空調(diào)水系統(tǒng)變水溫運(yùn)行方案研究

1、空調(diào)水系統(tǒng)變水溫運(yùn)行方案研究            摘要： 通過(guò)對(duì)末端空氣處理設(shè)備和冷水機(jī)組變水溫?zé)峁ば阅芊治觯芯苛死渌疁囟茸兓瘜?duì)末端空氣處理設(shè)備處理冷量、除濕能力及冷水機(jī)組性能的影響。通過(guò)實(shí)例分析和計(jì)算，表明此方案對(duì)于一般舒適性空調(diào)系統(tǒng)，能夠滿足室內(nèi)溫濕度要求,節(jié)能效果明顯。本文根據(jù)某建筑物空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷特點(diǎn)和室外氣象條件，給出了變水溫運(yùn)行的調(diào)節(jié)方案。 關(guān)鍵詞： 部分負(fù)荷 變水溫 末端設(shè)備 運(yùn)行方案 0 引言在中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，空調(diào)負(fù)荷隨著室外氣象條件等

2、因素變化，多數(shù)時(shí)間遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)負(fù)荷。如果在空調(diào)負(fù)荷減少時(shí)，適當(dāng)提高冷水供水溫度，則可以提高冷水機(jī)組的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行能耗，也不要增加任何設(shè)備。鑒于目前空調(diào)系統(tǒng)的全年運(yùn)行過(guò)程中，冷水機(jī)組的出口水溫調(diào)節(jié)的操作帶有很大的隨意性。有必要對(duì)此進(jìn)行定量的研究。目前關(guān)于變水溫調(diào)節(jié)的定量研究很少，文獻(xiàn)1主要針對(duì)全空氣系統(tǒng)中空調(diào)機(jī)組表冷器變水溫性能分析，說(shuō)明方案可行，并通過(guò)對(duì)某一冷水機(jī)組冷水溫度變化時(shí)COP值的變化，討論了節(jié)能的效果，但是沒(méi)有涉及到風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，文獻(xiàn)2通過(guò)對(duì)某大型國(guó)際機(jī)場(chǎng)特定的空調(diào)系統(tǒng)，針對(duì)該機(jī)場(chǎng)的負(fù)荷特點(diǎn)和氣象條件，給出了分階段變水溫運(yùn)行的方案。但并沒(méi)有對(duì)冷水變化對(duì)末端空氣處理設(shè)備除濕能力下降

3、做具體分析。1 中央空調(diào)系統(tǒng)變水溫性能1.1 風(fēng)機(jī)盤管變水溫性能 在制定空調(diào)系統(tǒng)變水溫運(yùn)行方案時(shí)必須考慮末端空氣處理設(shè)備的性能。文獻(xiàn)3對(duì)風(fēng)機(jī)盤管性能參數(shù)進(jìn)行整理和分析，運(yùn)用多元回歸的數(shù)學(xué)方法得出風(fēng)機(jī)盤管冷量回歸方程(假定風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)量和水流量不變)。(2)圖1 風(fēng)機(jī)盤管的冷量隨冷水溫度變化曲線隨著風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)口冷水溫度的升高，風(fēng)機(jī)盤管的制冷量逐漸下降，呈線性變化。當(dāng)冷水溫度由7改變?yōu)?時(shí)，風(fēng)機(jī)盤管的制冷能力下降了16%；改變?yōu)?2時(shí)，風(fēng)機(jī)盤管的制冷能力下降了40%。從圖1中三條曲線可以看到，冷水溫度的升高導(dǎo)致制冷量下降，但冷凍水溫度提高對(duì)全熱冷量、顯熱冷量和潛熱冷量的影響程度是不同的，其中對(duì)潛熱

4、冷量的影響最大，顯熱冷量影響最小，全熱冷量介于其間。 1.2 新風(fēng)機(jī)組變水溫性能 在冷水溫度滿足風(fēng)機(jī)盤管的熱濕處理能力的同時(shí)，還要保證在相同冷水溫度下，新風(fēng)機(jī)組的處理能力也滿足要求。表冷器的熱工性能受到以下幾個(gè)因素的影響：進(jìn)口空氣參數(shù)；處理風(fēng)量；冷水溫度；冷水流量。為便于研究，選用JW304型6排通用型表冷器進(jìn)行分析，處理風(fēng)量16000kg/h，水流量23500kg/h，迎面風(fēng)速2.5m/s，水流速1.6m/s。本文采用全熱交換效率計(jì)算方法討論處理風(fēng)量和水流量不變，通過(guò)改變冷水溫度和進(jìn)出口空氣參數(shù)來(lái)具體分析表冷器的熱工性能?？照{(diào)負(fù)荷率可以認(rèn)為與室外空氣干球溫度的線性關(guān)系。下面是根據(jù)ARI標(biāo)準(zhǔn)4

5、計(jì)算出來(lái)得負(fù)荷率與室外干球溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表2 負(fù)荷率與室外空氣干、濕球溫度的關(guān)系 負(fù)荷率/%1009590858075706560室外干球溫度/3533.9 32.8 31.7 30.6 29.4 28.3 27.2 26.1 室外濕球溫度/2927.6326.2724.923.5322.1720.8    2007-04-22        19.4318.07編制表冷器計(jì)算程序，運(yùn)行得到變工況下新風(fēng)機(jī)組的熱工性能。表3 部分負(fù)荷時(shí)新風(fēng)機(jī)組的熱工性能 部分負(fù)荷率/1009

6、0807060冷水溫度/78.29.410.611.8室外新風(fēng)干球溫度/3532.830.528.326.1室外新風(fēng)濕球溫度/2926.2723.5320.818.07新風(fēng)送風(fēng)干球溫度/15.715.415.11514.9處理空氣所需的的Eg0.6890.7070.7310.7510.783表冷器實(shí)際能達(dá)到的Eg0.6890.7110.7340.7590.788從表3可以看到，在由于室外氣象條件變化，空調(diào)負(fù)減少荷時(shí)，新風(fēng)機(jī)組采取提高冷水溫度做法，室外參對(duì)新風(fēng)機(jī)組的影響超過(guò)了冷水溫度提高對(duì)新風(fēng)機(jī)組的影響，處理后的新風(fēng)送風(fēng)干球溫度略有下降，說(shuō)明在室外氣象條件變化時(shí)，冷水溫度提高對(duì)新風(fēng)機(jī)組處理新風(fēng)終

7、狀態(tài)影響不大，部分負(fù)荷時(shí)，相應(yīng)提高冷水溫度是可行的。1.3 冷水機(jī)組變水溫性能（6）圖3 室內(nèi)溫濕度計(jì)算流程圖下面通過(guò)實(shí)例來(lái)說(shuō)明部分負(fù)荷時(shí)冷水溫度變化對(duì)室內(nèi)參數(shù)的影響 某空調(diào)房間，室內(nèi)總余熱量Q3.314kW，總余濕量W0.264g/s，夏季室內(nèi)計(jì)算參數(shù)為：tN25， N50，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?01325Pa。新風(fēng)機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管都是定型的。新風(fēng)量L90m3/h，新風(fēng)比為0.15。討論當(dāng)由于室外氣象條件引起室內(nèi)余熱總量變化，總余濕量不變時(shí)，負(fù)荷率與冷水溫度以及新風(fēng)送風(fēng)干求溫度的關(guān)系。解：根據(jù)上述公式編制的程序，通過(guò)迭代運(yùn)算，運(yùn)行結(jié)果如下表：表4 部分負(fù)荷率時(shí)參數(shù)的變化 負(fù)荷率/%10090807060冷水溫度/78.29.410.611.8新風(fēng)送風(fēng)干球溫度/16.215.915.615.515.4FCU送風(fēng)干球溫度/室內(nèi)干球溫度/11.525.113.224.914.824.516.424.318.124.1室內(nèi)相對(duì)濕度/%49.852.85558.663從表4可以看到：當(dāng)室內(nèi)處于部分負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)冷水供水溫度，可以使室內(nèi)溫濕度在舒適標(biāo)