Understanding Evaporative Esfriando

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Understanding Evaporative Esfriando ISBN: 0-86619-246-8 [C]1985, Voluntários em Ajuda Técnica,

PREFACE

Este papel é um de uma série publicada por Voluntários dentro Técnico Ajuda para prover uma introduçăo a estado-de-o-arte específica tecnologias de interesse para pessoas em países em desenvolvimento. É pretendida que os documentos săo usados como diretrizes para ajudar pessoas escolhem tecnologias que săo satisfatório ŕs situaçőes deles/delas. Năo é pretendida que eles provęem construçăo ou implementaçăo săo urgidas para as Pessoas de details. que contatem VITA ou uma organizaçăo semelhante para informaçăo adicional e ajuda técnica se eles achado que uma tecnologia particular parece satisfazer as necessidades deles/delas.

Foram escritos os documentos na série, foram revisados, e foram ilustrados quase completamente por VITA Volunteer os peritos técnicos em um puramente basis. voluntário Uns 500 voluntários eram envolvidos na produçăo dos primeiros 100 títulos emitidos, enquanto contribuindo aproximadamente 5,000 horas do time. deles/delas o pessoal de VITA incluiu Maria Giannuzzi como editor, Suzanne Brooks que controla typesetting e plano, e Margaret Crouch como gerente de projeto.

O autor deste papel, VITA Eric Rusten Voluntário, especializa em tecnologia e desenvolvimento internacional, e trabalhou dentro O Quęnia e Nepal. Os revisores também săo o VITA volunteers. Michael Bilecky é o sócio e presidente de von o Otto e Bilecky, um criando, construçăo, e empresa de administraçăo de energia localizou dentro Washington, D.C. Agustin Venero especializa em pesquisa e desenvolvimento em fontes de energia novas para a Tecnologia de OMICRON Corporaçăo em Alturas de Berkeley, Nova Jersey.

VITA é uma organizaçăo privada, sem lucro que apóia as pessoas trabalhando em problemas técnicos em países em desenvolvimento. ofertas de VITA informaçăo e ajuda apontaram a ajudar os indivíduos e grupos para selecionar e tecnologias de instrumento destinam o deles/delas situations. VITA mantém um Serviço de Investigaçăo internacional, um centro de documentaçăo especializado, e uma lista computadorizada de voluntário os consultores técnicos; administra projetos de campo a longo prazo; e publica uma variedade de manuais técnicos e documentos.

EU. INTRODUÇĂO

Esfriando pela evaporaçăo de água é um anciăo e efetivo método de temperatura ameaçadora. plantas e animais use este método para abaixar as temperaturas deles/delas. Trees, pelo por exemplo, processo de evapotranspiration permanece mais fresco que as Pessoas de environment. deles/delas realizam a mesma coisa quando eles perspire. Para árvores e as pessoas o estando por baixo de científico princípio é o mesmo: quando água evaporar, isso é, mudanças de um líquido para um gás, leva energia de calor do cercar ambiente, deixando seu refrigerador de ambiente assim.

Nós temos tudo experimentada o resultado de evaporative cooling. Sentando debaixo de uma árvore em uma tarde quente é muito mais fresco que sentando ou nos raios diretos do sol ou na sombra de um edifício. Como água das folhas da árvore evapora, o ar cercando a árvore é suavemente cooled. Moreover, nós temos todo o feltro + efeito refrescante de transpiraçăo que evapora de nossa pele. Finalmente, alguns de nós podemos ter descoberto aquela água detida um bolsa de tela, recipiente de barro poroso, ou em uma cantina com um água-encharcado cobertura de pano, está muito mais fresco, especialmente em um dia quente, que água deteve metal claro ou recipientes de plástico. Como a água evapora das superfícies destes recipientes puxa calor longe dos recipientes e a água seguram eles, como também de + ar ao redor deles, deixando o refrigerador de água assim.

Desde que é possível esfriar árvores, garrafas de água, e nós mesmos por este processo se năo deveria ser possível esfriar outras coisas, como comida e dwellings? está A resposta para esta pergunta um yes. definido foram projetados Vários sistemas para usar o princípio de evaporative que esfria para manter casas esfria e confortável. Também, foram desenvolvidos métodos que reduz a temperatura de comidas, como frutas, legumes, e produtos de leiteria, distante bastante retardar desperdiçamento.

Embora abaixando a temperatura de frutas e legumes para níveis que retardam desperdiçamento săo um benefício importante de evaporative esfriando, năo é o único. Evaporaçăo de năo só abaixa a temperatura de ar que cerca o produto, isto também aumentos o conteúdo de umidade do ar. que Isto ajuda previnem + exterior secante de produto, e entăo estende seu shelflife.

Em geral, podem ser usadas evaporative esfriando onde:

1. Temperaturas de săo altas;

2. Umidade de é baixa;

3. molham pode ser poupada para este uso; e

4. arejam movimento está disponível (de vento ou făs elétricos).

Este papel provę uma introduçăo ao processo de evaporative cooling. além disso, as limitaçőes naturais e problemas associaram com este processo, junto com algumas aplicaçőes práticas, de evaporative esfriar é examinada.

II. PRINCÍPIOS BÁSICOS DE EVAPORAÇĂO E EVAPORATIVE ESFRIANDO

Como notada mais cedo, evaporaçăo é o processo de mudar um líquido em um gas. Neste caso água líquida se torna vapor de água, e este gás se torna parte da mistura de gases que compőem o air. A mudança do estado líquido para um vapor requer o adiçăo de energia, ou calor. A energia que é somada para molhar mude a um vapor vem do ambiente, enquanto partindo assim o refrigerador de ambiente.

Năo todas as substâncias precisam ganhar ou perder a mesma quantia de energia mudar de um estado físico a outro. por exemplo, isto objetos pegados muito mais energia de calor para causar uma determinada quantia de água para vaporize que fazer a mesma quantia de álcool fazer assim. Água é sem igual nisso que requer para uma quantidade relativamente grande de energia de calor mudar de um líquido a um gás. é isto característica que habilita evaporando água para abaixar substancialmente a temperatura de seu ambiente.

Por outro lado, a quantia de vapor de água para cima o que pode ser levado e segurou pelo ar năo é constante; depende de dois fatores. O primeiro é a temperatura (nível de energia) do ar que determina o potencial do ar para levar para cima e segurar água vapor. O segundo fator é a disponibilidade de water. Se pequeno ou nenhuma água está presente, o ar năo poderá levar para cima mesmo muito.

A medida da quantia de presente de vapor de água no ar é falada de como a umidade do ar. There săo dois modos de medindo a umidade do ar: (1) umidade absoluta e (2) humidity. relativo umidade Absoluta é a medida do quantidade atual de água (medido em gramas) em um determinado volume de ar (medido em metros cúbicos ou litros). umidade Relativa, o medida mais comum, é a medida do vapor de água dentro + ar como uma porcentagem da quantidade de máximo de vapor de água que o ar seria capaz de propriedade a uma temperatura específica. Ar que é saturado completamente--quer dizer, contém como muito molhe vapor como possível--tem uma umidade relativa de 100 por cento, enquanto ar que tem só meio possivelmente tanto vapor de água quanto isto possa segurar a uma temperatura específica tem uma umidade relativa de 50 por cento.

A umidade relativa varia com a temperatura. Como o ar esfria (i.e., perde energia), sua habilidade para segurar vapor de água diminuiçőes que resultam em um aumento na umidade relativa. Isto é porque a habilidade do ar para segurar vapor de água tem reduzido pela gota em temperatura, mas a umidade absoluta (a quantia atual de vapor de água no ar) tem remainde unchanged. Se a temperatura de ar continua caindo o parente umidade chegará 100 por cento, ou saturaçăo completa. O ponto ao qual o ar é saturado completamente é chamado + orvalho point. A temperaturas abaixam que o ponto de orvalho, água, vapor condensa fora do ar sobre superfícies de refrigerador.

UMIDADE RELATIVA DETERMINANDO

Antes de tentar implementar qualquer do evaporative esfriar sistemas discutiram em Seçăo III deste papel, é necessário determinar se condiçőes ambientais, particularmente o parente, umidade, é satisfatório para o evaporative processo refrescante. Em algumas situaçőes pode ser possível usar já existindo dados, mas onde esta informaçăo năo está disponível que será necessário colecionar isto.

Os materiais seguintes săo precisados determinar umidade relativa: um termômetro, um pedaço pequeno de pano, um copo pequeno ou frasco de plástico para água, e dois pedaços de papelăo ou algum outro material duro (os pedaços de papelăo deveriam ser mais longo que o termômetro e tăo largo quanto meio seu comprimento).

O procedimento para determinar umidade relativa envolve dois passos. Primeiro, use o termômetro para determinar a temperatura do ar; nota isto abaixo como a temperatura de secar-bolbo (i.e., a temperatura levada com o bolbo do termômetro mantido seque). Segundo, afiance um pedaço pequeno de pano ao bolbo do termômetro com alguma linha. que O fim do pano deveria estender além da gorjeta do bulb. Then prenda o termômetro para o pedaço de cardboard. Next, prenda o plástico pequeno ou frasco de copo para o papelăo só debaixo do fim do termômetro de forma que + pedaço de pano ajustará no frasco. O pano cobriu bolbo do termômetro deveria ser partida exposta ao ar. Figure 1 espetáculos o final jogo-para cima deste aparato.

Agora, encha o frasco de água de forma que o pano e o bolbo vai seja mantida wet. Using o outro pedaço de papelăo, abane o mais baixo fim do aparato durante 30 a 60 segundos. ao término disto nota de tempo abaixo esta temperatura como a temperatura de molhado-bolbo (i.e., a temperatura de termômetro de molhado-bolbo levada com o bolbo fim do termômetro manteve molhado). Repeat os passos finais vários mais vezes assegurar precisăo. Add tudo do molhado-bolbo temperaturas junto e calcula a temperatura de molhado-bolbo comum.

Use o seco - e temperaturas de molhado-bolbo, e os quadros em Apęndice UM

determine a umidade relativa por mais de uma vez do dia, e para mais de um dia. Vários cálculos em cima do porçőes medianas de um dia, várias vezes um męs deveria ser bastante determinar se evaporative esfriar fossem efetivos dentro um environment. Exactly específico como dados de umidade relativos săo determine a efetividade de evaporative testamento refrescante seja discutida depois.

FATORES QUE AFETAM EVAPORAÇĂO

Como discutida mais cedo, evaporaçăo resulta esfriando do ar ou outro substances. Como a taxa de aumentos de evaporaçăo assim faz a taxa de cooling. para fazer o uso mais efetivo disto tecnologia é importante para entender os fatores que influenciam a taxa de evaporaçăo, e as relaçőes que existem entre estes fatores.

Há quatro fatores principais que afetam a taxa de evaporaçăo. Embora cada um destes fatores será discutida independentemente, é importante para se lembrar de com a que eles normalmente interagem um ao outro para influenciar a taxa global de evaporaçăo, e entăo a taxa e extensăo de esfriar.

Fatore 1: Umidade relativa

Umidade relativa, como mencionada mais cedo, é a medida de a quantia de vapor de água no ar como uma porcentagem de a quantidade de máximo que o ar é capaz de propriedade a um temperature. específico Quando a umidade relativa é baixa, só um porçăo pequena da possível quantidade total de vapor de água que + ar é capaz de propriedade, está sendo segurada. Debaixo desta situaçăo + ar é capaz de tomada em umidade adicional, e se também săo conhecidas outras condiçőes, a taxa de evaporaçăo será higher. por outro lado, quando a umidade relativa é alta, a taxa ŕ qual água evapora será baixa, e entăo testamento menos refrescante occur. Debaixo de tal condiciona de parente alto umidade, evaporative esfriar podem năo ser efetivos. However, em muitas áreas com umidade relativa alta, como o úmido trópicos, evaporative esfriar podem ser efetivos se um dessicant (por exemplo, gel de silica) é usada para remover umidade do ar antes de fosse esfriado.

Fatore 2: Areje Temperaturas

Evaporaçăo, como declarada mais cedo, acontece quando água absorver suficiente energia para mudar de um líquido a um gás. Air com um temperatura relativamente alta poderá estimular o evaporative processo e também é capaz de propriedade um relativamente grande quantidade de vapor de água. Therefore, áreas com temperaturas altas, tenha taxas mais altas de evaporaçăo, e mais refrescante vá occur. Com mais baixas temperaturas de ar, menos vapor de água pode ser segurada, e menos evaporaçăo, e esfriando acontecerăo.

Fatore 3: Areje Movimento

Areje movimento, qualquer natural (i.e., vento) ou manmade (i.e., com um fă), é um fator importante que influencia a taxa de evaporaçăo. Como água evapora de uma superfície que tende a elevar a umidade do ar que é mais íntimo ŕ superfície da água. Se estes restos de ar úmidos em lugar, a taxa de evaporaçăo vai comece a reduzir a velocidade como elevaçőes de umidade. por outro lado, se o ar úmido perto da superfície da água constantemente está sendo se mudado e substituiu com ar de secador, a taxa de evaporaçăo vai qualquer um permaneça constante ou aumento.

Fatore 4: Área de superfície

A área da superfície evaporando é outro fator importante isso afeta a taxa de evaporaçăo. O maior a superfície área da qual água pode evaporar, o maior a taxa de evaporation. UM exemplo simples demonstrará a importância de área de superfície para evaporaçăo. Consider o seguinte duas situaçőes. (1) um litro de água colocou em um recipiente de copo estreito com só aproximadamente 16 [cm.sup.2] de área de superfície exposta ao ar; e (2) outro litro de água verteu em um grande raso panela com aproximadamente 180 [Cm.sup.2] de superfície exposta ao air. De estas duas situaçőes, poderia ser esperada que qual seque primeiro, se ambos onde partiu debaixo das mesmas condiçőes ambientais? Por causa da área de superfície grande, a panela grande de água seque muito mais cedo que o jarro.

Embora cada um destes fatores tenha seu próprio separe e significante efeito na taxa de evaporaçăo, quando combinou, o deles/delas impacto é por exemplo muito greater., a primeira dois lata de fatores, seja discutida junto em termos de molhado - e temperaturas de secar-bolbo. Debaixo de condiçőes onde a diferença entre o molhado - e secar-bolbo temperaturas săo grandes, a taxa de evaporaçăo também será great. O gráfico em Figura 2 deveria ajudar explique esta situaçăo. Encurve UNS rastros no ar a mudança temperatura (temperatura de secar-bolbo) em cima de um período de 24-hora; Curva B localiza o molhado-bolbo temperatura, também registrada em cima de um período de 24-hora. A diferença entre o molhado - e temperaturas de secar-bolbo săo a maior durante + período de 10:00 da manhă a 8:00 da tarde Disto pode ser argumentou que a umidade relativa em cima deste período era baixa. Este também é o período de tempo com as temperaturas de ar comuns mais altas. Assim, debaixo destas condiçőes pode ser assumido que a taxa de evaporaçăo seria relativamente grande. Se os dois outros fatores, movimento de ar e área de superfície, săo efetivamente aplicadas, a taxa de evaporaçăo mostraria um adicional aumento.

MÁXIMO POTENCIAL REFRESCANTE

Até que ponto evaporaçăo pode abaixar a temperatura de um recipiente ou o ar depende na diferença entre o molhado - e secar-bolbo temperatures. Theoretically, é possível para provoque uma mudança em temperatura igual para a diferença em este dois temperatures. por exemplo, se o seco - e molhado-bolbo temperatura seja respectivamente 35[degrees]C e 15[degrees]C, a gota de máximo em temperatura devido a evaporative esfriar seria teoricamente 20[degrees]C. Em realidade, entretanto, enquanto năo é possível alcançar 100 por cento da gota de temperatura de máximo teórica, porém, uma reduçăo significativa em temperatura é possível.

Dependendo das condiçőes ambientais, e o método de evaporative que esfria usado, deveria ser possível alcançar entre 50 e 80 por cento da gota de máximo teórica em temperatura. No exemplo dado acima, teria resultado isto em uma reduçăo de temperatura de entre 10 e 16[degrees]C. III. PROJETE VARIAÇŐES

Há dois métodos gerais de evaporative esfriar: dirija e indirect. evaporative esfriando Direto envolve o movimento de areje passado ou por um material úmido onde evaporaçăo, e esfriando entăo, occurs. que Este ar úmido fresco é permitido entăo, mover diretamente para onde é precisado. em contraste com isto processe, evaporative indireto usos refrescantes alguma forma de calor exchanger que usa o ar úmido fresco, produzido por evaporative, esfriando, abaixar a temperatura de ar mais seco. Este fresco é usado ar seco entăo para esfriar o ambiente, e o fresco úmido ar é expelido.

Em situaçőes onde esfriam ar seco é mais desejável que esfrie ar úmido, o esforço extra ou despesa envolveram construindo ou comprando e usando um exchanger de calor podem ser justificadas. por outro lado, muitas situaçőes existem onde será melhor usar o evaporative direto menos complexo e menos caro processo refrescante.

Evaporative é usada tecnologia refrescante esfriar quartos, casas, comida, ou water. O método de evaporative que esfria usado, dirija ou indireto, depende em: (1) as necessidades específicas do ambiente isso será esfriada; (2) a disponibilidade e custo de comercial energia; e (3) a quantia de dinheiro e habilidade disponível comprar ou construir o refrigerador.

A discussăo seguinte apresentará exemplos específicos de como podem ser aplicados ambos os métodos de evaporative esfriar. As vantagens, desvantagens, e limitaçőes de cada destas aplicaçőes também é examinada.

EVAPORATIVE ESFRIANDO DIRETO

Um do mais simples e geralmente usou formas de evaporative esfriando é usada para esfriar água. Este sistema normalmente usa ou um recipiente de barro poroso ou uma bolsa de tela de watertight em qual água é stored. Estes recipientes săo pendurados entăo ou ou săo colocados assim que o vento soprará além deles. A água nos recipientes lentamente vazamentos pelo barro ou material de tela e evapora da superfície como fluxos de ar secos mornos passado. Este processo de evaporaçăo esfria a água lentamente.

Garrafas pequenas, bolsas, ou jarros de produto, medicina, ou leiteria podem ser suspendidos produtos na água assim eles podem ser mantidos esfrie. Este método de evaporative esfriar é comum entre vendedores ambulantes de Sul Ásia que usa isto esfriar refrigerante e frutificar para o deles/delas clientes.

Este tipo de refrigerador de evaporative limitou application. Um de as limitaçőes primárias săo que a gota em temperatura vai geralmente seja só uma fraçăo pequena da temperatura total reduçăo que é possible. Isto é principalmente devido ao grande volume de água que precisa ser esfriada por um relativamente pequeno superfície evaporando area. Secondly, só um número pequeno de artigos, pode ser colocada em recipientes de água grandes. A seçăo seguinte de este papel esboça alguns exemplos comuns de outro evaporative săo construídos coolers. Antes de quaisquer destes tipos de refrigeradores ou săo instalados, é necessário considerar a efetividade provável de evaporative que esfria no ambiente específico e equilibrar os benefícios ganharam contra custos incorridos.

A seçăo seguinte deste papel esboça alguns exemplos comuns de outros refrigeradores de evaporative.

Refrigerador de Cortina ao ar livre

Uma variaçăo do processo simples descrita acima pode ser usada esfrie áreas ao ar livre pequenas (Figura 3). Em sua forma mais simples isto envolve o uso de uma folha de tela ou algum outro forte, pano absorvente como uma superfície evaporando. A extremidade superior do folha de tela está suspensa por cordas pelas que normalmente săo se atrasadas podem ser abaixadas talhas de forma que a folha e podem ser elevadas easily. O mais baixo fim da folha é afiançado em um cocho de água grande bastante para permitir tudo da folha ajustar. Quando um ambiente mais fresco é desejada a folha de tela é abaixada no cocho de molhe de forma que isto é saturada com água depois de qual, é raised. Como quente, e geralmente seca, ar atravessa e ao redor + pano úmido, evaporaçăo acontece, que esfria o ar em troca. Este ar úmido fresco esfria o ambiente imediato entăo.

Obviamente, o tamanho da área que pode ser esfriada usando isto método é limited. Moreover, este refrigerador năo pode substancialmente abaixe o ar temperature. Even com estas faltas, pessoas, que usaram estes refrigeradores simples disseram que eles fazem um trabalho bastante efetivo de fazer o ambiente imediato mais comfortable. A natureza simples deste refrigerador é seu primário advantage. Se um mais confortável fora de ambiente é desejada, mas custo é uma consideraçăo importante, este refrigerador pode ser um bem escolha.

Refrigerador de Cortina em recinto fechado

Therather que dispositivo simples descrito acima pode ser adaptado para uso indoors. Again, tela, pano de juta, um tapete de casca de coco, ou alguns outro material absorvente é usado para expor água a ar comovente.

Em lugar fechado, para uso tal um dispositivo refrescante requer alguma forma de fonte de energia, geralmente eletricidade, para dar poder a um fă para soprar o areje pelo material absorvente. que UMA bomba de água pequena também é precisada circular água de um mais baixo cocho para um superior. Isto mantém água que flui continuamente pelo absorvente material assim evaporaçăo pode acontecer. Refrigeradores de deste tipo săo usados extensivamente nas áreas quentes, secas dos Estados Unidos ocidentais.

Figure 4 ilustra um tal sistema usado em um restaurante pequeno,

em Delhi Novo, India. Durante a parte mais quente do dia o dono do restaurante começaria a bomba de água primeiro, e espere pelo tapete de coco a ser saturado com água. Depois de isto, o fă seria virado em forçar ar seco quente pelo mat. água-encharcado que As densidades e densidade do tapete eram suficiente reduzir a velocidade a velocidade do ar e permitir bastante evaporaçăo esfriar o ar substancialmente. Na realidade, que Este ar era esfrie bastante para impedir as pessoas sentar perto do refrigerador para até mesmo períodos curtos de tempo.

Embora este refrigerador seja muito efetivo a ar de quarto refrescante, isto, tem várias desvantagens importantes. First, este sistema depende em eletricidade dar poder a a bomba de água e o fan. Second, + ar fresco que é soprado no quarto tem uma umidade relativa de quase 100 percent. Em algumas situaçőes este nível alto de umidade pode ser um indesejável desde que pode promover o crescimento de molde e mildew. O restaurante pequeno em Índia que usou isto sistema evitou este problema tendo só parte do restaurante coberta por um roof. para o que Isto permitiu o ar saturado depressa fuga outdoors. UMA desvantagem adicional deste método é seu consumo constante de água. Em áreas onde água é em resumo proveja, seu uso para propósitos refrescantes pode năo ser justificado. Apesar destas desvantagens, este refrigerador é capaz de esfriar um área em recinto fechado a uma fraçăo do custo de um comercial refrigerada sistema de ar condicionado.

Refrigeradores de Produto de gabinete

Quantias grandes de produto fresco e produtos de leiteria estăo perdidas devido a desperdiçamento em muitas áreas tropicais e subtropicais do world. Se esta comida poderia ser armazenada a relativamente baixas temperaturas até comida ou vendeu, muito deste desperdício poderia ser evitada. Para muitos de estas áreas, entretanto, que métodos comerciais de comida refrescante săo indisponível ou muito caro. Evaporative esfriar podem ser um alternativa prática para uso em regiőes tropicais e subtropicais.

Há vários tipos de refrigeradores de gabinete que usam os princípios de evaporative que esfria para esfriar produto armazenado. Quatro tipos de refrigeradores de gabinete săo descritos abaixo, em ordem de aumentar, complexidade.

Digite eu Refrigerador

Este refrigerador simples (Figura 5 e 6) que é essencialmente um

variedade de materiais que variam de bambu a timber. serrado Isto pode seja cylinderal ou retangular em forma. A coberta de pano (Figura 6) isso cerca o refrigerador de gabinete absorve água de

os cochos ao topo da base. Eventually o pano inteiro é saturada com água, e como os movimentos de ar além do molhado pano, evaporaçăo occurs. contanto que evaporaçăo aconteça, serăo persistidos os conteúdos do gabinete em uma temperatura abaixe que o do ambiente.

Debaixo de certas condiçőes, este refrigerador simples pode ser incapaz para mantenha baixo temperatures. por exemplo, se o ar é muito seque e o vento muito vivo, a açăo secante pode exceder o absorvendo açăo do pano, impedindo isto assim de ficar úmido. Isto impedirá em troca para o refrigerador de alcançar e manter uma temperatura muito mais baixo que o ambiente. Isto tipo de refrigerador exige para atençăo periódica reencher a água cochos que podem ser um problema. que O consumo de água pode também pose um problema para áreas onde água ou está escassa ou difícil obter.

As vantagens principais deste refrigerador săo sua simplicidade relativa, baixa construçăo vale, e independęncia de energia comercial.

Digite Refrigerador de II

O Tipo refrigerador de II foi projetado para eliminar alguns dos problemas associada com o Tipo eu refrigerador. O desígnio do Tipo II refrigerador é muito igual ao Tipo eu refrigerador, a năo ser que o paredes do Tipo refrigerador de II é mais grosso e o cocho de água é substituída por recipientes de água em cima da que é posicionada o refrigerador.

As paredes podem ser construídas como muito tempo de uma variedade de materiais eles satisfazem para as exigęncias seguintes: (1) o material deve permita circulaçăo de ar; (2) deve muito absorvente e capaz de segurando uma quantia significativa de umidade; e (3) o material isto, ou a armaçăo que cerca isto, deve ser forte bastante para apóie os recipientes de água em cima da que sentará o cooler. Um das paredes do refrigerador também funciona como uma porta. Dentro do refrigerador, săo espaçadas estantes de gelosia bastante separadamente largo de forma que lá é como pequena obstruçăo ao fluxo de ar como possível.

Săo perfurados buracos pequenos ao longo da extremidade exterior do fundo do molhe containers. Isto permite a água para gotejar lentamente até + material de parede absorvente. O fluxo de goteira deveria ser bastante rápido manter as paredes continuamente úmido, mas năo tăo rápido sobre permita molhe para gotejar fora do fundo do refrigerador. Obtaining o exato taxa de fluxo requer alguma experimentaçăo, mas com pacięncia, uma ótima taxa de fluxo pode ser alcançada.

Um tal refrigerador (Figura 7) foi embutida pelo autor para uso

Kenya. oriental Quatro " debi estanha " (estes săo recipientes retangulares, foi usada para armazenar originalmente e biscoitos de transporte) cada com um oito-litro capacidade, era usado como recipientes de água. Os buracos foram perfurados primeiro no fundo dos recipientes, aproximadamente 0.5 centimters separadamente, usando uma unha. que Cada buraco era entăo enchida de cera de vela que foi perfurada com uma agulha pequena. A cera permitiu a experimentaçăo necessário alcançar o próprios buracos de tamanho para a taxa ótima de fluxo de água.

As paredes absorventes deste refrigerador foram feitas prendendo primeiro folhas de pano de juta em qualquer lateral de uma armaçăo de madeira retangular feita de cinco centímetros por cinco centímetros comprimentos de madeira. Próximo, pequeno arame de galinha de malha foi alinhavado em cima do pano de juta. De um entalhe corte pelo topo da armaçăo, pedaços grossos pequenos, (aproximadamente 0.5 centímetros em diâmetro) de carvăo era vertida na armaçăo e acumulado entre as folhas de juta cloth. que O arame de galinha ajudou impedir as paredes inchar. A combinaçăo de pano de juta e carvăo permitiu ar suficiente flua para permitir evaporaçăo, enquanto permitindo ao mesmo tempo o material de parede para permanecer encharcado com água.

Em muito quente, seque, e dias ventosos, os quatro recipientes de água, normalmente durada o dia inteiro. ao término de refrigerador, menos ventoso dias, os recipientes seriam achados freqüentemente parcialmente enchida com water. A água restante seja vertida entăo em um recipiente e economizada durante o próximo dia.

Frutas e legumes eram as comidas primárias detidas o refrigerador, mas ocasionalmente também foram armazenadas leite e carne para períodos curtos de time. A reduçăo em temperatura alcançada por este refrigerador, junto com o nível alto de umidade, era suficiente permitir + armazenamento da maioria das frutas e legumes durante cinco a dez dias, e ŕs vezes Legumes de longer. planos nos que foram armazenados um área sombreada normalmente deterioraria em só dois ou tręs Leite de days.

ou carne que foi colocada no refrigerador pela manhă normalmente vai

esteja fresco pela noite quando foi precisado durante a noite meal. Quando năo armazenou no refrigerador, leite e carne normalmente văo seja deteriorada antes de meio-tarde. Drinking água também foi detida o cooler. Isto proveu um muito mais satisfazendo e refrescando bebida que água deteve garrafas ou colocadas debaixo de árvores ou em a casa.

Em dias quando havia pequeno ou nenhum vento, ou quando a umidade era alto, a temperatura no refrigerador năo era muito menos que + environment's. However, para a maioria das situaçőes em oriental Quęnia, este refrigerador preveniu uma quantia significativa de comida de deteriorando e proveu água fresca para beber.

O Tipo refrigerador de II requer um alguns habilidade de carpintaria para construir e ferramentas como uma serra, martele, bloco aviăo, e cinzéis. Additionally, + autor usou madeira de sawn, mas pode ser possível usar outros materiais e alcançar um grau semelhante de eficięncia. Embora carvăo e juta provassem ser muito efetivas materiais para as paredes do refrigerador, material semelhante poderia ser Consideraçăo de substituted. precisa ser dada o provável efetividade de evaporative que esfria para o ambiente específico debaixo de pergunta antes deste refrigerador é construída.

Digite Refrigerador de III

Este terceiro tipo de refrigerador de evaporative, freqüentemente chamado o Janatha arejam refrigerador, foram projetados originalmente e embutiram a Índia barro assado usando que constrói blocos chamado " Hourdis " bloqueiam (Figura 8).

Estes blocos, é empilhada para formar junto um retangular săo organizadas enclosure. Slotted tręs-cercado ou estantes grelhadas no refrigerador e um topo de madeira e selo de porta o structure. O refrigerador normalmente é construído em uma plataforma de cimento. O caroço oco de cada um do barro que constrói blocos é mantida cheio com water. Isto molhe lentamente vaza pelas paredes de barro porosas do Hourdis bloqueie, enquanto evaporando eventualmente da superfície, esfriando assim o structure. inteiro do que săo perfurados freqüentemente buracos Pequenos nos lados cada um dos blocos e provido com comprimentos curtos de tubo que conecte tudo junto dos blocos água-cheios ocos. De um dos blocos outro comprimento curto de tubo é provido estender fora do cooler. Este tubo é usado para escoar o refrigerador periodicamente prevenir uma formaçăo de sal e depósitos minerais dentro os poros do barro assado. Se o refrigerador năo é escoado, o fluxo de água pelos poros do barro parará eventualmente. Um diagrama de um Tipo completado que refrigerador de III é ilustrado em Figura 9.

Dois estudantes de engenharia diplomado na Universidade de Texas projetada um refrigerador de evaporative semelhante para o Janatha ar refrigerador. Em vez de usar barro assado que é conhecido para ter um relativamente baixo nível de porosidade (i.e., a habilidade de água para fluir por os poros pequenos apresentam em um material), os estudantes usaram blocos feita de pano de juta saturado com uma mistura de cimento muito aguada.

Antes de o cimento secasse e fixa, os blocos imergir-moldados podem ser formada em shapes. desejado que Este processo de imergir-moldar permitiu + experimenters para construir blocos grandes que năo só tiveram um alto nível de porosidade, mas também era muito forte e relativamente light. Using esta tecnologia, os estudantes construíram um refrigerador que usada blocos tubulares muito tempo (Figura 10).

Outras experięncias com blocos imergir-moldados indicados que um único bloco poderia ser amoldado diretamente nas paredes do refrigerador (Figura 11) . que Um refrigerador U-amoldado experimental é mostrado em Figura 12.

Digite Refrigerador de IV

Este tipo final de eletricidade de usos mais fresca para dar poder a ambos um pequeno fă e em alguns casos uma bomba de água pequena. Essentially, isto é um versăo pequena do refrigerador de cortina em recinto fechado descreveu earlier. Isto ou pode ser projetada e pode ser construída para ser uma estrutura permanente ou pode ser feito como uma unidade portátil. Se um refrigerador permanente é desejada, pode ser construído ao longo das linhas do Tipo refrigerador de II. Considerando que um fă é usado, a taxa de fluxo de ar pode ser regulada alcance um rate. Moreover ótimo, a taxa de evaporaçăo e esfriar entăo serăo rápidos desde que estes sistemas năo săo a a clemęncia de ventos intermitentes. There săo variaçőes disto system: refrescante (1) uma versăo eletrificada de Tipo refrigerador de II, e (2) um refrigerador elétrico portátil.

A eficięncia do Tipo refrigerador de II pode ser melhorado com o adiçăo de um fă pequeno e bomba de água. que O fă ou pode ser colocada na porta ou se aproxima o fundo do refrigerador. A açăo do fă ar puxa pelas paredes água-encharcadas do refrigerador a uma constante e até mesmo taxa. Este ar, esfriado por evaporaçăo, esfria a comida e água armazenou no refrigerador.

Săo substituídos os recipientes de água usados no Tipo refrigerador de II com cochos pequenos posicionados ao longo das extremidades superiores e mais baixas de + cooler. que A circulaçăo constante de água assegura que o material de parede absorvente sempre está encharcado com água. Os cochos ao longo do fundo do refrigerador deveria ser construída grande bastante para segure bastante água durante um dia cheio está esfriando.

* Uma descriçăo detalhada de imergir-moldar pode ser achada no relatório por W. Hutchinson e R. Chuang, Refrigeradores de Evaporative Baratos, para Armazenamento A curto prazo de Frutas e Legumes: Um Estudo de Desígnio Relatório (Veja Bibliografia).

A segunda forma do Tipo refrigerador de IV é um elétrico portátil cooler. Um tal refrigerador portátil foi projetado e construiu antes das duas investigadores na Universidade de Califórnia. embora isto era pretendida que refrigerador de evaporative portátil era usado principalmente por growers de fruta nos Estados Unidos Do sudoeste, também deve prove útil a indivíduos que vivem ao longo de tropical e subtropical áreas do mundo.

Basicamente, este refrigerador portátil é um simplificou, único-cercado versăo do Tipo eletrificado refrigerador de II. Como mostrada em Figura 13,

uma parede é uma folha de material absorvente, enquanto o oposto parede tem um fă prendido a isto. cochos Pequenos sobre e debaixo do parede de água de cabo de material absorvente. UMA mangueira de drenagem do mais baixo cocho está conectado por uma bomba de água pequena para o cocho em cima do refrigerador. Isto provę circulaçăo constante de água pelo sistema.

Caixas de frutas e legumes săo colocadas ao redor do portátil unit. refrescante que O fă força esfriam ar úmido além do produto dentro + boxes. Figure 14 ilustram um exemplo disto jogo-para cima. Lentamente, o freshly escolheram produto será esfriado a temperaturas isso promoverá vida de armazenamento ótima.

Este refrigerador portátil foi projetado para prevenir produto de deteriorando antes de fosse vendido ou enviou comercializar. Desde esta unidade objetos pegados para cima muito pequeno espaço e consome tăo pouca eletricidade, muitos frutificam e os vendedores vegetais ao longo dos trópicos podem achar este refrigerador um método custo-efetivo de proteger a preciosidade deles/delas mercadoria.

EVAPORATIVE ESFRIANDO INDIRETO

O nível alto de umidade que é produzida através de evaporative direto esfriar podem ser indesejáveis para algumas aplicaçőes. evaporative Indireto refrescante tenta resolver este problema usando o fresco ar úmido produziu por evaporaçăo para esfriar air. mais seco O resultando esfriam é usado ar seco entăo para esfriar o ambiente desejado. Esta transferęncia de frieza é realizada com ajuda de um exchanger de calor.

Todos os métodos de evaporative esfriar indireto exigem para poder correr bombas de água e fans. por isto, evaporative indireto esfriando terăo limitado aplicaçăo. para o que é usado principalmente habitaçőes frescas e rooms. Em tais situaçőes estes sistemas refrescantes geralmente é menos caro a compra ou constrói e opera que sistemas de ar condicionado convencionais. por outro lado, năo podem ser usadas evaporative esfriando indiretos em todos os ambientes, e a reduçăo em temperatura que pode ser alcançada com isto sistema năo é tăo grande quanto a reduçăo com que pode ser alcançada sistemas refrescantes mecânicos convencionais.

Características básicas de uma Batida Exchanger

Figure 15 é um diagrama simplificado de um exchanger de calor. O calor

exchanger está terminado composto de dois jogos de canais revezados qual ar flows. O ar pelo que passa o vertical canais entram em contato com água que ou está sendo borrifada ou gotejou no canal. If este ar está morno e seca, evaporaçăo e esfriando acontecerăo. Este ar fresco esfria entăo o encane paredes que em troca esfriam o ar que está sendo forçada pelo jogo horizontal de canais. Finally, o fresco é dirigido ar úmido fora da habitaçăo, enquanto o fresco seque ar soprou no quarto ou construindo isso precisa ser esfriada.

Fatores Que a Efetividade de Refrigerador de Efeito

Como com evaporative direto influęncia de fatores refrescante, vários o efetividade deste sistema refrescante. Entre o mais importante é a umidade relativa e a temperatura do ser de ar cooled. Baixos níveis de umidade relativa promovem evaporaçăo rápida entăo, e uma maior taxa de esfriar pode ser alcançada. A taxa de evaporaçăo também será aumentada se a temperatura de ar é relativamente high. ar Entrante com uma temperatura alta, porém, precisará mais refrescante que ar mais fresco; entăo, temperaturas altas podem ser uma vantagem e uma desvantagem.

Dois outros fatores que também afetam a taxa de esfriar săo o taxa de fluxo de ar pelo exchanger de calor e o caráter de a água que é usado no evaporative process. refrescante Se + ar está muito depressa forçado pelo exchanger de calor, pequeno, evaporaçăo acontecerá, e entăo, pequeno testamento refrescante occur. Air turbulęncia dentro dos canais pode aumentar a taxa de evaporation. vai também O tamanho das gotinhas de água influencie a taxa de esfriar desde que terá um significante afete na taxa de evaporaçăo. Se as gotinhas de água săo grande, eles terăo uma área de superfície total relativamente pequena, comparada ao volume deles/delas do qual moléculas de água podem evaporate. gotinhas Menores tęm uma maior área de superfície, comparada ao volume deles/delas, e entăo, evaporaçăo acontecerá mais rapidly. Isto promoverá cooling. Finally rápido em troca, a temperatura do ser de água borrifou ou gotejou no canais também afetarăo a eficięncia do refrigerador. Se o água está fria, as paredes do exchanger de calor esfriarăo abaixo quickly. However, isto também pode reduzir a velocidade a taxa de evaporaçăo desde que gotinhas frescas precisam absorver mais energia antes de evaporaçăo acontece.

O desígnio do exchanger de calor também influenciará a taxa a + qual occurs. refrescante por exemplo, espaços de canal pequenos văo promova esfriando mais rápido que canais maiores, mais espaçosos. Além disso, se o exchanger de calor é feito de um material que condutas aquecem eficazmente, como metal, a transferęncia de frieza dos canais molhados para o seco acontecerá mais efetivamente.

Dois Exemplos de Sistemas Refrescantes Indiretos

Há dois tipos de evaporative indireto systems. refrescante O diferença básica entre estes dois sistemas está no desígnio de + calor deles/delas exchangers. Em um sistema, ar é circulado por + exchanger de calor em direçőes horizontais e verticais (bidirectional) . A força aérea pelo jogo vertical de canais serăo [usado esfriar] o ar que flui pelo jogo horizontal de channels. O ar nos canais horizontais restos secam e serăo usados para esfriar o quarto. Pelo segundo sistema, fluxos de ar por ambos os jogos de canais no mesmo direçăo, mas como o primeiro sistema, é libertado o ar seco fresco no quarto enquanto o ar úmido fresco é dirigido fora.

Ar forçando pelo exchanger de calor em dois diferente direçőes (Figura 15) tem a vantagem de poder usar dois fontes diferentes de air. por exemplo, o ar para evaporative esfriando podem ser levadas dentro do quarto, enquanto o ar que é usado esfriar o quarto podem ser levadas do exterior.

Figuras 16 e 17 esboço as características básicas de um tal

e o desígnio do exchanger de calor e refrigerador pode variar significativamente dependendo dos materiais usaram e a habilidade do builder. Figure 16 espetáculos a dois circulaçăo de ar diferente

padrőes mencionados earlier. Figure 17 mostram quatro visőes diferentes

de um modelo articulado de refrigerador de bidirectional. Este tipo de refrigerador usos dois sopradores para alcançar este bidirectional fluem de ar.

A maioria que săo feitos exchangers de calor de metal, mas um massa-produziu exchanger de calor de plástico era prosperamente usado dentro um indireto refrigerador de evaporative na Índia. Năo importa que tipo de calor exchanger é usado, é importante que seja projetado e é construído tirar proveito dos princípios vários que podem positivamente evaporaçăo de influęncia e transferęncia de calor.

As vantagens primárias de evaporative indireto que esfria para aumentando o nível de conforto de quartos săo o relativamente baixo compra ou construindo custo e a relativamente baixa operaçăo despesa, como comparada com sistemas de ar condicionado convencionais. Antes de decidir evaporative esfriando indireto, entretanto, está importante que as condiçőes ambientais necessárias, discutiu mais cedo, esteja presente. O mais favorável estas condiçőes săo, o mais efetivo o refrigerador operará. Um tal refrigerador, desenvolveu em Bagdá, Iraque, provou ser uma alternativa prática para condicionadores de ar mecânicos convencionais. Este refrigerador produziu sete vezes o esfriar era um condicionador de ar convencional, enquanto consumindo a mesma quantia de eletricidade. Esta maior efetividade estava em parte devido aos 17[degrees] diferença comum centígrada entre o molhado - e temperaturas de secar-bolbo comum em Bagdá.

IV. COMPARANDO AS ALTERNATIVAS

As alternativas principais para evaporative sistemas refrescantes săo refrigeraçăo e ar condicionado. Estas tecnologias oferecem o usuário uma gama muito mais larga de aplicaçăo. Se eletricidade, (incluindo isso produzida por celas de photovoltaic), gás natural, ou querosene é refrigeraçăo disponível, comercial e ar condicionando sistemas podem ser usadas em qualquer ambiente embora temperatura de th ou umidade relativa. Isto definitivamente năo é o caso com evaporative esfriar. Além disso, sistemas comerciais permitem + usuário para controlar a quantia de esfriar desejada. Novamente, isto năo é possível com a maioria do evaporative sistemas refrescantes. Outro vantagem de sistemas comerciais é que eles normalmente requerem menos dia para atençăo de dia que evaporative esfriando comparativo sistemas. Porém, onde eletricidade ou outra energia comercial fontes săo indisponíveis ou muito caras, e o ambiental condiçőes săo favoráveis, evaporative esfriar deveriam ser considerada como uma alternativa viável a estes mais complexo e sistemas comerciais caros.

Embora abaixando a temperatura de frutas e legumes para desperdiçamento de retardo é um benefício importante de evaporative esfriar, năo é o único. Evaporaçăo năo só abaixa o ar temperatura que cerca o produto, também aumenta o conteúdo de umidade do ar. Isto ajuda previna o exterior secante de produto, e entăo estende sua vida de prateleira.

A vantagem primária de evaporative que esfria em cima de métodos refrescantes isso envolve refrigeraçăo comercial é seu baixo custo. Para exemplo, um evaporative sistema refrescante desenvolveu dentro o Unido Estados para esfriar produto fresco puderam produzir 14 unidades de energia de esfriar enquanto usando só uma unidade de energia de eletricidade. Sistemas de refrigeraçăo comerciais produzem só tręs geralmente unidades de energia de esfriar para cada unidade de energia de eletricidade consumida. Baixo custos operacionais além de baixa compra ou construçăo vale substancialmente reduza o custo total de esfriar por evaporaçăo.

Uma alternativa final merece mençăo. É possível produzir gelo ŕ noite, até mesmo se a temperatura de ar está acima o ponto de congelamento, se săo conhecidas certas condiçőes específicas. Isto esfriar e gelar săo entretanto realizados os processos em comum de radiaçăo e evaporaçăo e poderia ser usada para produzir gelo para esfriando. Ser gelando efetivo, natural requer níveis apropriados de umidade, céus de unobscured claros, e pequeno ou năo vento. Ambientes áridos normalmente oferecem tal condiciona.

Produzir gelo deste modo tudo aquilo é precisada é um apartamento grande recipiente que tem uma visăo clara do céu e é separado bem do chăo. Figure 19 mostra um regularmente tal jogo-para cima isso

gelo produzido para um reseacher em Universidade de Purdue no Unido Estados. Este dispositivo foi colocado em um campo longe de todas as árvores e edifícios e cheio com 2 - 3 centímetros de água. Em noites com temperaturas entre 4 e 7[degrees]C e com parente umidades de 90 - 100 por cento nas que aproximadamente 7.5M de gelo formariam a superfície da água. Se năo colecionou e armazenou dentro um refrigerador separado de manhă cedo, o gelo derreteria depressa em seguida o sol subiu. É possível que bastante gelo para esfriar comida para uns 24 - para 48 - período de hora que usa isto poderia ser produzido processo se um congelador bastante natural grande fosse usado.

A desvantagem principal deste sistema é sua dependęncia em um jogo estreito de condiçőes ambientais, e um correspondendo falta de confiança. Os gráficos em Figuras 20 e 21 espetáculo como

areje, temperatura de ar, e umidade relativa afeta a taxa de esfriando deste congelador natural. Além disso, se a noite năo é perfeitamente clareie, a taxa de esfriar está reduzida. Este sistema também exige para o usuário que acorde antes das elevaçőes de sol para colecionar e armazena o gelo que pode ter formado durante a noite. Se pequeno ou nenhum gelo formou por causa de condiçőes pobres, o usuário, năo possa esfriar comida armazenada. Porém, se de gelo é precisado só ocasionalmente, este é um método barato de fazer isto.

V. ESCOLHENDO O DIREITO DE TECNOLOGIA PARA VOCĘ

Tomando uma decisăo em qual tipo de esfriar ou refrigeraçăo sistema para usar năo é um processo fácil. É importante a revisăo cuidadosamente as necessidades refrescantes, os pesando contra uma gama de, outros fatores, antes de selecionar quaisquer das opçőes discutida dentro, este papel. Se isto năo é terminado, frustraçăo e decepçăo, possa resultar. <veja; figura 18>

A lista de conferiçăo seguinte pode ser útil escolhendo um satisfatório tecnologia. Desde que toda situaçăo é diferente, esta lista de conferiçăo, sempre possa năo aplicar, mas deva ser de um pouco de ajuda.

1. O que săo suas necessidades esfriando? Esfriando comidas diferentes requer temperaturas diferentes. Quartos refrescantes ou edifícios săo diferentes de comida refrescante.
2. O que é a umidade relativa comum da área onde esfriar-é precisou? Se a umidade relativa é constantemente alta, evaporative esfriar năo serăo nenhuma opçăo disponível, e entăo outras necessidades de sistema a ser consideradas. Se o parente Umidade de é baixa, entăo evaporative esfriar podem ser muito efetivos.
3. Como ventoso a área é onde o esfriando é precisada? Se há pequeno vento, evaporative esfriar podem năo ser o modo para ir.
4. Está lá uma provisăo boa de água onde o sistema refrescante será usado? Se água está prontamente disponível, evaporative esfriando, pode ser possível.
5. Săo precisadas os materiais e habilidades construir o refrigerador disponível?
6. Eletricidade está disponível? É muito caro? Se eletricidade é disponível e disponível, entăo um refrigerador de evaporative dado poder a pode ser a melhor escolha desde que oferece mais liberdade e é geralmente mais efetivo que evaporative passivo sistemas refrescantes.
7. É esfriando mecânicos comerciais ou sistemas de refrigeraçăo disponível? Eles săo caros? Se sistemas comerciais estăo disponíveis, e năo muito caro, entăo eles podem ser uma escolha melhor de Tecnologia de .

O desígnio e construçăo de alguns dos refrigeradores de evaporative discutida neste papel pode requerer o investimento de um quantia significativa de tempo e dinheiro. Entăo, pode ser vantajoso virar o edifício do refrigerador de evaporative em um negócio. Em Índia, por exemplo, tem um construtor de cidade local começada um edifício empresarial Janatha arejam refrigeradores. Antes disto é porém, terminado deveria ser determinado se haverá demanda suficiente para tal um refrigerador para warrent que monta um negócio.

Se só alguns indivíduos querem comprar ou construir refrigeradores de evaporative pode ser possível construir os refrigeradores. Comprando necessário partes em volume, e contraindo fora para a construçăo atual, + grupo pode reduzir o custo por refrigerador. Como com tudo esforços cooperativos, é importante para manter registros muito precisos de todas as transaçőes.

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