間接蒸發制冷，說得不那么學術，就是將水蒸發產生的冷量通過傳導的方式傳遞給空氣。那么就存在兩股氣流，一股氣流（二次空氣）用于蒸發水，這部分和直接蒸發的原理一樣，另外一股氣流（一次空氣）吸收水分蒸發產生的冷量。這兩股氣流是完全隔絕的，二次空氣直接對大氣排放，一次空氣出入室內。原理圖網上容易找到。

 

間接蒸發制冷利用的是干濕球溫度差。干球溫度計就是我們用來測量氣溫的那種，直接顯示出當下環境空氣的溫度，濕球溫度計是在底部水銀端包上紗布，紗布的一端浸泡在水中，濕球溫度測量的是當前環境僅通過蒸發水分所能達到的最低溫度。溫度不變的情況下，相對濕度越小，干濕球溫差越大，可以簡單理解成勢差越大。大多數能量換（或者轉移）的速度和最終值，都取決于勢差。所以理論上來說，相對濕度越小，間接蒸發制冷的效率越高、制冷功率越大。

6月份已經做過一臺，不理想，結構松散，外形不方便使用；算是積累了一點制作和維護的經驗。這次要做希望實用性強的機器，結構合理一些，安裝難度小一些，噪聲不超過電風扇的聲音。由于使用自來水，水中的鈣鎂離子，硅酸根等都是蒸發不了的，水分蒸發后，會留下水垢，積累都一定程度就得清除掉才行；我用檸檬酸來除水垢，過程簡單，效果顯而易見。蒸發換熱單元的材料最終選定高分子聚酯膜，耐候性比金屬強N倍，加上其韌性和剛度都比同等厚度的鋁膜強，所以加工起來難度不大。聚酯膜導熱系數遠不及鋁膜，但熱傳導的另一重要因素就是厚度，我選的聚酯膜厚度是0.03毫米，極薄，但強度高，加工起來還算順手。

另外就是水膜構建和供水方式問題。聚酯膜不親水，得在表面附著親水材質，想到最容易的就是無紡布了。一般供水方式都是噴淋，但考慮以后的維護難度，還是不要了。噴頭堵塞問題，噴霧所需要的壓力不小，水泵的選擇有一定要求，走管所需的結構件也繁瑣，萬一以后要更換噴頭，拆裝都麻煩。所以，我選擇纖維毛細管虹吸的方式，從底部向上吸水。

這樣就不能像原理圖那樣，從前后、上下兩個維度送風了，底部是儲水盤。設計前后方向作為二次空氣通道，頂部分成前后兩部分，前端作為一次空氣進風口，后端作出風口，中間將氣流間隔開。

動手前先做了3D圖，看看可行性，算好需要購買的材料數量。打算做48個蒸發換熱單元，每個長寬20*30厘米，總蒸發面積5.76平方米。

材料清單：

聚酯膜6平方米，每平方米10元，共60元

無紡布，50元（5元1平方，商家要10平方起賣）

9032建準散熱風機6只，每只18元，共108元

蒸發換熱單元內外骨架，打算用亞克力切割，每套4.5元，共216元

整個可外殼及內部結構，都計劃用亞克力切割，請人報價，250元。亞克力的耐候性比ABS塑料強很多，考慮要放在窗外日曬雨淋5年，所以選亞克力材料，比鋼板烤漆要便宜一些（不銹鋼太貴就不考慮了）。

風管及接口等配件，共30元。其他電控、水路配件，大概30元。

以前有個小真空泵，測試過，能用。總共744元搞定。

制作蒸發換熱單元的難度超過我想象，切聚酯膜，黏上無紡布，黏上亞克力框架，過程不復雜，制作一個僅花了不到15分鐘，但要做48個，重復這么多次，很考驗耐心。前后弄了3天，才完成。用5支4mm的螺桿把蒸發換熱單元組裝起來，滿滿的成就感。

 

仔細測量蒸發換熱單元的尺寸后，畫出準確的尺寸圖，給亞克力廠訂貨，等了3天，板材到貨，準備最后的組裝。

板子是激光切割的，尺寸很準，組裝過程僅用了1小時。

緊跟著就是調試兩組風機的功率

然后是安裝電路和水路。真空泵是幾年前買的，銹跡斑斑，還能用。

安裝濾網后的最終效果。

 

 

測試數據：

測試時間是廣州的8月，相對濕度一般在60-75之間，偶爾遇到臺風天前后，濕度會有大幅波動，但維持時間很短暫。

準備測試不同風量下，機器的制冷功率和能效COP值與相對濕度的關系。

風量是用風速儀測試出風口多個點，計算平均風速為計算依據。買了3種濕度計，同一環境中顯示的數值竟各不相同通，有時相差15%左右，哎，只能取平均值了。溫度計相對準確，幾個溫度計相互間相差1.2度左右，反正只要測試進出風口的溫度變化值，來計算制冷功率，所以一直使用同一溫度計就接近準確值了。空氣質量*空氣比熱*溫升（降溫度數）/單位時間=制冷功率，空氣質量=風量*空氣密度，所以，制冷功率=風量*空氣密度*空氣比熱容*降溫度數/單位時間。

1.相對濕度RH58%    △t5.3℃    風量250m3/h   制冷功率474.8W   能效COP19.95

2.相對濕度RH65%    △t3℃      風量250m3/h   制冷功率268.8W   能效COP11.2

3.相對濕度RH71%    △t2.6℃    風量250m3/h   制冷功率233.0W   能效COP9.7

4.相對濕度RH76%    △t1.3℃    風量250m3/h   制冷功率116.5W   能效COP4.85

5.相對濕度RH37%    △t8.4℃    風量165m3/h   制冷功率496.7W   能效COP33.1

6.相對濕度RH66%    △t4℃      風量165m3/h   制冷功率236.5W   能效COP15.77

7.相對濕度RH70%    △t3.2℃    風量165m3/h   制冷功率189.2W   能效COP12.6

風量250m3/h時，整機功率24W，風量165m3/h時（全程風路風速控制在2米每秒左右，確保噪聲不大），整機功率15W。不管怎么測試，COP值都遠遠高于現有空調，相對濕度低于40%時，COP超過30是沒問題的。北方較干燥的環境使用，房間降溫效果還可以，廣州這么潮濕的地區，我拿來做新風機配合空調使用，讓空調房間不再憋悶，保證進入房間的新風不會是室外熱風，多少能減少點兒空調電費。

一次風量越大，制冷量越大，但溫度降幅減小，COP值相對不夠高。測量儀器精度不不夠理想，特別是濕度計，所以有些數據看起來與預計有差距（相對濕度與制冷功率的關系），僅能作為參考，日后再多測試幾次，看數據是否可以修正。

做了幾次耗水量測試。相對濕度RH58%，風量250m3/h，制冷功率474.8W時，蒸發200ml水，耗時15分鐘。1千克水的汽化熱是2260KJ，計算得出水蒸發功率為2260*1000/5/15/60=502W。那么實際效率為474.8/502=94.6%。這個數據在間接蒸發制冷行業中，超高！原因是二次空氣的流量設置較小。查了很多資料，間接蒸發制冷水蒸發利用效率一般在60-75%左右。就是說，如果我增加二次空氣的量，舍得多給點水費，得到的制冷功率，一定超過測得的數據。