2023年7月11日发(作者:)
科技·黯·争||l Sc科ience&Te技ch视nology界 Vision 机械与电子 暖通空调的恒温恒湿设计 张亮 (TCL空调器(中山>有限公司,广东中山528427) 【摘要】空调性能的重要评判标准之一是恒温恒湿,而恒温恒湿的节能系统是当前暖通空调研究领域的重点之一。恒温恒湿空调主要用 于控制室内温度、湿度在一定范围内。随着生产技术的不断发展,恒温恒湿空调的作用也越来越大 本文就暖通空调的恒温恒湿设计 ̄:45-探讨, 介绍恒温恒湿空调系统的特点.分析高精度恒温恒湿空调系统的空气处理方案与控制方案。 【关键词】暖通空调;恒温恒湿;节能 0前言 恒温恒湿空调是一种工艺性空调.在工业领域有着广泛应用.主 要功能是将室内的温、湿度控制在一定精度范围内.以满足工业、科研 等特殊场合的要求。随着社会经济的不断发展,科技、生产也要求越来 越严格.特别是要求保持恒定的室内温、湿度,所以整个社会对高精度 的恒温恒湿空调的需求越来越大 恒温恒湿空调系统的设计.需考虑室内热、湿负荷和室外气温条 件的变化.系统怎样控制才能实现全年节能。为了达到这个目的.需要 依靠自动控制系统来实现 空调自控系统是建立在制冷暖通原理与自 3改造方案及调试 动控制理论相结合的基础上的 实现空调自动控制的前提条件是要遵 3.1空气处理方案 循制冷暖通原理 空调系统的空气处理过程.按季节可分为夏季模式、冬季模式、过 但空调机组往往连续运行.能耗高 对于许多恒温恒湿场合来说, 渡模式 恒温恒湿机组是高耗能部分 能源形势日益严峻.恒温恒湿空调系统 夏季模式:室内回风与新风混合.然后经过表冷盘管冷却至露点 如何减少能源消耗.是暖通工程技术人员必须面对的难题 温度以下进行降温除湿.然后经过电加热再热和加湿,将空气调节至 一露点温度的动态控制.冷却器的热传递的连续调整室外温度的变化. 最小化冷负荷.同时避免不必要的再加热和加湿。冷却水系统还采用 种开放水箱具有半封闭隔室以减少频繁起停装卸冷却器带来的能 耗.增加使用j通阀供给的水的温度的合流.减少了不必要的冷却和 除湿.节约冷却能力 冷却水系统采 变频技术.冷却塔风机可以启动 和停止控制.有效地促进跟踪冷却器.泵和胍机降低能源消耗 散热器 采用四管制,冬季供暖和热水优先获得医院作为热源.节能电加热.热 水管由电动两通阀调节 1 现有恒温恒湿试验室设计方法及分析 1.I恒温恒湿空调系统的基本构成 恒温恒湿空调系统主要由三大部件组成:加热器、加湿器和表冷 器 加热器通常是电加热器.主要作用是对冷空气的预热以及再热 加 湿器通常是电极式加湿器.主要用于对空气作加湿处理。表冷器主要 作用是对空气进行降温除湿 、 1,2 目前常见的恒温恒湿空调系统的设计方法 恒温恒湿空调有风冷和水冷两种.配备了多级电加热器和电极加 湿罐和微电脑控制器。在冷却除湿工作条件,蒸发器盘管使空气温度 低于露点温度达到除湿目的.通过加热器的再加热来控制室温 该类 机组由于冷量输出调节仅2—3档.机组出口空气的露点不稳定.对室 内湿度的控制能力较低.一般用于室内相对湿度控制精度在5%.是目 前最常用的定型产品 选择空调冷冻水箱作为冷却介质.配有过滤器、 表冷或喷淋、加热、加湿等功能段。在冷却除湿工况条件下,由室内相 对湿度信号控制送风的露点温度.通过室内干球温度信号控制加热器 的再热量.保持室内温度和湿度.相对湿度可达2%的精度。但这种系 统必须另配单独的冷、热源设备和自动控制系统,硬件投资大 l_3造成能耗损失的原因分析 常规的空气的温度和湿度通常设计为抵消冷热过程的存在 以某 柜式空调机组为例.简要介绍了机房空调系统中潜在的能量损失 原 则上分析.控制属于固定露点温度控制 一般经过处理后的空气露点 温度总必然会落在区间(6.7oc< ̄Tdp≤12.8℃)。此类型的恒温恒湿机 组通常应用于室温精度±l℃、相对湿度40—60%的场合。但即使采用计 算机提高控制精度,有一点不会改变:露点温度控制机理和需要再热 问题仍然存在..这是因为在投入冷量对空气冷却除湿的同时启用了加 热器对空气进行再热,这势必造成冷热量的相互抵消 也就是恒温恒 湿空捌能耗大的主因 、 送风状态。 冬季模式:冬天不需要制冷.直接在表冷盘管中送入供暖热水作 为主加热.而电加热则作为辅助加热装置,室内回风与新风混合后.通 过表冷器热水加热后.经过电加热再热和加湿.将空气凋节至送风状 态 过渡模式:当丁况为夏季T况时,按夏季模式运行.当^r况为冬季 工况时.按冬季模式运行 、中间自动控制切换, 3.2系统的控制 多级调节控制.每级既可以单独控制.又可以互相补充.使房问 温、湿度快速稳定在目标值。室内回风与新风混合,混合空气的温、湿 度由风阀进行控制。排风阀与新风阀连锁控制.使系统维持·个较恒 定的正压差。由调节阀调节表冷器的换热量,使表冷器出来的空气温、 湿度达到目标值 关键在于此目标值会随着混合空气的露点温度变化 而改变.进而合理的调节换热量.合理的分配显热、潜热比..送风温、湿 度经过多级可调电加热和变频加湿水泵实现精确控制.送风温、湿度 控制精度分别在0 l℃和3%以内 4变冷媒流量空调技术在恒温恒湿空调系统中的应用 变冷媒流量空涮(比如数码涡旋中央空调)具备节省空间、高效节 能的优点.但应用于匾温恒湿领域则需解决控温精度的问题 一是.这 技术都足直接输送冷媒到室内.室内冷媒温度与设计温度温差大. 会导致室温波动大:二是.这种空调的制冷能力不强.不适合大眄数的 需求 所以此类空调在恒温恒湿空调领域没有得到广泛应用 、系统分 区是节能优化的关键技术.好的分区.既利于节能,又利于控制 将恒 温恒湿和变制冷剂流量空凋系统相组合.从空调分区方面进行优化设 汁 将建筑物分为内区、外区.内区采 E}j全空气系统,外区采用变制冷 剂流量与空气系统相结合 这样.既能取得稳定的室内温、湿度.义能 降低冷、热源成本 2 系统的节能运行策略与优化设计 存保证控制精度的同时.在设计调试中综合使用了多种节能技 术 根据季节的不同和室外温湿度、焓值的变化,设置夏季、冬季、春秋 季、过渡季4种运行模式-厶理分配冷机、锅炉热水、新风、加湿器、电 加热等冷(热)源的供给量,在控制温、湿度的同时,尽量减少不必要的 负荷浪费.达到节能效果 最大限度地利用新鲜空气,来降低负载凉 爽 如果室外温度足够低的室外空气可以用作冷源,使用经济循环的 温度控制.调节止回阀,排气阀和新阀门.以确保温度设定值。在较大 的潜热负荷.用焓代替经济循环经济周期控制的温度控制下,判定以 确定室外空气温度的焓 在无人工作期间。冷却方式采用全新风冷却。 5结语 恒温恒湿空调系统的节能.首先要采用合理的空气处理方式,减 少冷热抵消可实现节能效果 同时 为了降低冷源成本.n】.以考虑结合 采用变制冷剂流量空调技术.从广义_J:将建筑物分为内、外两个 ,内 区采用全空气系统.外区采用空气系统和变冷媒流量技术相结合 采用多级温湿度调节和高精度自控系统.实现了室内温、湿度的 稳定精确控制.降低了系统运行能耗。● 【参考文献】 (下转第101页) 82『科技视界 Science&Technology Vision
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