双盘管冷源温湿度独立控制系统新风送风方式研究.docx

双盘管冷源温湿度独立控制系统新风送风方式研究1新风系统处理过程新风系统首先应满足室内人员舒适性要求，按照GB501892005公共建筑节能设计标准要求，办公建筑人员新风量为30m3/（人h）。在温湿度独立控制系统中，新风系统应承担室内全部湿负荷。现对新风除湿量进行计算并确定人员新风量。以北京地区为例，室内设计温度tn26，相对湿度n55，比焓hn56.08kJ/kg，含湿量dn11.7g/kg。满足卫生条件需要，人均最小新风量为30m3/（人h），新风密度取1.23kg/m3（忽略新风密度变化）。当室温为26，办公室内人员为极轻劳动时，人员散湿量为109g/h。新风送风状态点受限于冷水供回水温度和空调机组的除湿能力，高温冷水盘管供回水温度为16/21 ，高温盘管后新风出口温度23、相对湿度90、含湿量16.11g/kg；常温空调系统供回水温度为7/12，确定常温盘管后新风出口温度to14 、相对湿度90、含湿量do9.06g/kg。新风除湿量ddndo2.64g/kg。满足室内人员除湿，人均新风量为34.4m3/（人h），考虑到除湿的可靠性，附加1.1倍安全系数，人均新风量取38m3/（人h），大于规范要求的30m3/（人h）。2新风处理方式的研究室内空气温度26、相对湿度55、露点温度16.3，新风通过常温盘管后送风温度14、相对湿度90，送风温度低于室内空气露点温度，会引起结露，需要处理。常见新风送风处理方式有以下3种：室内排风对新风送风进行再热；室外新风对新风送风进行再热；冷却水回水对新风送风进行再热。33种再热方式能耗分析3.1方式1：室内排风对新风送风进行再热室内排风对新风进行再热，保证新风出风温度为16.4 ，高于室内露点温度。图1为双盘管冷源温湿度独立控制系统热回收新风机组（排风再热）原理图。新风侧处理过程：粗效过滤中效过滤板式显热热回收高温盘管预冷常温盘管深冷热管热回收（排风再热）加湿送风；排风侧处理过程：粗效过滤热管热回收排风再热板式显热热回收排风。夏季工况：阀门1开启，阀门2关闭，阀门3开启；过渡季节及冬季工况：阀门1开启，阀门2开启，阀门3关闭。新风侧空调机内阻力860Pa，空调机外阻力取350Pa，合计1210Pa。新风机组单位风量耗功率计算式为图1双盘管冷源温湿度独立控制系统热回收新风机组（方式1）效过滤中效过滤板式显热热回收高温盘管预冷常温盘管深冷热管热回收（排风再热）加湿送风；排风侧处理过程：粗效过滤热管热回收排风再热板式显热热回收排风。夏季工况：阀门1开启，阀门2关闭，阀门3开启；过渡季节及冬季工况：阀门1开启，阀门2开启，阀门3关闭。新风侧空调机内阻力860 Pa，空调机外阻力取350 Pa，合计1 210 Pa。新风机组单位风量耗功率计算式为式中Ws为单位风量耗功率，W/（m3/h）；p为风机全压，Pa；t为包含风机、电动机及传动效率在内的总效率。风机效率取52，经计算Ws0.65W/（m3/h）。排风机侧机内阻力350 Pa（风管内风速取5 m/s），机外阻力取250 Pa，合计600 Pa，排风机风量取新风机风量的80，排风机单位风量耗功率为0.26W/（m3/h）。新风处理过程h-d图如图2所示，处理过程参数如表所示。图2方式1新风处理过程表1方式1新风处理过程状态点参数注：高温盘管预冷段比焓差h213.9kJ/kg，常温盘管深冷段比焓差h327.17 kJ/kg。高温工况螺杆机、离心机和常温工况螺杆机、离心机额定工况制冷性能系数如表2所示。高温工况制冷性能系数来源于文献，高温工况冷水进出口温度为16 /21 ，常温工况制冷性能系数来源于文献，常温工况冷水进出口温度为7 /12 。表2高温工况和常温工况制冷机制冷性能系数高温工况、常温工况单位风量耗功率以及考虑送风机和排风机侧的综合单位风量耗功率如表3所示。表3方式1单位风量耗功率室内排风对新风送风进行再热的优点有：排风温度稳定、系统运行波动性小、单位风量耗功率在3种方式中居中。缺点是：管路复杂，空调机房面积增大；为保证过渡季节和冬季使用，需要增加一段排风路由和相应开关电动阀门，详见图1。3.2方式2：室外新风对新风送风进行再热室外新风对新风进行再热，保证新风出风温度为16.4 ，高于室内露点温度。图3为双盘管冷源温湿度独立控制系统热回收新风机组（新风再热）原理图。新风侧处理过程：粗效过滤中效过滤热管预冷板式显热热回收高温盘管预冷常温盘管深冷热管热回收新风再热送风。排风侧处理过程：粗效过滤板式显热热回收排风；夏季工况：阀门1开启，阀门2关闭，阀门3开启，阀门4开启；过渡季工况：阀门1开启，阀门2开启，阀门3关闭，阀门4关闭。新风侧空调机内阻力860 Pa（风管内风速取5 m/s），空调机外阻力取350 Pa，合计1 210 Pa。风机效率取52，新风机组单位风量耗功率为0.65W/（m3/h）。图3双盘管冷源温湿度独立控制系统热回收新风机组（方式2）排风机侧机内阻力250 Pa，机外阻力取250 Pa，合计500 Pa，排风机风量取新风机风量的80，排风机单位风量耗功率为0.21W/（m3/h）。新风处理过程h-d图如图4所示，处理过程参数如表4所示。图4方式2新风处理过程表4方式2新风处理过程状态点参数注：高温盘管预冷段比焓差h212.64 kJ/kg，常温盘管深冷段比焓差h327.17 kJ/kg。高温工况螺杆机、离心机和常温工况螺杆机、离心机额定工况制冷性能系数同表2。高温工况、常温工况单位风量耗功率以及考虑送风机和排风机侧的综合单位风量耗功率如表5所示。表5方式2单位风量耗功率室外新风对新风送风进行再热的优点有：设计工况节能率在3种方式中最高，单位风量耗功率值最低。缺点是：室外新风温度波动大，系统运行工况不够稳定；新风管路复杂，新风热回收机组（带再热段）需要定制，占用空调机房面积较大；为保证过渡季节和冬季使用，需要增加一段新风管道。3.3方式3：冷却水对新风送风进行再热冷却水对新风送风进行再热，保证新风出风温度为16.4 ，高于室内露点温度，再热量为0.808 W，需要冷却水流量0.000 139m3/h。一般水泵扬程不超过36 m，水泵效率取70，水泵耗功率为0.02W/（m3/h）（新风量）。图5为双盘管冷源温湿度独立控制系统冷却水再热原理图。新风侧处理过程：粗效过滤中效过滤板式显热热回收高温盘管预冷常温盘管深冷冷却水再热送风；排风侧处理过程：粗效过滤板式显热热回收排风。新风侧空调机内阻力为860 Pa，空调机外阻力取350 Pa，合计1 210 Pa。风机效率取52，新风机组单位风量耗功率为0.65W/（m3/h）。图5双盘管冷源温湿度独立控制系统冷却水再热排风机侧机内阻力250 Pa，机外阻力取250 Pa，合计500 Pa，排风机风量取新风机风量的80，排风机单位风量耗功率为0.21W/（m3/h）。新风处理过程h-d图如图2所示，处理过程参数如表6所示。表6冷却水再热新风处理过程状态点参数注：高温盘管预冷段比焓差h215.15kJ/kg，常温盘管深冷段比焓差h327.17 kJ/kg。高温工况螺杆机、离心机和常温工况螺杆机、离心机额定工况制冷性能系数如表2所示。高温工况、常温工况单位风量耗功率以及考虑送风机和排风机侧的综合单位风量耗功率如表7所示。冷却水对新风送风进行再热的优点有：管路系统占用空间小、新风机房占用面积最小。缺点是：在3种再热方式中，设计工况节能率最低，单位风量耗功率值最高；室外湿球温度波动大，冷却水温度不够稳定，系统运行工况不稳定；为保证过渡季节和冬季使用，不需要增加空段，但过渡季和冬季新风均需要经过再热盘管段，新风阻力增加。5结语论述了双盘管冷源温湿度独立控制系统新风系统处