制冷空調(diào)新標(biāo)準(zhǔn)-5《干式風(fēng)機(jī)盤管》標(biāo)準(zhǔn)制訂關(guān)鍵問題研究2012

《干式風(fēng)機(jī)盤管》標(biāo)準(zhǔn)制訂的關(guān)鍵問題研究

合肥通用機(jī)械研究院張秀平2011年10月25日?qǐng)?bào)告內(nèi)容

產(chǎn)品基本規(guī)格的研究名義工況溫度條件的研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求及標(biāo)準(zhǔn)研究?jī)?nèi)容標(biāo)準(zhǔn)制定背景及其范圍標(biāo)準(zhǔn)制訂背景及其范圍降低大型公共建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)熱濕分離處理技術(shù)熱濕分離處理技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組應(yīng)用前景廣闊，但標(biāo)準(zhǔn)缺失標(biāo)準(zhǔn)制訂背景

標(biāo)準(zhǔn)制訂背景及其范圍標(biāo)準(zhǔn)的范圍

適用于外供冷水、熱水由風(fēng)機(jī)和盤管組成的干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，對(duì)房間直接送風(fēng)，具有供顯冷、供熱或分別供顯冷和供熱功能，其風(fēng)量在2500m3/h以下，出風(fēng)口靜壓小于100Pa的干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組。適用于在干工況條件下運(yùn)行僅提供顯熱的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組。不適用于自帶冷、熱源和直接蒸發(fā)盤管、蒸汽盤管、電加熱等的干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組。產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求及標(biāo)準(zhǔn)研究?jī)?nèi)容產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求

滿足建筑需求和暖通空調(diào)設(shè)計(jì)需要------滿足溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)降溫不除濕；------與系統(tǒng)其他設(shè)備銜接

既滿足內(nèi)、外區(qū)最大顯熱冷量的需求又可以保證兼容現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)機(jī)系列的規(guī)格、結(jié)構(gòu)形式和尺寸（GB/T19232）與高溫冷水機(jī)組的參數(shù)協(xié)調(diào)一致產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求及標(biāo)準(zhǔn)研究?jī)?nèi)容產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求

產(chǎn)品空氣側(cè)入口溫、濕度的需求

GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“室內(nèi)干球溫度25℃，相對(duì)濕度40～65%，風(fēng)速0.15≤v≤0.3m/s”國(guó)發(fā)〔2006〕28號(hào)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》規(guī)定——“控制夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不低于26℃”名義供冷量試驗(yàn)工況空氣側(cè)入口溫、濕度需求為：干球溫度26℃、相對(duì)濕度50%（濕球溫度18.7℃）產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求及研究的內(nèi)容產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求

產(chǎn)品供冷量和風(fēng)量

外區(qū)辦公房間顯冷量200W/m2(max)內(nèi)區(qū)55W/m2(max)最大和最小型號(hào)干式風(fēng)機(jī)盤管的冷量需求外區(qū)干式風(fēng)機(jī)盤管冷量2400W(max)內(nèi)區(qū)干式風(fēng)機(jī)盤管冷量660W(max)注：按照房間3X4m空間面積12m2，設(shè)置一臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管干式風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)量與標(biāo)準(zhǔn)盤管盡量一致產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求及研究的內(nèi)容產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求

產(chǎn)品入口水溫度的需要

室內(nèi)參數(shù)干球溫度26℃,相對(duì)濕度50%（露點(diǎn)溫度14.7℃）考慮安全因素和與冷水機(jī)組銜接，供水溫度16℃（換熱器外表面約16.5℃）如：窗戶或外門不嚴(yán)密導(dǎo)致室外熱濕空氣滲入、或新風(fēng)機(jī)組的除濕能力略微不夠、或者室內(nèi)人員等散濕涼的估算不準(zhǔn)確等不同參數(shù)下室內(nèi)濕度（干球溫度26℃）干式風(fēng)機(jī)盤管仍存在表面凝水的不安全因素，需設(shè)置簡(jiǎn)易的凝結(jié)水盤供熱：冷水機(jī)組、水源熱泵的供熱功能、太陽(yáng)能的直接利用以及輻射末端的使用

40℃

產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求及標(biāo)準(zhǔn)研究?jī)?nèi)容標(biāo)準(zhǔn)研究?jī)?nèi)容

名義工況溫度條件的研究

名義供冷工況？試驗(yàn)工況表單位：℃名義制熱工況？產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求及標(biāo)準(zhǔn)研究?jī)?nèi)容標(biāo)準(zhǔn)研究?jī)?nèi)容

產(chǎn)品基本規(guī)格的研究

產(chǎn)品基本規(guī)格名義工況溫度條件的研究研究?jī)?nèi)容---空氣側(cè)入口溫、濕度和水側(cè)的進(jìn)口溫度及進(jìn)出口溫差

應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求，主要研究?jī)?nèi)容如下：機(jī)組的濕球溫度是否需要圓整成19℃機(jī)組水側(cè)的進(jìn)出口溫差是取4℃、5℃還是5.5℃？名義工況溫度條件的研究試驗(yàn)方法

試驗(yàn)樣機(jī)

340m3/h--1700m3/h（FP-34、FP-51、FP-68、FP-85、FP-102、FP-136、FP-170等）的7臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)盤管樣機(jī)（1#--7#）A型和B型兩個(gè)型號(hào)的1#產(chǎn)品（3排換熱管）、2#產(chǎn)品（5排換熱管）4臺(tái)干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組名義工況溫度條件的研究試驗(yàn)方法

試驗(yàn)工況

試驗(yàn)工況表單位：℃參數(shù)進(jìn)水溫度出水溫度進(jìn)風(fēng)干球溫度進(jìn)風(fēng)濕球溫度工況1#(GB/T19232)7122719.5工況2#16202618.7工況3#16202619.0工況4#16212618.7工況5#16212619.0工況6#1621.52618.7工況7#1621.52619.0工況8#40----1)21------注：1）與4#工況水流量一致2）出口靜壓為12Pa

名義工況溫度條件的研究試驗(yàn)結(jié)果和分析

不同濕球溫度的試驗(yàn)

工況2#和3#、工況4#和5#、工況6#和7#這每?jī)蓚€(gè)工況之間的差異是濕球溫度略有差別，相差0.3℃樣機(jī)在每?jī)蓚€(gè)工況之間，供冷量絕對(duì)偏差在73W以內(nèi)，供冷量相對(duì)偏差在4%以內(nèi)工況型號(hào)供冷量(W)2#3#4#5#6#7#標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)盤管樣機(jī)樣機(jī)1#301730652564259423492372樣機(jī)2#255726122235224220592074樣機(jī)3#201320211721172915381533樣機(jī)4#158716421384134011541130樣機(jī)5#134413899891010832827樣機(jī)6#1000965817756639619樣機(jī)7#639585505456439413干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組A型1#177217601604158514951481A型2#193719431830184017561751B型1#242324962191225920732130B型2#267126372473247623602361名義工況溫度條件的研究試驗(yàn)結(jié)果和分析

不同出水溫度的影響---2#、4#和6#工況對(duì)比

隨著干工況下進(jìn)、出水溫差的加大，出風(fēng)干、濕球溫度升高，由于進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)溫差的減小，使得換熱量也不斷減小，從表中可以看出：出口溫度增加1℃，供冷量減小10~32%。工況參數(shù)1#2#4#6#供冷量W38261344989832出水溫度℃12202121.5出風(fēng)干球℃14.520.822.223.0出風(fēng)濕球℃13.616.917.417.7水流量m3/h0.6850.3000.1810.140水阻力kPa18.055.533.212.70風(fēng)機(jī)功率W61636363工況參數(shù)1#2#4#6#供冷量W4667177216041495出水溫度℃12202121.5出風(fēng)干球℃11.519.119.820.1出風(fēng)濕球℃11.016.316.616.7水流量m3/h0.8160.4060.2940.249水阻力kPa67.0218.2511.429.012風(fēng)機(jī)功率W56616161樣機(jī)5#不同工況下的樣機(jī)性能參數(shù)A型1#不同工況下的樣機(jī)性能參數(shù)名義工況溫度條件的研究試驗(yàn)結(jié)果和分析

不同出水溫度的影響---2#、4#和6#工況對(duì)比

隨著水出口溫度的升高，產(chǎn)品的供冷量呈減小的趨勢(shì)。在2#、4#、6#工況條件下，2#工況的供冷量最大。3#產(chǎn)品水阻力、供冷量和水溫的關(guān)系5#產(chǎn)品水阻力、供冷量和水溫的關(guān)系名義工況溫度條件的研究試驗(yàn)結(jié)果和分析

不同出水溫度的影響---2#、4#和6#工況對(duì)比

若從整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗和成本來(lái)考慮，4℃溫差固然有較大的供冷量，但水流量也較5℃和5.5℃溫差的要大，這時(shí)輸配系統(tǒng)的能耗和成本也會(huì)增加，系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性需要綜合評(píng)估。A型1#產(chǎn)品水阻力、供冷量和水溫的關(guān)系A(chǔ)型2#產(chǎn)品水阻力、供冷量和水溫的關(guān)系名義工況溫度條件的研究名義工況溫度條件的建議機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)名義供冷工況名義供熱工況空氣側(cè)入口空氣狀態(tài)干球溫度(℃）26.021.0濕球溫度(℃)18.7—進(jìn)、出水溫度和流量狀態(tài)進(jìn)水溫度(℃)16.040.0進(jìn)出水溫差(℃)5—流量(m3/h)—與名義供冷工況同名義工況溫度條件產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求測(cè)試和分析結(jié)果產(chǎn)品基本規(guī)格的研究研究?jī)?nèi)容---名義風(fēng)量、名義供冷量和名義供熱量

應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求，主要研究?jī)?nèi)容如下：在建議的名義工況下，研究名義供冷量的取值。在建議的名義工況下，研究名義供熱量的取值。產(chǎn)品基本規(guī)格的研究名義供冷量規(guī)格額定風(fēng)量（m3/h）額定供冷量（W）FP-343401800FP-515102700FP-686803600FP-858504500FP-10210205400FPPP—204204010800FP—238238012600GB/T19232-2003名義風(fēng)量與GB/T19232一致確保顯熱供冷量的需求340m3/h660W

供冷量和風(fēng)量之比不小于2W/m3/h產(chǎn)品基本規(guī)格的研究名義供冷量標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)盤管樣機(jī)無(wú)法滿足供冷量和風(fēng)量之比不小于2W/m3/h型號(hào)參數(shù)工況1#4#標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)盤管樣機(jī)1#供冷量/風(fēng)量1)5.81.5樣機(jī)2#供冷量/風(fēng)量1)6.31.6樣機(jī)3#供冷量/風(fēng)量1)6.21.6樣機(jī)4#供冷量/風(fēng)量1)5.81.5樣機(jī)5#供冷量/風(fēng)量1)6.01.3樣機(jī)6#供冷量/風(fēng)量1)6.21.5樣機(jī)7#供冷量/風(fēng)量1)6.51.4注：1）供冷量/風(fēng)量是指同一工況下，樣機(jī)的供冷量與風(fēng)量之比單位：W/m3/h干式風(fēng)機(jī)盤管名義工況GB/T19232名義工況標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)盤管樣機(jī)供冷量/風(fēng)量產(chǎn)品基本規(guī)格的研究名義供冷量干式風(fēng)機(jī)盤管樣機(jī)滿足供冷量和風(fēng)量之比不小于2W/m3/h型號(hào)參數(shù)工況1#4#干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組A型1#供冷量/風(fēng)量1)8.32.2A型2#供冷量/風(fēng)量1)9.72.7B型1#供冷量/風(fēng)量1)8.22.1B型2#供冷量/風(fēng)量1)9.32.5注：1）供冷量/風(fēng)量是指同一工況下，樣機(jī)的供冷量與風(fēng)量之比單位：W/m3/h干式風(fēng)機(jī)盤管名義工況GB/T19232名義工況干式風(fēng)機(jī)盤管樣機(jī)供冷量/風(fēng)量產(chǎn)品基本規(guī)格的研究名義供冷量規(guī)格名義風(fēng)量(m3/h)名義供冷量(W)FPG—34340680FPG—515101020FPG—686801360FPG—858501700FPG—10210202040FPGPGPG—20420404080FPG—23823804760干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組產(chǎn)品名義供冷量產(chǎn)品基本規(guī)格的研究名義供熱量名義供冷工況和名義供熱工況均為干工況遠(yuǎn)行，兩者的換熱情況非常類似，無(wú)冷凝水（無(wú)傳質(zhì)過程），并且風(fēng)速相等（忽略空氣物性隨溫度的變化）；同一換熱器在兩種工況下的換熱效率基本相同。

根據(jù)換熱器效率計(jì)算公式式中：ε：換熱器的實(shí)際換熱效果與最大可能換熱效果之比；(t’-t”)max:流體在換熱器中可能發(fā)生的最大溫度差值；t1’-t2’:冷流體或熱流體在換熱器中的實(shí)際溫差值中的大者產(chǎn)品基本規(guī)格的研究名義供熱量規(guī)格名義風(fēng)量(m3/h)名義供冷量(W)FPG—343401240FPG—515101860FPG—686802480FPG—858503100FPG—10210203720FPGPGPG—20420407440FPG—23823808680干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組產(chǎn)品名義供熱量基于上述原理可以計(jì)算并圓整出機(jī)組名義供熱量產(chǎn)品基本規(guī)格的研究名義供熱量干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組實(shí)測(cè)供熱性能參數(shù)A型1#A型2#B型1#B型2#風(fēng)量m3/h75471510981019供熱量kW3.2853.6664.5174.865水阻力kPa14.5927.5431.7512.25風(fēng)機(jī)功率W615997954臺(tái)干式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組實(shí)測(cè)的供熱性能均可滿足基本規(guī)格的供熱量要求產(chǎn)品基本規(guī)格的研究產(chǎn)品基本規(guī)格---名義風(fēng)量、名義供冷量和名義供熱量規(guī)格名義風(fēng)量(m3/h)名義供冷量(W)名義供熱量(W)FPG—343406801240FPG—5151010201860FPG—68