空調(diào)水系統(tǒng)變水溫運行方案研究

1、空調(diào)水系統(tǒng)變水溫運行方案研究            摘要： 通過對末端空氣處理設(shè)備和冷水機組變水溫熱工性能分析，研究了冷水溫度變化對末端空氣處理設(shè)備處理冷量、除濕能力及冷水機組性能的影響。通過實例分析和計算，表明此方案對于一般舒適性空調(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)負荷特點和室外氣象條件，給出了變水溫運行的調(diào)節(jié)方案。 關(guān)鍵詞： 部分負荷 變水溫 末端設(shè)備 運行方案 0 引言在中央空調(diào)系統(tǒng)實際運行過程中，空調(diào)負荷隨著室外氣象條件等

2、因素變化，多數(shù)時間遠小于設(shè)計負荷。如果在空調(diào)負荷減少時，適當提高冷水供水溫度，則可以提高冷水機組的運行效率，降低運行能耗，也不要增加任何設(shè)備。鑒于目前空調(diào)系統(tǒng)的全年運行過程中，冷水機組的出口水溫調(diào)節(jié)的操作帶有很大的隨意性。有必要對此進行定量的研究。目前關(guān)于變水溫調(diào)節(jié)的定量研究很少，文獻1主要針對全空氣系統(tǒng)中空調(diào)機組表冷器變水溫性能分析，說明方案可行，并通過對某一冷水機組冷水溫度變化時COP值的變化，討論了節(jié)能的效果，但是沒有涉及到風機盤管機組，文獻2通過對某大型國際機場特定的空調(diào)系統(tǒng)，針對該機場的負荷特點和氣象條件，給出了分階段變水溫運行的方案。但并沒有對冷水變化對末端空氣處理設(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 風機盤管變水溫性能 在制定空調(diào)系統(tǒng)變水溫運行方案時必須考慮末端空氣處理設(shè)備的性能。文獻3對風機盤管性能參數(shù)進行整理和分析，運用多元回歸的數(shù)學方法得出風機盤管冷量回歸方程(假定風機盤管的風量和水流量不變)。(2)圖1 風機盤管的冷量隨冷水溫度變化曲線隨著風機盤管進口冷水溫度的升高，風機盤管的制冷量逐漸下降，呈線性變化。當冷水溫度由7改變?yōu)?時，風機盤管的制冷能力下降了16%；改變?yōu)?2時，風機盤管的制冷能力下降了40%。從圖1中三條曲線可以看到，冷水溫度的升高導致制冷量下降，但冷凍水溫度提高對全熱冷量、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 新風機組變水溫性能 在冷水溫度滿足風機盤管的熱濕處理能力的同時，還要保證在相同冷水溫度下，新風機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因素的影響：進口空氣參數(shù)；處理風量；冷水溫度；冷水流量。為便于研究，選用JW304型6排通用型表冷器進行分析，處理風量16000kg/h，水流量23500kg/h，迎面風速2.5m/s，水流速1.6m/s。本文采用全熱交換效率計算方法討論處理風量和水流量不變，通過改變冷水溫度和進出口空氣參數(shù)來具體分析表冷器的熱工性能。空調(diào)負荷率可以認為與室外空氣干球溫度的線性關(guān)系。下面是根據(jù)ARI標準4

5、計算出來得負荷率與室外干球溫度的對應(yīng)關(guān)系。表2 負荷率與室外空氣干、濕球溫度的關(guān)系 負荷率/%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編制表冷器計算程序，運行得到變工況下新風機組的熱工性能。表3 部分負荷時新風機組的熱工性能 部分負荷率/1009

6、0807060冷水溫度/78.29.410.611.8室外新風干球溫度/3532.830.528.326.1室外新風濕球溫度/2926.2723.5320.818.07新風送風干球溫度/15.715.415.11514.9處理空氣所需的的Eg0.6890.7070.7310.7510.783表冷器實際能達到的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)負減少荷時，新風機組采取提高冷水溫度做法，室外參對新風機組的影響超過了冷水溫度提高對新風機組的影響，處理后的新風送風干球溫度略有下降，說明在室外氣象條件變化時，冷水溫度提高對新風機組處理新風終

7、狀態(tài)影響不大，部分負荷時，相應(yīng)提高冷水溫度是可行的。1.3 冷水機組變水溫性能（6）圖3 室內(nèi)溫濕度計算流程圖下面通過實例來說明部分負荷時冷水溫度變化對室內(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)計算參數(shù)為：tN25， N50，當?shù)卮髿鈮毫?01325Pa。新風機組和風機盤管都是定型的。新風量L90m3/h，新風比為0.15。討論當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，負荷率與冷水溫度以及新風送風干求溫度的關(guān)系。解：根據(jù)上述公式編制的程序，通過迭代運算，運行結(jié)果如下表：表4 部分負荷率時參數(shù)的變化 負荷率/%10090807060冷水溫度/78.29.410.611.8新風送風干球溫度/16.215.915.615.515.4FCU送風干球溫度/室內(nèi)干球溫度/11.525.113.224.914.824.516.424.318.124.1室內(nèi)相對濕度/%49.852.85558.663從表4可以看到：當室內(nèi)處于部分負荷狀態(tài)時，通過調(diào)節(jié)冷水供水溫度，可以使室內(nèi)溫濕度在舒適標