喷雾降温理论

  每克水可以使每立方米空气降温约2度,对于室外空气,喷雾降温的效率是很高的,理论上讲,喷雾降温所需的能量是克服水的表面张力增大所需要的能量,1立方米的水变成10微米的立方体时,其表面张力所需要的能量约43200焦耳,而蒸发潜热高达22亿焦耳,其理论能效比高达5万,而空调受热力学定律的限制,30℃时降温5℃的理论最高能效比约是60

  喷雾降温的效果受空气湿度的影响较大,相对湿度越高效果越差。因此喷雾降温对于室内的效果是较差的,特别是对于通风较差的室内采用喷雾降温的效果更是有限。 现在城市热岛效应变强,采用绿化降温不是最好的措施,实际上,绿化降温是因为99%以上的能量由于水的蒸发变成水的汽化热散失的,而采用喷雾降温其降温效率要高出很多,但喷雾降温用于公共场所其对水质要求很高。 

  城市热岛效应主要由以下因素影响:蒸发减少、城市下垫面反射降低、能量输入。其强度影响为:蒸发减少0.05g/s㎡,热输入120.9w;城市下垫面反射率降低10%,热输入30w/㎡;人工能量输入10w/㎡,城市中总热输入增加160.9w/㎡,由于受空气对流的影响,实际热输入约20w/㎡,计算温升约3.5℃,这与实际比较相符。当夏季空气流通减缓时,热输入会急剧增加,由于城市蒸发系统适应性低,造成城市温度急剧上升,同时由于空调和火电厂的加速运转又会造成恶性循环,加剧城市大气温升。由这些数据可以得出,解决城市大气热污染的最好办法是增大蒸发量,受城市安装的限制,采用喷雾系统是一种高效且经济的办法。蒸发量在0.05g/s㎡时(白天11小时相当于2mm降雨量),大气平均降温达7℃

   喷雾降温应用的很早,专利CN02151992.72002年就给出了室外大规模喷雾降温系统的解决方案,但大规模的首次应用是在日本的爱知世博会,最成功的应用是在上海世博会。 

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