会在水泵关闭后几分钟内开始变干，但湿帘的内部通常会在十分钟或更长时间内保持完全湿润，从而导致进入空气的温度和相对湿度在10分钟或更长时间内基本保持不变。

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（来自文献，间歇启动和循环启动的区别）

湿帘的保水

湿帘利用水的蒸发吸热等焓降温，同时增湿。

通常湿帘系统循环泵每分钟可在每米湿帘上循环6.23～12.47L的水，这大约是湿帘上平均水蒸发速率的10倍。

尺寸为70'× 5'（21.34m×1.524m）厚度为六英寸（152.4mm）的湿帘干燥时重约2.5磅（1.134kg），一旦浸满水，重量会增加到7.5磅（3.4kg）或更多。这就意味着，如果一个单元有两个75英尺长（22.86m）的湿帘系统，它们就能容纳超过90加仑（340.7L）的水，理论上可以在不向湿帘加水的情况下，将90℉（32.2℃，RH50%）的进气降低到79℉（26.1℃），并持续近15分钟。在实际情况中，随着湿帘的干燥，进入的空气温度会随着时间的推移而升高，而由于湿帘的高保水能力，在水循环泵关闭和湿帘表面干燥后的很长一段时间内，浸湿的湿帘仍能继续冷却和加湿进入的空气。

湿帘的高保水能力还表现在，在白天，湿帘可能需要30分钟或更长时间才能完全干燥。傍晚时分，空气更凉爽、更潮湿，在水泵关闭后，湿帘可能需要几个小时才能完全干透。

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部分内容译自《Using Interval Timers to Control Evaporative Cooling Pads》-Michael Czarick

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