Chapter hvac engineering Fundamentals: Part 1 Introduction

Equipment: Part 1
317
temperature through the cooler to the initial difference between wet-
and dry-bulb temperatures:
t
⫺
t
db
db
1
2
Eff
⫽
⫻
100%
(9.4)
t
⫺
t
db
wb
1
1
The enthalpy of the water has been added to that of the air, so the
total heat of the airstream has actually increased. Nevertheless there
is a sensible cooling effect, which can be very satisfactory in a dry
climate. The resultant space humidity will be high compared to a me-
chanical refrigeration cycle. A very useful application of evaporative
cooling is in providing relief to workers in hot-process situations,
where larger airflows at moderate temperatures are most effective.
Evaporative coolers come in three types:
spray, slinger,
and
drip.
A
spray-filled system, sometimes called an
air washer,
utilizes the at-
omization effect of the sprays to provide an air-water contact surface
for evaporation. Baffles are then provided to eliminate any free mois-
ture from the airstream. A recirculating pump, makeup water, and
water treatment are needed. At the recommended air velocity of 500
ft / min, a 6-ft-long spray cooler will have an effectiveness of about 95
percent. A slinger is a rotating wheel, one edge of which is immersed
in the water sump, so that as the wheel rotates, water is thrown into
the air. The air passes through pads of fabric or shredded wood which
are wetted by the water spray to further increase contact between
water and air. The pads also act as free-moisture eliminators. Effec-
tiveness is on the order of 40 to 60 percent depending on the air ve-
locity. Drip-type coolers have pads which are wetted by water which
is distributed by gravity from an overhead trough. Excess water may
be wasted or recirculated by a small pump. This is the so-called swamp
cooler which is very common in residences in dry climates. Effective-
ness ranges from 30 to 50 percent. A
bleed
function is required for
evaporative cooler basins just as for cooling towers, to avoid solids
buildup on wetted surfaces. Chemical bacterial control is also recom-
mended.