時間:2023-03-16 15:41:51
導語:在制冷工藝論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

關鍵字:溶液除濕;溫濕度獨立控制;節能;大空間
Abstract: this article with a project of the lecture hall of shijiazhuang as an example, the application of the calculation and analysis ReBengShi liquid desiccant + dry table cold system, compared with the traditional a central system energy saving. The results show that ReBengShi liquid desiccant + dry table cold system more suitable for the low supply air temperature difference; When the supply air temperature difference is 4 ℃, in cold source side and end side about 35.6% energy saving.
Key word: liquid desiccant; The temperature and humidity independent control; Energy saving; Large space
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
對于人員密集大空間,傳統設計一般都會采用一次回風全空氣空調系統。由于該系統是全部依靠空氣承擔室內熱濕負荷,使得服務區域內沒有水系統(風機盤管)存在,根本上杜絕了冷凝水漏水、滋生細菌等污染室內空氣狀況的發生;同時也可以對空氣做集中、獨立的過濾凈化處理,確保送入室內的空氣干凈、舒適,以達到較好的舒適度水平。
但是一次回風系統除濕的方式是冷凝除濕,這是一種將溫濕度一并處理的方式,會導致溫濕度不能同時一步處理到設計值。由于冷凝除濕必定伴隨降溫,所以一般先滿足濕度要求,溫度過冷了通過再熱達到設計值。再熱量大小主要受到送風量大小以及再熱溫差兩個因素影響,再熱溫差又由最大送風溫差。當送風量較大,送風溫度要求較高時,將會產生較大比例的再熱量。制冷工況下再熱,勢必造成冷熱抵消,能源浪費。在倡導低碳環保節能減排的現如今,如何能在不犧牲舒適度要求的前提下,根本上消除冷熱抵消這一問題,是值得每個設計人員去反思的。
現在,有一種比較成熟的調溫調濕方式――溫濕度獨立處理,是將除濕和降溫獨立分開,分別處理到設計狀態,從根本上避免了冷熱抵消問題的出現。單獨處理余熱,則可以提高送風溫度,從而提高冷凍水溫度以及制冷機的效率(高溫冷水機組);在除濕方面,獨立除濕單元(如溶液除濕機組)往往有較強的除濕能力,可以將新風處理到過干過冷的狀態,以承擔室內全部余濕和部分余熱,并同時對新風進行有效的過濾、殺菌和除塵處理,保證空氣的品質。
本文將以熱泵式溶液除濕+干式表冷系統為例進行計算分析,以討論其相比傳統一次回風系統的節能優勢。
2 理論基礎
為了量化分析熱泵式溶液除濕+干式表冷系統相比傳統一次回風系統的節能優勢,首先對這兩個系統的處理過程及計算進行理論研究。
2.1 熱泵式溶液除濕+干式表冷系統的處理過程
圖1 熱泵式溶液除濕+干式表冷系統處理過程
如圖1所示,熱泵式溶液除濕+干式表冷系統的處理過程分為3步:
(1)新風經由除濕系統處理到過冷過干狀態點L(18℃,8.0g/kg)(WL);
(2)處理后的新風與室內回風混合到達狀態點C(L+NC);
(3)混合后的空氣經由干式表冷降溫處理到送風狀態點O(CO)。
具體的計算分為以下的幾步:
(1)計算室內熱濕負荷,確定室內空氣的設計狀態點(N)、新風量要求以及送風溫差(Δt)。
熱濕負荷一般應用相關軟件建模并計算;設計狀態點、新風量和送風溫差則需根據房間功能、工藝要求以及舒適度要求而定。
(2)根據室內濕負荷,計算所需除濕風量:當所需風量小于除濕風量時,在除濕單元前混入適量室內回風;當所需風量大于除濕風量時,多出的新風只處理到室內空氣狀態的等焓線上(一部分除濕,另一部分旁通)。進而計算除濕單元的制冷量、除濕過程承擔室內顯熱負荷量。計算公式如下:
式中,
―除濕風量,kg/h;―制冷量,kW;―除濕單元承擔室內顯熱負荷,kW。
(3)計算干式表冷制冷量及送風量。計算公式如下:
式中,
―干式表冷制冷量,kW;G―送風量,kg/h。
2.2 一次回風全空氣系統的處理過程及計算
圖2 一次回風處理過程
如圖2所示,一次回風處理過程分為3步:
(1)室內回風與室外新風直接混合到達狀態點C(N+WC);
(2)對混風進行冷凝除濕處理到達機器露點L,L與送風狀態點O的含濕量相同(CL);
(3)除濕后的空氣經過再熱處理到送風狀態點O送入室內(LO)。
具體的計算分為以下的幾步:
(1)計算室內熱濕負荷,確定室內空氣的設計狀態點(N)、新風量要求以及送風溫差(Δt):
(2)由室內空氣的設計狀態點(N)和送風溫差(Δt)確定送風狀態點(O),計算除濕除熱所需送風量,確定機器露點狀態點(L)。計算公式如下:
式中,
T―溫度,℃;Q―室內冷負荷,kW;W―室內濕負荷,g/h;G―送風量,kg/h;i―焓,kJ/kg;d―含濕量,g/kg;―相對濕度。
(3)根據室外空氣狀態以及新回風量確定混合狀態點(C),計算機器的制冷量及再熱量。計算公式如下:
式中,
―制冷量,kW;。―再熱量,kW;―定壓比熱,kJ/(kg?℃);―送風量,kg/h。
3 實例介紹
3.1 建筑概況及負荷計算
石家莊某項目中有一個可以容納2700人的報告廳,層高為20m,面積為1830m2。空調設計方案為全空氣系統,采用座椅送風方式。由于采用的是座椅送風的方式,送風口距離人員較近,故送風溫差定為4℃,送風溫度22℃。室內設計溫度為26℃,濕度60%。
經由HDY-SMAD空提負荷計算及分析軟件,計算得到報告廳的室內負荷情況為:室內全熱負荷438kW, 顯熱負荷241kW;夏季總濕負荷294kg/h。
3.2 空氣處理方式的選擇及能耗計算
本文選擇兩種方式分別計算,即熱泵式溶液除濕+干式表冷降溫方式和冷凝除濕降溫+再熱方式;并分析兩者的能耗特點和差異。
3.2.1 熱泵式溶液除濕+干式表冷降溫方式
表1 設備制冷量計算
根據報告廳的設計參數以及設計日負荷情況,計算得到溶液除濕機組以及冷源的制冷量,如表1所示。這樣可以求出除濕機組和冷源的能耗。由于表冷器只負責顯然負荷,冷凍水供回水溫度可以提高到14℃/19℃,相應的冷源也采用高溫冷水機組。除濕機組和高溫冷水機組的EER分別為4.0和7.0(廠家提供),能耗分別為262kW和33kW。共耗能295kW。
3.2.2 冷凝除濕降溫+再熱方式(一次回風)
表2為一次回風系統的空調機組制冷量和再熱量的計算值。這樣可以求出冷水機組和再熱的能耗。這里的再熱方式考慮為電再熱;冷水機組的EER為5.35(廠家提供)。計算得到冷水機組和再熱的能耗分別為261kW和196kW。共耗能458kW。
4 能耗對比及分析
從兩種空調處理方式的冷源側和末端側設備的總能耗比較中,可以看出,在本文選取的實例中,更適合采用溶液除濕+干式表冷系統,其節能率達到了35.6%。而從節能量來看,其數值小于一次回風系統的再熱量(163kW
5 結論
本文以熱泵式溶液除濕+干式表冷系統為例,將其應用于石家莊某項目中的報告廳。并對該系統和傳統一次回風系統進行了能耗的對比和分析,得出的結論如下:
(1)由于報告廳采用座椅送風,送風口離人員較近,故為了舒適度要求,送風溫差定為4℃,此時熱泵式溶液除濕+干式表冷系統較傳統一次回風系統在滿負荷運行情況下,冷源側和末端側共節省約35.6%的能耗。
(2)若報告廳對于送風溫差沒有特殊限制,則當送風溫差提高時,熱泵式溶液除濕+干式表冷系統的節能優勢不大。
參考文獻
[1]GB50019-2003.采暖通風與空氣調節設計規范[S].2003
[2] 陸耀慶.《實用供熱空調設計手冊》中國建筑工業出版社.2008
[3]凌春雷. 溶液除濕新風機組的性能研究. 天津大學碩士學位論文.2007
[4]李震,江億,陳曉陽等. 溶液除濕空調及熱濕獨立處理空調系統.暖通空調.2003(33)