干盤管系統(tǒng)冷凍水流量調(diào)節(jié)試驗研究

　　通過對獨立新風(fēng)加干式風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)在不同室外工況下的試驗研究，分析了冷凍水流量調(diào)節(jié)對空調(diào)系統(tǒng)性能及室內(nèi)溫濕度影響。結(jié)果表明，隨冷凍水流量增加，系統(tǒng)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(dāng)冷凍水不能滿足新風(fēng)機組制冷要求時，增加水流量可以明顯降低室內(nèi)冷量顯熱比，在冷凍水流量滿足新風(fēng)機組制冷要求的基礎(chǔ)上增加水流量，對新風(fēng)機組的制冷量及室內(nèi)顯熱比的影響不大;增加冷凍水流量對室內(nèi)溫度影響較大，而對室內(nèi)相對濕度影響較小。

1、前言

　　采用冷凍除濕方式加干式風(fēng)機盤管的空調(diào)系統(tǒng)具有一定的節(jié)能優(yōu)勢。它是利用新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)全部濕負(fù)荷以及部分顯熱負(fù)荷，利用風(fēng)機盤管承擔(dān)室內(nèi)剩余顯熱負(fù)荷，相比傳統(tǒng)風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，真空技術(shù)網(wǎng)(http://genius-power.com/)認(rèn)為盤管供水溫度較高，可實現(xiàn)風(fēng)機盤管在干工況下運行，避免了凝結(jié)水的產(chǎn)生，消除了因細(xì)菌滋生引起的室內(nèi)房間交叉感染帶來的問題，有效地改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)。因此這種溫濕度解耦的空調(diào)系統(tǒng)一直成為近十年來國內(nèi)暖通界研究的熱點之一。

　　目前國內(nèi)研究者對獨立新風(fēng)加干式風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)做了很多理論性探討，但對整個系統(tǒng)缺少綜合試驗性研究，為進(jìn)一步探討?yīng)毩⑿嘛L(fēng)加干式風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)的適用性，本文搭建了采用冷凍除濕獨立新風(fēng)加干式風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)試驗臺，對該系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)試驗研究，測試并分析在不同的室外工況下，改變系統(tǒng)冷凍水流量時，新風(fēng)機組除濕、風(fēng)機盤管制冷能力及室內(nèi)空氣溫濕度變化情況，分析冷凍水流量調(diào)節(jié)對該系統(tǒng)性能的影響，為該系統(tǒng)實際應(yīng)用提供試驗數(shù)據(jù)和技術(shù)參考。

2、試驗系統(tǒng)與裝置

　　所測試的獨立新風(fēng)加干式風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)試驗裝置包括:新風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管、恒溫水浴及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，如圖1所示。

圖1 干盤管加新風(fēng)除濕空調(diào)系統(tǒng)試驗裝置

　　新風(fēng)系統(tǒng)包括新風(fēng)管道、新風(fēng)機組等，在新風(fēng)機組入口及出口布置風(fēng)速儀和溫、濕度傳感器，測量新風(fēng)機組出入口空氣溫濕度及新風(fēng)風(fēng)量。干式風(fēng)機盤管主要處理室內(nèi)回風(fēng)，室外新風(fēng)經(jīng)新風(fēng)機組處理后，與風(fēng)機盤管處理后的回風(fēng)混合，然后送人室內(nèi)。在干式風(fēng)機盤管出口布置風(fēng)速儀和溫、濕度傳感器測量風(fēng)機盤管出風(fēng)溫濕度及回風(fēng)風(fēng)量。恒溫水浴為新風(fēng)機組和風(fēng)機盤管提供冷凍水，冷凍水先經(jīng)新風(fēng)機組再進(jìn)入風(fēng)機盤管。在冷凍水供、回水干管以及末端空調(diào)機組進(jìn)、出口水管分別布置熱電偶測量水溫，在恒溫水浴出水管、風(fēng)機盤管供水管分別安裝渦輪流量變送器，測量水流量�？照{(diào)系統(tǒng)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(shù)如表1所示。

表1 試驗臺測量儀器性能參數(shù)

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

5、結(jié)論

　　(1)在冷凍水流量不能滿足新風(fēng)機組制冷要求下，增加水流量(30%～60%)，新風(fēng)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(fēng)制冷要求的條件下增加水量，新風(fēng)機組制冷量變化幅度較小，不超過3.8%;當(dāng)水流量過大，還會導(dǎo)致風(fēng)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(fēng)機盤管的制冷能力增幅為0.3%～4.2%，新風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)的室內(nèi)負(fù)荷變化較大;增加水流量有利于降低室內(nèi)溫度，減少室內(nèi)負(fù)荷的顯熱比;水流量改變，室內(nèi)溫度波動較大，達(dá)到1.5℃，而對室內(nèi)相對濕度控制良好，總體上可以維持室內(nèi)溫濕度的穩(wěn)定;

　　(3)在濕度變化不大的地區(qū)，獨立新風(fēng)加干式風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)可以維持較為穩(wěn)定的室內(nèi)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(fēng)加干式風(fēng)機盤管的空調(diào)系統(tǒng)的性能研究、維持室內(nèi)舒適度及保證風(fēng)機盤管干工況運行有重要意義。