蒸發冷卻是一種利用水蒸發吸熱的現象來降溫制冷的技術。分析其原理就要分析不飽和空氣、飽和空氣、水三者的關系。只要存在不飽和空氣，水就會不斷地蒸發，水溫就會不斷地趨近濕球溫度。在不考慮氣壓變化的前提下，區分為如下兩種情況:

(1)當水溫高于干球溫度時，水蒸發的熱量取自水本身。當水溫降到低于干球溫度，處于干球溫度與濕球溫度時，水蒸發的熱量取自空氣，使空氣溫度也不斷下降，最終，理想狀態下，水溫與空氣的干球溫度都等于濕球溫度，此時，水還是繼續蒸發，只不過是蒸發到空氣里的水蒸氣的數量等于回到水里的水蒸氣數量，空氣此時的水蒸汽飽和了，水蒸氣不再需要熱量來蒸發了。濕球溫度是水溫的極限值。

(2)當一開始水溫低于濕球溫度時，存在不飽和空氣，水不斷蒸發，水溫也不斷上升，兩者的熱量都取自空氣，使空氣的溫度不斷下降。最終，理想狀態下，水溫與空氣的干球溫度都等于濕球溫度，空氣此時的水蒸汽飽和了，水蒸氣不再需要熱量來蒸發了。濕球溫度是水溫的極限值。

基于上述原理可以看出，水溫越低，干濕球溫差別越大，也就是空氣濕度越小，蒸發冷卻的效果越顯著。同時這一原理也限制了蒸發冷卻空調不適用于高濕度的地區。蒸發冷卻技術分直接蒸發冷卻和間接蒸發冷卻兩種。直接蒸發冷卻就是利用空氣通過噴淋水的填料，和水直接接觸實現蒸發冷卻的，為等焓加濕，在降溫的同時，空氣濕度增加。

間接蒸發冷卻是在直接蒸發冷卻的基礎上加入了顯熱換熱過程，即利用一側空氣和水直接接觸蒸發冷卻產生的冷量對另一側空氣進行等濕降溫，空氣濕度不變，如圖2所示。經多年的實踐應用，出現了以直接蒸發冷卻、間接蒸發冷卻或與其他冷卻形式的多級組合應用的蒸發冷卻空調機組。

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