本申請是申請日為2014年02月25日、申請號為201480015766.5、名稱為“具有液體-空氣薄膜能量交換器的蒸發冷卻系統”的中國專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本發明要求2014年2月4日提交的名為“具有液體-空氣薄膜能量交換器的蒸發冷卻系統(evaporativecoolingsystemwithliquid-to-airmembraneenergyexchanger)”的美國專利申請us14/187413的優先權，所述美國專利申請us14/187413要求2013年3月15提交的名為“具有液體-空氣薄膜能量交換器的蒸發冷卻系統”的美國臨時專利申請us61/799321的優先權，這兩件美國專利申請通過引用整體合并于此。

背景技術：

本發明的實施方式大體上涉及一種蒸發冷卻系統和方法，更具體地，本發明涉及一種可以利用液體-空氣薄膜能量交換器(lamee)的蒸發冷卻系統和方法。

蒸發冷卻器通過冷卻流體(例如水)的蒸發對供應到空間中的供應氣流進行冷卻。隨著流體蒸發，根據流體的蒸發焓(enthalpy)，來自與流體接觸的氣流(例如，直接蒸發冷卻器中的供應氣流)的熱量被轉移到流體中。蒸發冷卻和傳統的蒸發-壓縮或吸收式制冷空調系統不同，在適于蒸發冷卻器的條件下，后者通常需要更多的能量以實現和蒸發冷卻器相同的效果。例如，蒸發冷卻器可能只需要水源以提供蒸發流體，并可選地需要氣流調節器(例如，風扇)以引導氣流與流體接觸，而相對于壓縮機空調更加節能。但是，傳統蒸發冷卻器的適宜條件范圍有限，即使在適宜條件下，可實現的冷卻范圍也有限。

例如，從蒸發冷卻器出來的空氣溫度不容易控制，取決于室外空氣的溫度和濕度水平。系統的冷卻潛力部分受限于室外濕球溫度(wetbulbtemperature)，室外濕球溫度是室外空氣溫度和濕度的因素。隨著室外空氣的濕度增加，蒸發冷卻系統的冷卻能力或潛力降低，供氣可能過分潮濕。在潮濕氣候中，傳統的蒸發冷卻器可能無法將供氣冷卻到舒適溫度和濕度。因此，通常使用更加耗能的空氣調節方案，例如蒸發-壓縮空調。

直接蒸發冷卻器利用蒸發液體水和供應氣流之間的直接接觸對供應氣流進行冷卻。盡管與蒸發-壓縮系統相比，傳統的直接蒸發冷卻器通常更加節能，但是它具有若干缺點。從冷卻器出來的供氣溫度可能不容易控制，取決于室外空氣的溫度和濕度水平。因此，供氣可能過于潮濕。直接蒸發冷卻系統需要細心維護以確保細菌、藻類、真菌和其他污染物不在水系統中繁殖并轉移到供氣中。由于這些系統利用蒸發液體水和供氣之間的直接接觸，污染物被攜帶到氣流中的情況可能會發生，導致室內空氣的質量降低、氣味、以及“室內空氣綜合征”。在單元內和蒸發墊上形成礦物沉積可能降低性能，并需要維護以進行補救。

蒸發冷卻塔以相同的原理工作，并面臨和直接蒸發冷卻器相同的挑戰。溶解礦物質在循環冷卻水中的積聚可能在交換表面上導致沉積物和水垢而降低性能。冷卻塔中的金屬組件和水管的腐蝕是一個普遍關注的問題。主要利用抽取或清除來控制水路中的礦物濃度水平。滅微生物劑、滅藻劑、過濾和其他處理方法被用于控制微生物和生物膜的生長。微生物，例如細菌、藻類和真菌在溫水中可以快速生長。特別受關注的一個問題是軍團桿菌(legionella)的生長，其可能引起軍團病。例如，具有開放式蒸發水系統的冷卻塔可能通過離開冷卻塔并進入周圍環境中的靄滴傳播軍團桿菌。導致死亡的多次軍團病的爆發就歸咎于冷卻塔的這種現象。因此，發展出了對冷卻塔水系統進行處理和維護的嚴格指導方針。所需的高水平維護，包括保持所有處理化學制品處于合適水平所需的成本和復雜度，對于在供熱、通風和空調(hvac)和工業冷卻應用中使用的開放回路冷卻塔而言是一個重大缺點。

仍然需要這樣一種蒸發冷卻系統：其能夠在更大范圍的條件和應用中使用，從而達到比傳統蒸發冷卻器所能達到的溫度更低的溫度。此外，仍然需要一種避免使用高能耗壓縮機空調的蒸發冷卻系統。

技術實現要素：

本發明的一些實施方式提供了一種蒸發冷卻系統，該蒸發冷卻系統可以包括：蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器，該蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器設置在清洗空氣室內，該清洗空氣室設置為引導清洗氣流；第一液體-空氣熱交換器，該第一液體-空氣熱交換器設置在處理空氣室內，該處理空氣室設置為引導處理氣流，所述處理氣流包括通過所述清洗空氣室的進氣口接收的外部空氣和通過所述清洗空氣室的出氣口提供調節后的處理空氣；空氣-空氣熱交換器，該空氣-空氣熱交換器設置在沿著所述清洗氣流的流動方向位于所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器的下游的所述清洗空氣室內；以及冷卻流體回路，該冷卻流體回路設置為在所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器和所述第一液體-空氣熱交換器之間循環蒸發冷卻流體，其中，所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器設置為利用所述清洗氣流對所述冷卻流體進行蒸發冷卻，并且其中，所述第一液體-空氣熱交換器設置為從所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器接收所述冷卻流體，并允許所述冷卻流體從所述處理氣流吸收熱量而冷卻所述處理氣流，所述空氣-空氣熱交換器設置為接收清洗空氣，并允許所述清洗空氣從沿著所述處理氣流的流動方向位于所述第一液體-空氣熱交換器上游的處理氣流或位于所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器上游的清洗空氣供應流中的至少一者中吸收熱量，而分別冷卻所述處理氣流和所述清洗空氣供應流。

優選地，所述空氣-空氣熱交換器設置在所述清洗空氣室和所述處理空氣室內，所述處理空氣室在沿著所述處理氣流的流動方向位于第一液體-空氣熱交換器上游的位置處，所述空氣-空氣熱交換器設置為允許所述清洗空氣在所述處理氣流進入所述第一液體-空氣熱交換器之前從所述處理氣流吸收熱量。

優選地，所述清洗空氣室的沿著所述清洗氣流的流動方向位于所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器下游的下游部分是彎曲的或帶有角度的之中的至少一者，而至少接近所述清洗空氣室的位于所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器上游的上游部分，所述空氣-空氣熱交換器設置在所述清洗空氣室的所述下游部分以及所述清洗空氣室的所述上游部分內，以允許清洗空氣排出流在清洗空氣供應流進入所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器之前從所述清洗空氣供應流吸收熱量。

優選地，所述空氣-空氣熱交換器穿過所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器延伸，從所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器的后面延伸至所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器的前面，所述空氣-空氣熱交換器設置為在所述清洗空氣供應流通過所述進氣口進入所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器之前從所述清洗空氣供應流吸收熱量。

優選地，所述空氣-空氣熱交換器是熱輪、熱管、板式換熱器或回轉式熱回收系統中的至少一者。

優選地，所述第一液體-空氣熱交換器設置為將所述處理氣流作為調節后的供氣排出，該調解后的供氣被引導到封閉空間中。

優選地，該蒸發冷卻系統還包括第二液體-空氣熱交換器，該第二液體-空氣熱交換器設置在所述清洗空氣室內，所述清洗空氣室在沿著所述清洗氣流的流動方向位于所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器的上游，所述第二液體-空氣熱交換器設置為從所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器或所述第一液體-空氣熱交換器中的至少一者接收所述冷卻流體，并允許在所述冷卻流體和所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器上游的所述清洗氣流之間進行熱傳遞。

優選地，所述冷卻流體回路設置為在第一路徑和第二路徑之間劃分離開所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器的所述冷卻流體，所述第一路徑將第一路冷卻流體引導至所述第一液體-空氣熱交換器，所述第二路徑將第二路冷卻流體引導至所述第二液體-空氣熱交換器。

優選地，所述第一液體-空氣熱交換器設置為供應所述調節后的處理空氣，該調節后的處理空氣被引導到封閉空間中。

優選地，所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器設置為引導所述冷卻流體和所述清洗氣流穿過被薄膜分離層分開的通道，所述薄膜分離層上包括半透膜。

優選地，所述第一液體-空氣熱交換器是第二蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器。

優選地，該蒸發冷卻系統還包括沿著所述冷卻流體回路設置在所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器和所述第一液體-空氣熱交換器之間的制冷器，所述制冷器選擇性地運行，以當所述制冷器運行時，在所述冷卻流體進入所述第一液體-空氣熱交換器之前為所述冷卻流體提供額外冷卻。

優選地，該蒸發冷卻系統還包括除濕液體-空氣膜能量交換器，所述除濕液體-空氣膜能量交換器設置在所述清洗空氣室內，所述清洗空氣室在沿著所述清洗氣流的流動方向位于所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器的上游，所述除濕液體-空氣膜能量交換器設置為循環液體干燥劑流體，從而允許流經所述除濕液體-空氣膜能量交換器的清洗氣流在進入所述蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器之前降低濕度或溫度中的至少一者。

附圖說明

圖1是根據一種實施方式的蒸發冷卻系統。

圖2是圖1所示蒸發冷卻系統的一種實施方式的示意圖。

圖3是與蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器連接的水收集裝置的一種實施方式的示意圖。

圖4是與圖3所示蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器連接的第二蒸發冷卻器液體-空氣膜能量交換器的示意圖。

圖5是圖1所示蒸發冷卻系統的一種實施方式的示意圖。

圖6是圖1所示蒸發冷卻系統的一種實施方式的示意圖。

圖7是圖1所示蒸發冷卻系統的一種實施方式的示意圖。

圖8是圖1所示蒸發冷卻系統的一種實施方式的示意圖。

圖9是圖1所示蒸發冷卻系統的一種實施方式的示意圖。

圖10是根據一種實施方式的蒸發冷卻方法的流程圖。

具體實施方式

結合附圖，可以更好地理解前面的發明內容，以及下面對某些實施方式進行的詳細描述。以單數形式表述并以詞語“一個”或“一者”進行描述的元素或步驟應該理解為不排除元素或步驟的復數形式，除非這種排除被明確指出。此外，“一種實施方式”不應理解為將同樣包含所述特征的附加實施方式排除在外。此外，除非明確另有說明，“包括”或“具有”一個或多個具有特定特性的元素的實施方式可以包括不具有所述特性的附加元素。

圖1是根據一種實施方式的蒸發冷卻系統100。如圖1所示，蒸發冷卻系統100可以與數據中心102關聯，并用于冷卻在數據中心102內循環的處理氣流104。數據中心102包括產生熱量的多個服務器機架106。處理氣流104吸收熱量，提高處理氣流104的溫度。例如，處理氣流104在進入蒸發冷卻系統100的氣室(plenum)時溫度可以達到至少100°f。在一種實施方式中，蒸發冷卻系統100可以將處理氣流104冷卻到80°f以下，由此處理氣流104可以穿過數據中心102再循環，從而從服務器機架106吸收熱量。盡管在圖1中顯示了數據中心102，但是需要注意，圖1指示蒸發冷卻系統100的一種示例應用。在其他實施方式中，蒸發冷卻系統100可以用于其他商業應用，甚至住宅應用，例如商業樓或住宅樓等。

蒸發冷卻系統100可以包括用于對清洗氣流110進行蒸發冷卻的液體-空氣能量交換器(lamee)108。lamee108在這里可以稱為蒸發冷卻器108和/或蒸發冷卻器lamee108。清洗氣流(scavengerairstream)110-在這里也稱為清洗空氣110，其可以是周圍室外條件下的室外空氣。系統100還包括第一液體-空氣熱交換器(lahe)112(下文中稱為冷卻盤管(coolingcoil)112)，其設計為對處理氣流104進行冷卻。蒸發冷卻流體114可以流過lamee108，從而對清洗氣流110進行蒸發冷卻。離開lamee108的冷卻流體114(其在lamee108中冷卻)循環到冷卻盤管112中。冷卻盤管112內的冷卻流體114從處理氣流104吸收熱量，使處理氣流104冷卻。蒸發冷卻系統100可以是間接蒸發冷卻系統，因為蒸發冷卻的氣流(例如，清洗氣流110)可以與供應給空間的空氣(例如，處理氣流104)分開。

在所示實施方式中，離開冷卻盤管112的冷卻流體114進一步被循環到預冷卻第二lahe116(下文中稱為預調節器或預調節器116)。預調節器116設計為通過可感測的熱傳遞(sensibleheattransfer)向蒸發冷卻器lamee108上游的清洗氣流110提供預冷卻(或預加熱，這取決于空氣條件)。例如，在炎熱氣候中，清洗空氣110在進入蒸發冷卻器lamee108之前通過預調節器116中的冷卻流體114進行預冷卻。對清洗空氣110進行預冷卻可以降低清洗空氣110的濕球溫度，允許冷卻流體114和清洗空氣110之間更多的熱傳遞。然而，在溫和氣候中，清洗空氣110在進入蒸發冷卻器lamee108之前通過預調節器116中的冷卻流體114選擇性地進行預加熱。對清洗空氣110進行預加熱可以提高lamee108中的水分轉移潛力(例如，通過降低清洗空氣100的相對濕度)，以允許蒸發冷卻器108中的冷卻流體114和清洗空氣110之間更多的能量轉移。由于對清洗空氣110進行了預加熱，在冷卻流體114進入蒸發冷卻器lamee108之前，通過預調節器116可以降低冷卻流體114的溫度。

蒸發過程降低了離開lamee108并進入冷卻盤管112中的冷卻流體114的溫度。因此，冷卻流體114從處理氣流104中吸收更多的能量或熱量，將處理氣流104冷卻到比在不對清洗空氣110進行預冷卻的情況下所能達到的溫度更低的溫度。在離開預調節器116之后，冷卻流體114可以返回至lamee108，以再次蒸發冷卻。因此，冷卻流體114可以在lamee108，冷卻盤管112和預調節器116之間的冷卻流體回路中運轉?？蛇x地，冷卻流體回路可以是閉合回路。

蒸發冷卻系統100還可以包括空氣-空氣熱交換器(aahe)108。aahe108可以是熱管、熱輪、板式換熱器等。清洗空氣110進入位于預調節器116下游的aahe118和lamee108。正好在進入aahe118之前，清洗空氣110在中間級107中預冷卻和蒸發冷卻。處理氣流104作為回流空氣進入位于冷卻盤管112上游的aahe118，該回流空氣的溫度要高于進入aahe118的已冷卻清洗空氣110。因此，在aahe118內，處理氣流104將熱量傳遞給清洗空氣110。處理氣流104作為預調節的處理空氣104在位于冷卻盤管112上游的中間級109離開aahe118。清洗空氣110的溫度提高，而離開aahe118的清洗空氣110作為廢氣從系統110排出。因此，aahe118利用離開lamee108的清洗空氣110的較低溫度為處理氣流104提供額外冷卻，而不是僅僅在清洗空氣110離開lamee108之后將其排出。

中間級109中預調節的處理氣流104被引導到冷卻盤管112中以進一步冷卻。處理氣流104可以穿過冷卻盤管112的盤管，歸因于這些盤管內已冷卻的冷卻流體114，所述盤管的溫度低于處理氣流104的溫度。來自處理氣流104的熱量可以通過盤管傳遞至冷卻流體114，降低處理氣流104的溫度。如圖1所示，離開冷卻盤管112的已冷卻處理氣流104返回提供給數據中心102的冷通道(coldaisle)120。因此，蒸發冷卻系統100可以包括用于冷卻處理氣流104的多個冷卻裝置和/或操作。如圖1所示，熱返回處理氣流104首先在aahe118中預冷卻，然后在冷卻盤管112中進一步冷卻。預冷卻步驟允許處理氣流104達到比在不進行預冷卻的情況下所能達到的溫度更低的溫度。

冷通道120中的已冷卻處理氣流104在進入數據中心102的熱通道122之前從服務器機架106吸收熱量。熱通道122接收熱的處理氣流104，并將其引導向蒸發冷卻系統100的入口氣室(entryplenum)。因此，處理氣流104穿過數據中心102再循環。可選地，室外空氣可以與處理氣流104混合和/或一部分處理氣流104可以被凈化。在一種替代實施方式中，離開蒸發冷卻器lamee108的冷卻流體114可以被直接輸送至服務器機架106或其他熱源。例如，冷卻盤管112或不同的熱交換器可以設置在服務器機架106上或靠近服務器機架106設置，從而替代對在數據中心102中循環的處理氣流104進行冷卻而提供液體冷卻，或者在對在數據中心102中循環的處理氣流104進行冷卻之外提供液體冷卻。

這里描述的蒸發冷卻系統100能夠在不需要對室外空氣進行除濕或補充冷卻(例如，冷卻器)的情況下將處理氣流104冷卻到比室外空氣(例如，清洗空氣110)的濕球溫度低的溫度。處理氣流104可以被冷卻到理論上接近室外空氣露點的溫度。盡管不需要除濕和/或補充冷卻，但是可以向系統100中增加所述附加操作和/或組件，從而促進處理氣流104的冷卻，就如這里所描述的一種或多種實施方式一樣。

圖2是圖1所示蒸發冷卻系統100的一種實施方式的示意圖。圖2所示的蒸發冷卻系統100包括組件，所述組件允許蒸發冷卻的流體114對處理氣流104進行冷卻，并對清洗氣流110進行預冷卻。在所示實施方式中，蒸發冷卻系統100包括蒸發冷卻器lamee108、冷卻盤管112以及預調節器116。

蒸發冷卻器lamee108可以包括進氣口210和排氣口212。清洗氣流110通過進氣口210被接收，并通過排氣口212被排出?？蛇x地，進氣口210和/或排氣口212的截面積可以是清洗空氣室202的寬度。lamee108還包括流體入口214和流體出口216，流體入口214和流體出口216分別設置為接收和排出冷卻流體114。在一種實施方式中，流體入口214可以位于lamee108的頂部218，由此冷卻流體114可以穿過lamee108的內部，朝著lamee108的底部220上的流體出口216下落。lamee108還可以包括多個薄膜分離層(未顯示)，所述薄膜分離層包括由半透膜(未顯示)形成的屏障。膜障可以設置為允許熱量和蒸氣(例如，水蒸氣)而不允許污染物(例如固體和液體)通過薄膜傳遞。薄膜可以是親水性的、疏水性的、多孔的，等等。在一種實施方式中，薄膜可以是親水性的并且無孔，由此薄膜允許水蒸氣而不允許空氣或液體水穿過它傳遞。

來自清洗空氣110的熱量傳遞至lamee108內的冷卻流體114。舉例來說，薄膜分離層可以隔開以在它們之間限定通道。在一種實施方式中，膜障一側上的通道可以接收冷卻流體114，而膜障另一側上的相鄰通道可以接收清洗氣流110。當冷卻流體114的蒸汽壓高于清洗氣流110的蒸汽壓時，在冷卻流體114中發生蒸發。當發生蒸發時，熱量被收集。熱量的至少一部分可能來自于冷卻流體114，使冷卻流體114冷卻。此外，一部分熱量可能來自于清洗氣流110，由此熱穿過膜障傳遞到冷卻流體114中。來自冷卻流體114的已蒸發蒸氣可以穿過膜障從冷卻流體114傳遞到清洗氣流110中。通過將蒸氣傳遞到清洗氣流110中，使冷卻流體114冷卻。清洗空氣110吸收蒸氣，使清洗氣流110冷卻并增加它的濕度。由于通過蒸發實現了潛在的熱傳遞，從流體出口216排出的冷卻流體114以及從排氣口212排出的氣流110都可以比在進入蒸發冷卻器lamee108時更涼。

蒸發冷卻器lamee108可以排除至少一部分的維護要求和傳統“開放式”蒸發系統的問題，在傳統“開放式”蒸發系統中，蒸發流體與吸收流體蒸氣的氣流直接接觸。在一種實施方式中，lamee108的膜障阻止在空氣和流體之間傳遞污染物和微生物，例如細菌。薄膜保護冷卻流體114遠離清洗氣流110中的污染物，極大地減少污染物和微生物在冷卻流體中積聚。因此，可以降低對冷卻流體114進行化學處理和/或過濾的頻率。此外，蒸發冷卻系統100可以直接連接至飲用水源，并可以通過周期性地沖洗或清除冷卻流體對礦物質積聚進行控制。

冷卻流體114通過冷卻流體回路在系統100中循環，該冷卻流體回路可以是閉合回路。冷卻流體114可以是水、液體干燥劑、乙二醇、其他吸濕性流體、其他蒸發流體，和/或其組合。從lamee108的流體入口214開始，舉例來說，冷卻流體114經過lamee108流向流體出口216，冷卻流體114的溫度在流體出口216處降低。在一種實施方式中，離開lamee108的冷卻流體114的溫度低于冷卻流體回路中所有其他位置上的冷卻流體114的溫度。冷卻流體114可以被排放到用于儲存冷卻流體114的水槽224或其他容器中。水槽224可以具有清除排出口和新鮮流體入口，例如水源。可選地，清除排出口和新鮮流體入口可以是閉合冷卻流體回路中的冷卻流體114的僅有的接入點。在需要的情況下，可以使用一個或多個泵226泵取來自水槽224內的冷卻流體114，以將冷卻流體114供應給冷卻盤管112?？梢允褂帽?26來選擇性地調節經過冷卻回路的冷卻流體114的流量。

在一種實施方式中，冷卻流體114是液體干燥劑，該液體干燥劑是低濃度鹽溶液。鹽的存在可以使冷卻流體114消毒，從而防止細菌在系統100中生長。此外，干燥劑鹽影響溶液的蒸汽壓，并允許冷卻流體釋放水分或者從空氣中吸收水分。因此，可以根據控制目的對液體干燥劑的濃度進行調節，從而控制蒸發冷卻器lamee108內的清洗氣流110的冷卻量。

現在參考圖3，蒸發冷卻系統100還可以包括水收集裝置314。水收集裝置314可以包括接收液體干燥劑冷卻流體114的第一入口316和接收水源的第二入口318。水源可以是飲用水或非飲用水，例如灰水、雨水、經過處理的廢水等。在水收集裝置314內，液體干燥劑充當提取溶液，以將來自水源的純水拉入到冷卻流體114中。水收集裝置314可以包括膜障，該膜障過濾從水源提取的水。因此，可以從非飲用水源過濾得到純水，并用作冷卻流體114的補充水。通過利用水收集裝置314對水源進行過濾以得到純水，可以防止礦物質在冷卻流體回路中積聚和沉積。

在一種實施方式中，水收集裝置314可以是液體-液體薄膜交換器，該液體-液體薄膜交換器包括用于對水源進行過濾的膜障。在一種替代實施方式中，水收集裝置314可以是正向滲透系統，該正向滲透系統將純水作為蒸發冷卻系統100中的補充水輸送至冷卻流體114?；蛘?，水收集裝置314可以是反向滲透(reverseosmosis)系統、離子交換(ionexchange)系統、電滲析(electrodialysis)系統、蒸氣蒸餾(vapordistillation)系統或其他類型的過濾系統，所述系統將直接將補充水添加到冷卻流體114中。如圖所示，水收集裝置314可以通過再循環管道連接至保存冷卻流體114的水槽224。在一種替代實施方式中，水收集裝置314可以設置為與主冷卻流體回路串聯(in-line)。可選地，水收集裝置314可以具有清除排出口。

再次參考圖2，通過從在冷卻盤管112中流動的處理氣流104吸收熱量，冷卻流體114的溫度可以在冷卻盤管112中提高。在離開冷卻盤管112之后，冷卻流體114流向預調節器116。當預調節器116被用于預冷卻時，冷卻流體114在清洗氣流110進入蒸發冷卻器lamee108之前從清洗氣流110吸收熱量。因此，冷卻流體114在離開預調節器116時的溫度比沿著冷卻流體回路的所有其他位置或階段都要高。但是，如果預調節器116被用于對清洗氣流110進行預加熱，則沿著冷卻流體回路的冷卻流體114的最高溫度可能在進入預調節器116之前產生。從預調節器116開始，冷卻流體114流向lamee108的流體入口214，從而完成回路，并開始新的循環。

盡管冷卻流體114從處理空氣104以及清洗空氣110吸收熱量，但是冷卻流體114的溫度提升可以相對較小，因為熱量的一部分被用作潛熱以蒸發冷卻流體114，并且冷卻流體114還可以(例如，由于水的存在)具有高熱容量。例如，當處理氣流104和清洗氣流110的流量大致相等并且蒸發冷卻系統100提供整個冷卻負荷時，冷卻流體114的最高溫度為大約80°f，最低溫度為大約70°f，由此在整個回路中，溫度的波動僅為大約10°f。相比之下，處理氣流104可以在蒸發冷卻系統100中冷卻，例如，從104°f的返回處理空氣溫度冷卻為75°f的供應處理空氣溫度，改變29°f。

如圖2所示，清洗氣流110在入口端204進入清洗空氣室202。可以通過風扇206或者設置在空氣室202內或靠近空氣室202設置的其他類型氣流調節器將清洗氣流110吸入到清洗空氣室202中。在所示實施方式中，風扇206在沿著清洗氣流110的流動方向位于lamee108的下游?？梢钥刂骑L扇206的輸出，從而隨著時間推移調節通過空氣室202的空氣110的體積(例如，流量)。借助對通過清洗空氣室202的清洗空氣110的流量進行調節，可以控制蒸發冷卻系統100所獲得的冷卻量。在所示實施方式中，清洗氣流110通過預調節器116被冷卻，然后在位于預調節器116下游的蒸發冷卻lamee108中進一步冷卻。清洗空氣110作為廢氣通過出口端222從清洗空氣室202中排出?？蛇x地，例如圖1所示，利用位于清洗氣流110和處理氣流104之間的aahe118，清洗空氣110可以被引導穿過熱交換器，并在被排出之前被用于吸收一部分熱量。

處理氣流104在入口端230進入處理空氣室228?？梢酝ㄟ^風扇232或其他氣流調節器來抽取和/或推送處理氣流104。處理氣流104與處理空氣室228中的冷卻盤管112互相作用。處理氣流104將熱量傳遞至冷卻盤管112中的冷卻流體114，然后通過空氣室228的出口端234作為調節后的供氣排出，該調解后的供氣被引導到空調空間中。例如，處理氣流104可以排放到數據中心、大廳、體育館、房間等。可選地，處理氣流104可以沿著處理氣流104的流動方向在冷卻盤管112的上游被預冷卻，或者在冷卻盤管112的下游被后冷卻，從而進一步降低所供應的處理氣流104的溫度和/或濕度。

在圖4所示的替代實施方式中，可以替代冷卻盤管112(圖2所示)，或者在冷卻盤管112之外在處理空氣室228中設置第二蒸發冷卻器lamee330。第二蒸發冷卻器lamee330可以與清洗空氣室202中的蒸發lamee108相似。例如，冷卻流體331穿過第二蒸發冷卻器lamee330循環，從處理氣流104吸收熱量(例如，潛熱)。可以在第二lamee330和蒸發冷卻器lamee108之間設置液體-液體熱交換器(llhe)332。重新循環回流體回路中的第二lamee330的入口334的第二lamee330的冷卻流體331可以進入llhe332，其中冷卻流體331將熱量傳遞至蒸發冷卻器lamee108的冷卻流體114。冷卻流體331可以是水、液體干燥劑等，并且不需要與冷卻流體114相同，因為兩種流體不再llhe332內混合。

冷卻流體114可以在離開蒸發冷卻器lamee108之后進入llhe332，此時冷卻流體在回路中具有最低相對溫度。通過引導冷卻流體114以最低溫度穿過llhe332，可以對第二lamee330的冷卻流體331提供最大程度的冷卻(例如，熱吸收)，冷卻流體331隨后被用于冷卻處理氣流104。

圖5是圖1所示蒸發冷卻系統100的一種實施方式的示意圖。圖5所示冷卻系統100的實施方式可以與圖2所示的實施方式類似，因為冷卻系統100包括冷卻流體114，冷卻流體114在蒸發冷卻器lamee108、冷卻盤管112和預調節器116之間的冷卻流體回路中循環。冷卻流體回路可以由連接在一起的管道形成，例如pvc管或銅管。預調節器116和lamee108為清洗氣流110提供冷卻，而冷卻盤管112為處理氣流104提供冷卻。如圖5所示，在冷卻流體114離開lamee108的流體出口216之后(可選地，暫時儲存在水槽224中)，冷卻流體114可被泵送通過冷卻流體回路中的t形連接器302，該t形連接器302使冷卻流體114分流。t形連接器302可以是t形管接頭，該t形管接頭將一路輸入冷卻流體114分成兩路輸出流?；蛘撸娲褂胻形連接器302，可以從水槽224延伸出兩個單獨的管路，由此一個管路通向冷卻盤管112，另一個管路通向預調節器116。存在多種可能的t形連接器、控制閥以及回路布局，以實現不同的控制方法或冷卻盤管和/或預調節器116中的不同流體溫度。例如，冷卻盤管112外面的溫暖流體114可以與來自水槽224的冷流體114混合，從而控制進入預調節器116的流體114的溫度，并由此控制進入lamee108的清洗空氣110的溫度。

在一種實施方式中，冷卻流體回路的從t形連接器302延伸的第一分段304與冷卻盤管112連接，從而向冷卻盤管112供應冷卻流體114，這與圖1和圖2所示的實施方式相似?；芈返牡诙侄?06從t形連接器302直接延伸至預調節器116，從而向預調節器116供應冷卻流體。離開冷卻盤管112和預調節器116的流體114可以被輸送至lamee108的流體入口214?？蛇x地，可以使用第二t形連接器308在分開的兩路冷卻流體114進入lamee108之前將它們重新結合在一起。第二t形連接器308可以設置在流體入口214附近。

因為離開lamee108的冷卻流體114在冷卻流體回路中具有最低溫度，t形連接器302將冷卻流體114分流，從而同時為冷卻盤管112以及預調節器116提供最低溫度的流體114。該實施方式與圖2所示的實施方式不同，其中冷卻流體114在進入預調節器116之前穿過冷卻盤管112循環。通過使用t形連接器302，為預調節器116提供最冷的冷卻流體114，這可以為清洗空氣110提供更多的預冷卻，潛在地促進系統100的冷卻。

圖6是圖1所示蒸發冷卻系統100的一種實施方式的示意圖。圖6所示的實施方式包括制冷器402以在需要時提升系統100的冷卻潛力。制冷器402可以是一個或多個制冷劑-液體交換器和壓縮機404。制冷器402還可以包括從冷卻流體114吸收熱量的蒸發器406，以及排斥來自制冷器402的熱量的冷凝器408?；蛘撸评淦?02可以是吸附式制冷器、吸收式制冷器或需要熱量輸入以產生制冷的其他類型制冷器。制冷器402可以設置在系統100中，位于lamee108和冷卻盤管112之間，由此冷卻流體114可以在進入冷卻盤管112之前過冷卻(sub-cooled)。與冷卻流體114未過冷卻相比，冷卻盤管112中過冷卻的冷卻流體114可以將處理氣流104冷卻到更低的溫度。離開冷卻盤管112的處理氣流104的溫度可以至少部分地通過調節制冷器402以改變進入冷卻盤管112的過冷卻的冷卻流體114的溫度而得到控制?；蛘?，制冷器402或附加制冷器可以設置在冷卻系統100中的不同位置上，例如，設置在冷卻盤管112和預調節器116之間，從而通過預調節器116促進清洗空氣110的冷卻?？蛇x地，制冷器402可以為加熱泵，該加熱泵能夠在冷卻模式和加熱模式之間可選擇地切換。因此，當選擇加熱模式時，制冷器402可以從提供冷卻切換到提供加熱。

當必要時，或者當需要時，制冷器402將提供補充冷卻。根據清洗氣流110和返回處理氣流104的當前條件(例如，溫度和濕度)，以及供應給空間的供應處理氣流104的理想條件，可以選擇性地對制冷器402進行控制而不定期地運行。在一種實施方式中，來自制冷器402的熱量可以從冷凝器408排出和/或在進入lamee108之前通過制冷劑-液體熱交換器410傳遞至冷卻流體114，如圖6所示。冷卻流體114中增加的熱量將提高lamee108中的蒸發冷卻量，此外將制冷器402中的冷凝溫度保持在低水平。通過將熱量排放至流體114，制冷器402可以更高的性能系數運行?；蛘?，來自制冷器402的熱量可以在另一個位置排放和/或排放至另一種媒介，例如排放至環境空氣，或排放至離開蒸發冷卻器lamee108的空氣。

圖7是圖1所示蒸發冷卻系統100的一種實施方式的示意圖。如圖7所示，系統100可以包括位于清洗空氣室202中的蒸發冷卻器lamee108上游的除濕lamee502，從而在清洗氣流110在蒸發冷卻器lamee108中蒸發冷卻之前降低它的濕度。通過對清洗氣流110進行預干燥，進一步提高了系統100中的冷卻潛力，因為氣流中的濕度可能限制通過蒸發冷卻所能達到的冷卻量。除濕lamee502還可以對清洗氣流110進行預冷卻，并可以取代圖5所示的預調節器116。在一種替代實施方式中，除濕lamee502可以位于預調節器116以及蒸發冷卻器lamee108的上游。干燥劑除濕能夠使處理氣流104的溫度更低，輸入到系統100中的能量很少。如同下面所描述的那樣，增加的能量的形式可以是用于對干燥劑進行干燥的熱量。

除濕lamee502的構造可以與蒸發冷卻器lamee108的構造類似。但是，在一種實施方式中，除濕lamee502集成有干燥劑管道504，該干燥劑管道504循環液體干燥劑流體506。干燥劑流體506可以是氯化鋰鹽溶液(lithiumchloridesaltsolution)或本領域中公知的其他液體干燥劑溶液。干燥劑流體506可以從lamee502內的清洗氣流110吸收熱量以及水分?？蛇x地，干燥劑流體506從lamee502排放到干燥劑罐508中?？梢酝ㄟ^液體-液體熱交換器510從干燥劑罐508汲取干燥劑流體506。在熱交換器510內，來自干燥劑流體506的熱量可以傳遞至冷卻流體114，冷卻流體114朝著蒸發冷卻器lamee108循環。冷卻的干燥劑流體506可以再循環回到除濕lamee502。

干燥劑流體506的成分可以與在蒸發冷卻器lamee108內循環的冷卻流體114不同。例如，干燥劑流體506可以是氯化鋰溶液，而冷卻流體114可以是純水。因此，干燥劑流體506在與冷卻流體114分開的回路中循環，從而防止流體506和114混合。流體506和114之間的唯一相互作用可能是在熱交換器510內，熱傳遞在熱交換器510中發生。

在運行期間，干燥劑流體506可能由于吸收的水分而稀釋，降低流體506中干燥劑的濃度，因此降低除濕lamee502的干燥能力。冷卻系統100可以包括再生系統以濃縮干燥劑流體506。再生系統可以控制除濕lamee502內的液體干燥劑的濃度。例如，再生系統可以被用于改變干燥劑流體506中的液體干燥劑的濃度，從而調節離開除濕lamee502并進入蒸發冷卻器lamee108的清洗氣流110的濕度。通過調節清洗氣流110的濕度，可以改變冷卻流體114和/或蒸發冷卻器lamee108內清洗氣流110的冷卻量。

再生系統可以是設置在清洗空氣室202中的再生lamee512，該清洗空氣室202位于蒸發冷卻器lamee108的下游?；蛘撸偕到y可以遠程設置。循環干燥劑流體506的干燥劑流體回路中的出口514可以清除一部分干燥劑流體506，并將流體506引導至再生系統。再生系統可以是脫水裝置，從而通過加熱和非加熱處理，例如過濾、薄膜蒸餾、真空處理和/或化學處理將水分從干燥劑流體506除去。隨著水分被除去，干燥劑流體506中的干燥劑的濃度增加。在一種實施方式中，再生系統可以是再生lamee512。

來自干燥劑流體506的水分可以釋放到從冷卻系統100排放的清洗氣流110中。因此，離開冷卻系統100的排出清洗氣流110可能是溫暖和濃密的。離開再生系統(例如，lamee512)的濃縮干燥劑流體506可以通過入口516重新進入干燥劑流體回路。作為使用再生系統的替代，或者在使用再生系統之外，還可以通過向干燥劑流體儲存罐508中引入濃縮干燥劑來提高干燥劑流體506的濃度。

圖8和圖9顯示了如何利用蒸發lamee108下游的清洗氣流110，在其從冷卻系統100排出之前進行額外冷卻。

圖8是圖1所示蒸發冷卻系統100的一種實施方式的示意圖。圖8顯示了如何利用蒸發lamee108下游的清洗氣體110在處理氣流104到達冷卻盤管112之前對返回處理氣流104進行預冷卻。冷卻系統100包括空氣-空氣熱交換器(aahe)602，aahe602在清洗氣流110和處理氣流104之間實現熱傳遞。aahe602可以設置為從蒸發冷卻器lamee108回收冷卻，從而提高系統效率和冷卻能力。

在一種實施方式中，aahe602可以位于沿著清洗氣流110的流動方向位于蒸發冷卻器lamee108的下游的清洗空氣室202內，并位于沿著處理氣流104的流動方向位于冷卻盤管112的上游的處理空氣室228內。清洗氣流110和處理氣流104可以按交叉流的方向進入aahe602?；蛘?，所述方向可以是逆流或其他的相對方向。aahe602可以設置為允許在氣流110和104之間傳遞熱量，但是不傳遞污染物或具有質量的其他顆粒或分子。例如，aahe602可以包括位于氣流110和104之間的膜障，所述膜障不可滲透，但是有利于傳遞熱量。aahe602可以是板式換熱器、熱輪、熱管、回轉式熱量回收系統等。

例如，離開lamee108的清洗空氣相對于95°f的室外空氣溫度可以冷卻到80°f的溫度。不再將冷卻的清洗空氣110排放到環境中，清洗空氣110穿過aahe062，在aahe602中，冷卻的清洗空氣110從處理氣流104吸收熱量。穿過aahe602的處理氣流104的冷卻潛力意義重大，因為溫度為(舉例來說)104°f的返回處理氣流104在到達冷卻盤管112之前可以通過aahe602預冷卻到83°f。通過這種利用排出清洗氣流110實現的預冷卻，能夠使供應到空間中的處理氣流104達到比單獨使用冷卻盤管112所能達到的溫度更低的溫度。

在一種實施方式中，冷卻系統100可以具有多個旁路通道，以允許氣流110和114在需要時繞過冷卻系統100的各種組件。例如，位于清洗空氣室202中，或沿著清洗空氣室202設置的第一空氣旁路通道604可以引導清洗氣流110繞過預調節器116和蒸發lamee108。第一空氣旁路通道604具有位于預調節器116上游的進氣口606和位于蒸發lamee108下游的排氣口608。進氣口606和排氣口608具有擋板或其他旁路裝置，當蒸發lamee108和預調節器116對清洗氣流110進行冷卻時，所述擋板或其他旁路裝置可以關閉，以阻止氣流進入旁路通道604。位于處理空氣室228中，或沿著處理空氣室228設置的第二空氣旁路通道610可以引導處理氣流104繞過冷卻盤管112。第二空氣旁路通道610具有進氣口612和排氣口614，進氣口612和排氣口614各自可以具有擋板，當冷卻盤管112對處理氣流104進行冷卻時，所述擋板限制氣流進入旁路通道610。

例如，當來自室外空氣的清洗氣流110足夠涼以對處理空氣104提供充分冷卻時，蒸發lamee108、冷卻盤管112以及預調節器116可以關閉，因為不需要對清洗空氣110進行額外冷卻。清洗空氣110可以穿過第一空氣旁路通道604，處理氣流104可以穿過第二空氣旁路通道610，從而繞過不運行的組件。依然保持室外空氣溫度的清洗空氣110被引導向aahe602，冷卻清洗空氣110從熱的返回處理氣流104吸收熱量，從而通過自然冷卻對處理氣流104進行冷卻。因此，當清洗空氣110足夠冷卻時，aahe602可以處理全部的冷負荷。

可選地，冷卻系統100可以包括一個或多個混合位置，處理氣流104(其可能比清洗空氣110更干燥)在所述混合位置與清洗氣流110混合。通過添加更干燥的空氣，降低清洗氣流110的濕球溫度，這可以使冷卻系統100實現更低的溫度。例如，處理空氣104可以在清洗空氣室202中在預調節器116上游和/或在預調節器和蒸發冷卻器lamee108之間與清洗空氣110混合。

冷卻系統100還可以包括一個或多個補充位置，新鮮室外空氣(例如，清洗空氣110)在所述補充位置添加到處理空氣室228內的處理氣流104。某些建筑可能要求向空間中添加一定量的新鮮空氣，該空氣可以來自于新鮮空氣單元(未顯示)。例如，新鮮空氣可以在任意位置添加到處理氣流104中，包括在aahe602的上游、在aahe602和冷卻盤管112之間和/或在冷卻盤管112的下游。

在所示實施方式中，冷卻系統100包括控制器616。控制器616可以與系統100的一個或多個組件可交流地連接?？刂破?16可以用于自動或半自動地調節蒸發冷卻系統100的參數，從而控制提供給處理氣流104的冷卻(或加熱)量。例如，控制器616可以設置為控制風扇206，232的輸出，從而分別調節清洗氣流110和處理氣流104的流量?？刂破?16還可以控制泵226，從而調節穿過流體回路的冷卻流體114的流量。此外，控制器616可以控制第一空氣旁路通道604的進氣口606上的擋板和第二空氣旁路通道610的進氣口612上的擋板，從而選擇性地使氣流110和104轉向，繞過系統100的不同組件。

控制器616的設計細節對于本發明的主題并不關鍵。相反，可以使用任意合適的現成控制器616來執行這里描述的操作?？刂破?16可以包括任意基于處理器或基于微處理器的系統，包括使用微控制器、精簡指令集計算機(risc)、asic、邏輯電路或任意其他能夠執行這里所描述功能的電路或處理器的系統?？刂破?16可以代表硬件和相關指令，例如，存儲在有形永久計算機可讀存儲介質(例如，計算機硬盤、rom、ram等)上的軟件，所述硬件或相關指令執行此處所描述的操作?？刂破?16可以是基于邏輯的裝置，該裝置包括電子電路?？蛇x地，控制器616可以設置為執行一種或多種算法，從而自動地或者在操作人員協助下半自動地執行這里描述的控制功能。

圖9是圖1所示蒸發冷卻系統100的一種實施方式的示意圖。圖9顯示了如何利用蒸發lamee108下游的清洗氣流110對蒸發lamee108上游的清洗氣流110進行預冷卻。例如，清洗氣流110可以包括位于lamee108上游的清洗空氣供應流110a和位于lamee108下游的清洗空氣排出流110b。冷卻系統110包括空氣-空氣熱交換器(aahe)702，該aahe702允許清洗空氣供應流110a將熱量傳遞給冷的清洗排出空氣110b，該清洗排出空氣110b以通過蒸發lamee108冷卻。aahe702可以設置為從蒸發冷卻器lamee108回收冷卻，從而提高系統效率和冷卻能力，降低穿過冷卻盤管112的冷卻流體溫度。具體而言，通過使用冷卻的清洗排出空氣110b對清洗空氣供應流110a進行預冷卻，aahe702用作預調節器?？蛇x地，盡管在圖9中未顯示，但是冷卻系統100可以包括單獨的預調節器116(在圖8中顯示)，該預調節器116位于aahe702的上游，或者位于aahe702和lamee108之間。

如圖9所示，清洗空氣室202可以連接至lamee108上游的aahe702，并且還可以折回，與aahe702再次連接。例如，清洗空氣室202的沿著清洗氣流110的流動方向位于蒸發冷卻器lamee下游的下游部分是彎曲的或帶有角度的之中的至少一者，從而至少接近清洗空氣室202的位于lamee108上游的上游部分。因此，清洗空氣室202可以具有α形環結構。可選地，替代空氣室202的下游部分，或者在該下游部分之外，空氣室202的上游部分可以彎曲或帶有角度。aahe702至少部分設置在清洗空氣室202的下游部分以及上游部分內，從而允許清洗空氣排出流110b在清洗空氣供應流110a進入lamee108之前從清洗空氣供應流110a吸收熱量。清洗空氣排出流110b可以相對于清洗空氣供應流110a按交叉的方向進入aahe702。在替代實施方式中，可以使用清洗氣流110a，110b的其他方向。

α形環結構在商業應用之外還可以用于住宅應用。例如，通過利用清洗空氣室202的α形環結構，可以不需要將室外空氣吸入或送入建筑中，因為lamee108和aahe702可以靠近室外。借助該結構，只需要在建筑內安裝冷卻流體管道，而不需要安裝清洗空氣通道。冷卻流體管道向通道內的冷卻盤管112提供冷卻流體，所述通道再循環處理氣流104。

作為將清洗空氣室202彎曲成如圖9所示的α形環結構的替代選擇，aahe702可以是熱管，該熱管穿過蒸發冷卻器lamee108延伸，從lamee108的靠近排氣口的后面延伸至lamee108的靠近進氣口的前面。例如，aahe702可以是卷繞式熱管或并排式熱管。aahe702使用離開蒸發冷卻器lamee108的排氣口的冷卻的清洗排出氣流110b在清洗供應氣流110a進入蒸發冷卻器lamee108的進氣口之前對清洗供應氣流110a進行預冷卻。在其他實施方式中，aahe702可以是回轉式熱回收系統，該系統利用兩個液體-空氣熱交換器，在這兩個熱交換器之間設置的閉合回路中泵入熱傳遞流體(例如，乙二醇)，從而在兩個氣流之間傳遞熱量。因此，一個液體-空氣熱交換器可以設置在蒸發冷卻器lamee108的下游，另一個液體-空氣熱交換器可以設置在lamee108的上游，從而允許清洗空氣排出流110b從清洗空氣供應流110a吸收熱量。

圖10是根據一種實施方式的蒸發冷卻方法1000的流程圖?？梢酝ㄟ^使用圖1至圖9中顯示和描述的蒸發冷卻系統100的一種或多種實施方式實現蒸發冷卻方法1000。在步驟1002，清洗氣流穿過設置在清洗空氣室內的蒸發冷卻器液體-空氣薄膜能量交換器(lamee)。在步驟1004，處理氣流穿過設置在處理空氣室內的第一液體-空氣熱交換器(lahe)。穿過清洗空氣室的清洗氣流和/或穿過處理空氣室的處理空氣的流量可以調節，從而改變處理氣流的冷卻量。例如，可以使用設置在清洗空氣室和/或處理空氣室中的一個或多個風扇來控制流量?？蛇x地，當(例如，基于清洗氣流和/或處理氣流的當前條件)不需要蒸發冷卻時，方法1000可以包括通過第一空氣旁路通道使清洗氣流繞過蒸發冷卻器lamee，并通過第二空氣旁路通道使處理氣流繞過第一lahe。

可選地，清洗氣流中的離開蒸發冷卻器lamee的清洗空氣排出流可以被引導至設置在清洗空氣室內的空氣-空氣熱交換器(aahe)。aahe可以設置為額外地接收沿著處理氣流的流動方向位于第一lahe上游的處理氣流或沿著清洗氣流的流動方向位于蒸發冷卻器lamee上游的清洗氣流中的清洗空氣供應流中的至少一者。aahe可以進一步設置為允許清洗空氣排出流從處理氣流或清洗空氣供應流中的至少一者吸收熱量，從而對至少一個氣流進行預冷卻。例如，aahe可以利用離開蒸發冷卻器lamee的冷卻的清洗空氣排出流為處理氣流和/或清洗空氣供應流提供額外冷卻，而不是僅僅將清洗空氣排出流排出。

在步驟1006，通過冷卻流體回路在蒸發冷卻器lamee和第一lahe之間循環蒸發冷卻流體。例如，可以引導冷卻流體穿過蒸發冷卻器lamee，從蒸發冷卻器lamee排出的冷卻流體可以被引導至第一lahe。冷卻流體回路可以設置為在冷卻流體離開第一lahe之后將冷卻流體循環回蒸發冷卻器lamee中。

可選地，循環步驟1006還可以包括將冷卻流體循環至沿著冷卻流體回路設置的水收集裝置。水收集裝置可以設置為通過第一入口接收冷卻流體，通過第二入口接收水源。水收集裝置可以具有膜障，該膜障設置為將冷卻流體從水源分開，同時允許沿著從水源到冷卻流體的方向穿過膜障傳遞純水。

可選地，蒸發步驟1006還可以包括將冷卻流體循環至第二lahee，該第二lahe設置在清洗空氣室內，清洗空氣室在沿著清洗氣流的流動方向位于蒸發冷卻器lamee的上游。第二lahe可以設置為從蒸發冷卻器lamee或第一lahe中的至少一者接收冷卻流體，并允許冷卻流體在清洗氣流進入蒸發冷卻器lamee之前從清洗氣流吸收熱量。

在步驟1008，冷卻流體利用清洗氣流在蒸發冷卻器lamee內蒸發冷卻。通過允許冷卻流體蒸發到清洗氣流中，蒸發冷卻器lamee可以對冷卻流體進行蒸發冷卻，由此蒸發的冷卻流體的蒸氣進入到清洗氣流中。蒸發冷卻器lamee可以包括分開的通道，所述通道設置為接收清洗氣流和冷卻流體。分開的通道可以通過薄膜分離層分開，所述薄膜分離層包括半透膜。半透膜可以設置為允許熱量和蒸氣通過薄膜傳遞，而不允許固體或液體中的至少一者通過薄膜傳遞。

在步驟1010，在第一lahe處從蒸發冷卻器lamee接收冷卻流體。在第一lahe處，或在第一lahe內，允許冷卻流體從處理氣流吸收熱量，從而冷卻處理氣流。冷卻的處理氣流可以作為調節后的供氣從第一lahe排出，并引導至封閉空間(例如，對空間內的空氣進行調節)。

可選地，蒸發冷卻方法1000還可以包括引導清洗氣流穿過設置在清洗空氣室內的除濕lamee，清洗空氣室在沿著清洗氣流的流動方向位于蒸發lamee的上游。液體干燥劑流體可以穿過除濕lamee循環。除濕lamee可以設置為允許液體干燥劑流體從除濕lamee內的清洗氣流吸收水分或熱量中的至少一者，從而在清洗氣流進入蒸發冷卻器lamee之前降低清洗氣流的濕度或溫度中的至少一者。方法1000還可以包括選擇性地調節液體干燥劑流體的濃度，從而在清洗氣流進入蒸發冷卻器lamee之前改變清洗氣流的濕度或溫度中的至少一者?？蛇x地，循環步驟1006還可以包括將冷卻流體循環至與冷卻流體回路連接的液體-液體熱交換器(llhe)，所述冷卻流體回路在沿著冷卻流體的流動方向位于第一lahe的下游。llhe可以設置為從除濕lamee接收液體干燥劑流體，并且允許液體干燥劑在冷卻流體進入蒸發冷卻器lamee之前將熱量傳遞給冷卻流體。

可選地，循環步驟1006還可以包括將冷卻流體循環至制冷器，該制冷器沿著冷卻流體回路設置在蒸發冷卻器lamee和第一lahe之間。蒸發冷卻方法1000還可以包括選擇性地運行制冷器，從而在制冷器運行時，在冷卻流體進入第一lahe之前對冷卻流體提供額外冷卻。此外，當運行時，可以根據實際空氣條件和理想空氣條件調節制冷器輸出。

上述系統的一種或多種實施方式的技術效果是比現有蒸發冷卻系統和裝置提供更低的冷卻溫度。上述系統的一種或多種實施方式的技術效果是在能夠在氣候各異的多個地方，在一年中的大多數時間中(例如，全年)成功運行。例如，上述系統的實施方式可以在需要降低溫度的應用中成功實施，在所述應用中，傳統的蒸發冷卻系統由于不能達到所要求的溫度而不適用。上述系統的一種或多種實施方式的技術效果是能夠實現高水平的整體效率和運行效率，特別是與現有的蒸發系統相比，舉例來說，現有的蒸發系統需要高能耗備份冷卻裝置以處理高峰負荷。此外，上述系統的一種或多種實施方式的技術效果是利用合算的系統設計實現上述冷卻效率和能量效率，所述系統設計不需要昂貴的、技術復雜的和/或冗余的冷卻裝置。

可以理解，上面的描述是說明性的，而非限制性的。例如，上述實施方式(和/或它們的各個方面)可以互相組合在一起使用。此外，可以進行多種修改，從而使特定情況或材料適用于本發明的各種實施方式而不超出本發明的范圍。雖然這里描述的材料的尺寸和類型限定了本發明的不同實施方式中的參數，但是這些實施方式絕不是限制性的，它們是示例性實施方式。在閱讀以上描述的情況下，很多其他實施方式對于本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，本發明的各種實施方式的范圍應該參考權利要求，以及這些權利要求的同等的完整范圍來確定。在權利要求中，使用的術語“包括”和“其中”是術語“包含”和“在……中”的通俗英文等價表達。此外，在權利要求中，術語“第一”，“第二”，“第三”等僅僅作為標簽使用，不應理解為對它們的對象構成數字要求。此外，權利要求的特征不是以裝置加功能的格式寫作的，并且不應理解為基于35u.s.c.§112(f)或(pre-aia)35u.s.c.§112(f)的第六款進行解釋，除非這些權利要求的特征明確使用了短語“用于……的裝置”，該短語包含功能描述而缺乏進一步的結構描述。