来源：中国制冷学会杂志2026年6月  第三期 文章编号:ISSN1005-9180(2026)03-0015-04

曾永攀

(中信建筑设计研究总院有限公司，430010)

[摘要] 蒸发冷却技术作为一种高效经济的冷却方式，在我国西北地区的应用非常广泛。然而，中湿度地区因气候因素，夏季单纯依赖蒸发冷却难以满足需求，需结合机械制冷。结合新疆可克达拉市某学术报告厅的空调系统设计，介绍了蒸发冷却机组结合机械制冷的全空气空调系统在中湿度地区的应用。通过设计计算，分析该系统在不同气候条件下的性能表现，旨在为中湿度地区提供一种高效、节能、环保的空调解决方案，推动蒸发冷却技术在该地区的广泛应用。

[关键词] 蒸发冷却;机械制冷;中湿度地区

[中图分类号] TU831  [文献标志码]   A  doi:10.3969/J. ISSN. 1005-9180.2026.03.0004

Application of Evaporative Cooling Unit Combined with MechanicalRefrigeration in Medium Humidity Regions*

ZENG Yongpan

(CITIC Architecture Design and Research Institute Co., Ltd., 430010)

Abstract: As an efficient and economical cooling method, evaporative cooling technology is widely used in the northwest region of China. However, in areas with moderate humidity, relying solely on evaporative cooling in summer is difficult to meet the demand due to climate factors, and mechanical cooling needs to be combined. Based on the air conditioning system design of an academic lecture hall in Kekedala City, Xinjiang, this article introduces the application of an all air air conditioning system combining evaporative cooling units with mechanical refrigeration in areas with moderate humidity. By designing calculations and analyzing the performance of the system under different climatic conditions, the aim is to provide an efficient, energy-saving, and environmentally friendly air conditioning solution for areas with moderate humidity, and promote the widespread application of evaporative cooling technology in the region.

Key words: Evaporative Cooling; Mechanical Refrigeration; Areas with Moderate Humidity

蒸发冷却技术作为一种高效且经济的降温手段，主要依托水蒸发时吸收热量从而冷却周围空气的原理工作。当空气被冷却至设定温度后，可将其作为送风用于室内环境调节。该技术以水为冷量传输介质，有效减少了温室气体及CFC(氟利昂)的排放，实现了零污染运行。同时，通过利用干空气能，蒸发冷却技术显著降低了对电能的依赖，达到了节能减排的效果。运用蒸发冷却技术生产高温冷水的设备，主要有以下类型:一级直接蒸发冷却型冷水机组(如开放式冷却塔)、间接蒸发冷却式冷水机组(由间接与直接蒸发冷却段组合构成)，还有蒸发冷却和机械制冷联合的复合式高温冷水机组。目前，蒸发冷却技术已在我国西北地区得到广泛实践，而在中湿度区域，受气候影响，夏季需辅以机械制冷以满足系统冷量需求，其应用范畴正逐步拓展。本文以新疆可克达拉市某500座报告厅为例介绍蒸发冷却结合机械制冷的空调机组的应用。

1 蒸发制冷全空气系统

蒸发制冷全空气系统指的是空调房间的热湿负荷完全由经蒸发制冷处理后的空气承担的空调体系，如图1所示。

图1蒸发制冷全空气系统

间接蒸发冷水机组制取的高温冷水输入空气处理机间接蒸发段对室外新风进行等湿降温;经过等湿降温的新风随后进入空气处理机的直接蒸发段进行等焓降温;经过空气处理机处理后的室外新风则送人室内，用于除去室内余热余湿，并满足室内人员新风需求。在干热地域，夏季室外空调设计干球温度偏高，而室外空气含湿量、设计湿球温度及室外空调设计相对湿度皆较低，由间接蒸发冷水机组制备的高温冷水温度相对不高，可达15~18°C;但在相对较湿润地区，室外空气含湿量设计湿球温度和室外空调设计相对湿度均较高，因此需要考虑进一步降低送风温度和湿度，在多级蒸发制冷空调机组直接蒸发段后再增加蒸发盘管(机械制冷)则是一种有效措施。

2 工程概况

该项目所在地可克达拉市地处伊犁河谷地，东临伊宁市。可克达拉市属于温带大陆性气候，温和湿润。夏季空调室外计算干球温度和湿球温度分别为32.9°C和21.3°C。

报告厅为单层公共建筑，建筑面积1,822m2，建筑高度11.8m，能够容纳500人进行学术报告活动，室内吊顶高度6.35m。

3 报告厅空调设计

3.1设计计算参数

室外空气设计计算参数采用新疆伊宁台站数据。

表1室外空气计算参数

表2室内空气计算参数

3.2空调冷热负荷

采用天正暖通2013对报告厅进行冷热负荷计算，计算结果见下表。

表3冷热负荷计算表

因报告厅周围为一圈走道，报告厅除屋顶和地面外无外围护结构，另室内人员密集，单位面积人员较多，故报告厅显热负荷较小，潜热负荷和湿负荷相对较大。

3.3 夏季空调

(1)   方案一:不考虑附加机械制冷(压缩机)方案一的空气处理过程示意如图1所示。图中W为室外空气状态点，N为室内空气状态点，01为处理过程中状态点，02为送风状态点

W?01，室外空气经过间接蒸发段，等湿降温过程;

01?02，室外空气经过直接蒸发段，等焓降温过程;

伊宁地区干空气能间接蒸发冷水机组出水温度大约为19°C，即在W?01过程中，间接蒸发段内的冷水供水温度大约为19°C，考虑换热温差，设定01状态点的空气干球温度为24.5°C;设定机器露点为90%，得到02状态点参数，查表得其含湿量为14.4g/kg干空气。

图2方案一空气处理过程

由于当室内空气设计参数为干球温度26°C，相对湿度为60%时，其含湿量为14.2g/kg干空气，小于送风状态点02的含湿量，送风不能除去室内余湿;而减小状态点02空气的含湿量，则需要降低状态点01空气的干球温度，但间接蒸发冷水机组出水温度(19°C)限制了状态点01的干球温度的降低，因此调节室内状态点N的空气参数。状态点设计参数见表4.

表4方案一状态点设计参数

满足室内人员卫生要求的新风量G3:

G3=人均新风量x人数x1.1=15x500x1.1=8250 m³/h

综合以上三个风量，选取大值，取机组送风量为38,000m³/h。

(2)   方案二:考虑附加机械制冷(压缩机)

方案二的空气处理过程示意如图2所示。图中W为室外空气状态点，N为室内空气状态点，01和02为处理过程中状态点，03为送风状态点。

W?01，室外空气经过间接蒸发段，等湿降温过程;

01?02，室外空气经过直接蒸发段，等焓降温过程;

02?03，室外空气经过表冷段，减焓降温过程;

图3方案二空气处理过程

在方案一中，由于O2的含湿量较高，为了除去室内余湿，一方面需要提高室内空气(状态点N)的相对湿度，另一方面也需要增加送风量G。因此在方案二中，考虑在O2后增加直膨段(蒸发器)，对空气进行减焓降温，主要增加空气在室内的除湿能力，设定表冷器的机器露点为90%。状态点设计参数见表5.

表5方案二状态点设计参数

方案二虽然由于增加了机械制冷部分，增加了成本，但其一方面减少了空调机组送风量，相应的风机管道送回风口参数均不同程度减小;另外一方面也提高了空调机组面对恶劣天气时的处理能力，增加了空调机组的灵活性，可以针对不同的室外气候条件选择是否开启机械制冷部分，同时也能减少报告厅使用前的预冷开启时间;另外也提高了室内人员的热舒适性。因此综合考虑，选择方案二作为夏季空调方案。因报告厅空间密闭性较好，夏季空调排风量取空调机组送风量的90%;选择两台风量为14900m/的柜式离心风机作为夏季空调排风。

3.4 冬季空调

因报告厅属间断使用性质，而且人员为短时间停留，因此冬季采用散热器+热风供暖的方式。散热器保证10°C值班供暖，在报告厅使用时则开启热风供暖。考虑到增设换热器的成本增加，热风供暖采用在空调机组内设高温换热盘管，供回水温度同散热器供回水温度，为85/60°C。

结语4

本文介绍了在中湿度地区运用蒸发冷却技术的一种空调形式，即在空气处理机组中增设直膨机，进一步降低送风温度和湿度，并以在新疆可克达拉地某报告厅中的使用为例介绍了设计过程，为中湿度地区运用蒸发冷却技术提供了一些参考。

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