干盤管系統冷凍水流量調節試驗研究

2014-05-02 陳華 天津商業大學

  通過對獨立新風加干式風機盤管空調系統在不同室外工況下的試驗研究,分析了冷凍水流量調節對空調系統性能及室內溫濕度影響。結果表明,隨冷凍水流量增加,系統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顯熱比的影響不大;增加冷凍水流量對室內溫度影響較大,而對室內相對濕度影響較小。

1、前言

  采用冷凍除濕方式加干式風機盤管的空調系統具有一定的節能優勢。它是利用新風承擔室內全部濕負荷以及部分顯熱負荷,利用風機盤管承擔室內剩余顯熱負荷,相比傳統風機盤管加新風系統,真空技術網(http://bjjyhsfdc.com/)認為盤管供水溫度較高,可實現風機盤管在干工況下運行,避免了凝結水的產生,消除了因細菌滋生引起的室內房間交叉感染帶來的問題,有效地改善了室內空氣品質。因此這種溫濕度解耦的空調系統一直成為近十年來國內暖通界研究的熱點之一。

  目前國內研究者對獨立新風加干式風機盤管空調系統做了很多理論性探討,但對整個系統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系統的適用性,本文搭建了采用冷凍除濕獨立新風加干式風機盤管空調系統試驗臺,對該系統進行了相關試驗研究,測試并分析在不同的室外工況下,改變系統冷凍水流量時,新風機組除濕、風機盤管制冷能力及室內空氣溫濕度變化情況,分析冷凍水流量調節對該系統性能的影響,為該系統實際應用提供試驗數據和技術參考。

2、試驗系統與裝置

  所測試的獨立新風加干式風機盤管空調系統試驗裝置包括:新風系統、風機盤管、恒溫水浴及數據采集系統等,如圖1所示。

干盤管加新風除濕空調系統試驗裝置

圖1 干盤管加新風除濕空調系統試驗裝置

  新風系統包括新風管道、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回風,室外新風經新風機組處理后,與風機盤管處理后的回風混合,然后送人室內。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。空調系統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如表1所示。

表1 試驗臺測量儀器性能參數

干盤管加新風除濕空調系統試驗裝置

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

5、結論

  (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%,新風系統承擔的室內負荷變化較大;增加水流量有利于降低室內溫度,減少室內負荷的顯熱比;水流量改變,室內溫度波動較大,達到1.5℃,而對室內相對濕度控制良好,總體上可以維持室內溫濕度的穩定;

  (3)在濕度變化不大的地區,獨立新風加干式風機盤管空調系統可以維持較為穩定的室內溫、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系統的性能研究、維持室內舒適度及保證風機盤管干工況運行有重要意義。