干盤管系統(tǒng)冷凍水流量調(diào)節(jié)試驗研究

2014-05-02 陳華 天津商業(yè)大學

  通過對獨立新風加干式風機盤管空調(diào)系統(tǒng)在不同室外工況下的試驗研究,分析了冷凍水流量調(diào)節(jié)對空調(diào)系統(tǒng)性能及室內(nèi)溫濕度影響。結(jié)果表明,隨冷凍水流量增加,系統(tǒng)提供的顯熱制冷量及潛熱制冷量增加,而提供的冷量顯熱比減少;當冷凍水不能滿足新風機組制冷要求時,增加水流量可以明顯降低室內(nèi)冷量顯熱比,在冷凍水流量滿足新風機組制冷要求的基礎上增加水流量,對新風機組的制冷量及室內(nèi)顯熱比的影響不大;增加冷凍水流量對室內(nèi)溫度影響較大,而對室內(nèi)相對濕度影響較小。

1、前言

  采用冷凍除濕方式加干式風機盤管的空調(diào)系統(tǒng)具有一定的節(jié)能優(yōu)勢。它是利用新風承擔室內(nèi)全部濕負荷以及部分顯熱負荷,利用風機盤管承擔室內(nèi)剩余顯熱負荷,相比傳統(tǒng)風機盤管加新風系統(tǒng),真空技術(shù)網(wǎng)(http://smsksx.com/)認為盤管供水溫度較高,可實現(xiàn)風機盤管在干工況下運行,避免了凝結(jié)水的產(chǎn)生,消除了因細菌滋生引起的室內(nèi)房間交叉感染帶來的問題,有效地改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)。因此這種溫濕度解耦的空調(diào)系統(tǒng)一直成為近十年來國內(nèi)暖通界研究的熱點之一。

  目前國內(nèi)研究者對獨立新風加干式風機盤管空調(diào)系統(tǒng)做了很多理論性探討,但對整個系統(tǒng)缺少綜合試驗性研究,為進一步探討獨立新風加干式風機盤管空調(diào)系統(tǒng)的適用性,本文搭建了采用冷凍除濕獨立新風加干式風機盤管空調(diào)系統(tǒng)試驗臺,對該系統(tǒng)進行了相關試驗研究,測試并分析在不同的室外工況下,改變系統(tǒng)冷凍水流量時,新風機組除濕、風機盤管制冷能力及室內(nèi)空氣溫濕度變化情況,分析冷凍水流量調(diào)節(jié)對該系統(tǒng)性能的影響,為該系統(tǒng)實際應用提供試驗數(shù)據(jù)和技術(shù)參考。

2、試驗系統(tǒng)與裝置

  所測試的獨立新風加干式風機盤管空調(diào)系統(tǒng)試驗裝置包括:新風系統(tǒng)、風機盤管、恒溫水浴及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等,如圖1所示。

干盤管加新風除濕空調(diào)系統(tǒng)試驗裝置

圖1 干盤管加新風除濕空調(diào)系統(tǒng)試驗裝置

  新風系統(tǒng)包括新風管道、新風機組等,在新風機組入口及出口布置風速儀和溫、濕度傳感器,測量新風機組出入口空氣溫濕度及新風風量。干式風機盤管主要處理室內(nèi)回風,室外新風經(jīng)新風機組處理后,與風機盤管處理后的回風混合,然后送人室內(nèi)。在干式風機盤管出口布置風速儀和溫、濕度傳感器測量風機盤管出風溫濕度及回風風量。恒溫水浴為新風機組和風機盤管提供冷凍水,冷凍水先經(jīng)新風機組再進入風機盤管。在冷凍水供、回水干管以及末端空調(diào)機組進、出口水管分別布置熱電偶測量水溫,在恒溫水浴出水管、風機盤管供水管分別安裝渦輪流量變送器,測量水流量。空調(diào)系統(tǒng)試驗裝置及測點布置如圖1所示,試驗測量儀器以及性能參數(shù)如表1所示。

表1 試驗臺測量儀器性能參數(shù)

干盤管加新風除濕空調(diào)系統(tǒng)試驗裝置

  試驗在焓差室中進行,2個獨立小室分別模擬不同的室內(nèi)、室外環(huán)境。焓差室內(nèi)有電加熱、電加濕、水冷式表冷器,可以實現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境室溫濕度精確控制,維持試驗所需的空氣狀態(tài)。焓差室干、濕球溫度控制精度為±0.2℃,測量精度為±0.1℃。

5、結(jié)論

  (1)在冷凍水流量不能滿足新風機組制冷要求下,增加水流量(30%~60%),新風機組制冷能力明顯增強,且潛熱制冷量增幅大于顯熱制冷量增幅,約為10.7%~18.8%;在水流量滿足新風制冷要求的條件下增加水量,新風機組制冷量變化幅度較小,不超過3.8%;當水流量過大,還會導致風機盤管機組由于供水溫度過低而處于濕工況運行;

  (2)隨著冷凍水流量的增加,風機盤管的制冷能力增幅為0.3%~4.2%,新風系統(tǒng)承擔的室內(nèi)負荷變化較大;增加水流量有利于降低室內(nèi)溫度,減少室內(nèi)負荷的顯熱比;水流量改變,室內(nèi)溫度波動較大,達到1.5℃,而對室內(nèi)相對濕度控制良好,總體上可以維持室內(nèi)溫濕度的穩(wěn)定;

  (3)在濕度變化不大的地區(qū),獨立新風加干式風機盤管空調(diào)系統(tǒng)可以維持較為穩(wěn)定的室內(nèi)溫、濕度,且對濕度控制效果較好。另外,合理的冷凍水流量對于獨立新風加干式風機盤管的空調(diào)系統(tǒng)的性能研究、維持室內(nèi)舒適度及保證風機盤管干工況運行有重要意義。