新型轉(zhuǎn)輪除濕與雙級(jí)熱泵耦合空調(diào)系統(tǒng)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

介紹了轉(zhuǎn)輪除濕與常規(guī)冷卻及蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的兩類復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)。指出在要求低濕或濕負(fù)荷較大的場(chǎng)合，采用前者既可避免制冷機(jī)的蒸發(fā)溫度過(guò)低影響制冷效率，又可避免凝結(jié)水排放不當(dāng)造成滲漏等問(wèn)題，利于節(jié)能；采用后者，節(jié)能效果更顯著，而且既無(wú)ｃｆｃ問(wèn)題，又能緩解夏季電力供應(yīng)緊張的壓力。

隨著近些年我國(guó)的轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，已經(jīng)引起了諸多學(xué)者的關(guān)注，針對(duì)其中的再生能耗問(wèn)題進(jìn)行了很多相關(guān)理論研究，這對(duì)推動(dòng)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了理論依據(jù)?？諝鉁囟鹊目刂茖?duì)生活的改善以及工作環(huán)境的改善都有著重要作用，同時(shí)也能夠?qū)⒐に嚨馁|(zhì)量得到有效提升，所以針對(duì)這一特征，本文主要就轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)研究，希望能夠通過(guò)此次理論研究對(duì)實(shí)際有所裨益。

介紹太陽(yáng)能轉(zhuǎn)輪除濕式空調(diào)系統(tǒng)的組成和工作原理,以實(shí)例說(shuō)明系統(tǒng)的供熱和制冷過(guò)程及效果。

隨著近些年我國(guó)的轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，已經(jīng)引起了諸多學(xué)者的關(guān)注，針對(duì)其中的再生能耗問(wèn)題進(jìn)行了很多相關(guān)理論研究，這對(duì)推動(dòng)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了理論依據(jù)?？諝鉁囟鹊目刂茖?duì)生活的改善以及工作環(huán)境的改善都有著重要作用，同時(shí)也能夠?qū)⒐に嚨馁|(zhì)量得到有效提升，所以針對(duì)這一特征，本文主要就轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)研究，希望能夠通過(guò)此次理論研究對(duì)實(shí)際有所裨益。

隨著近些年我國(guó)的轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，已經(jīng)引起了諸多學(xué)者的關(guān)注，針對(duì)其中的再生能耗問(wèn)題進(jìn)行了很多相關(guān)理論研究，這對(duì)推動(dòng)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了理論依據(jù)?？諝鉁囟鹊目刂茖?duì)生活的改善以及工作環(huán)境的改善都有著重要作用，同時(shí)也能夠?qū)⒐に嚨馁|(zhì)量得到有效提升，所以針對(duì)這一特征，本文主要就轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)研究，希望能夠通過(guò)此次理論研究對(duì)實(shí)際有所裨益。

一引言為解決能源短缺問(wèn)題,人們?nèi)找嬷匾暲锰?yáng)能資源、工業(yè)余熱、廢熱、燃?xì)夂偷蛪赫羝鹊推肺粺嵩?。開(kāi)式旋轉(zhuǎn)除濕空調(diào)系統(tǒng)是利用這些低品位熱能實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷的新型高效空調(diào)設(shè)備。開(kāi)式吸附

提出除濕轉(zhuǎn)輪與中高溫?zé)岜民詈系倪\(yùn)行方式,利用熱泵來(lái)完全滿足再生負(fù)荷要求,搭建轉(zhuǎn)輪熱泵耦合空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)不同工況下,新風(fēng)量分別為20%和10%兩種情況系統(tǒng)的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究.結(jié)果表明:室外空氣干球和濕球溫度越高,蒸發(fā)器出口風(fēng)溫越高,性能系數(shù)越低,為使冷凝器出口風(fēng)溫滿足再生要求的冷凝風(fēng)量會(huì)相應(yīng)地增加和減少;隨室內(nèi)空氣干球溫度升高和濕球溫度降低,蒸發(fā)器出口風(fēng)溫升高,性能系數(shù)下降,為使冷凝器出口風(fēng)溫滿足再生要求的冷凝風(fēng)量減少;耦合空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量由20%降為10%時(shí),再生溫度需求降低約3℃,蒸發(fā)器出口風(fēng)溫降低約1.5℃,能耗相應(yīng)減少,性能系數(shù)提高.同時(shí),對(duì)耦合空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)再熱系統(tǒng)的性能進(jìn)行仿真模擬,結(jié)果表明:與常規(guī)系統(tǒng)相比,耦合空調(diào)系統(tǒng)中壓縮子系統(tǒng)的性能系數(shù)降低,耦合空調(diào)系統(tǒng)能耗減少,性能系數(shù)提高;與相同工況下的常規(guī)系統(tǒng)相比,新風(fēng)量為20%和10%的耦合系統(tǒng)可分別節(jié)能36.80%和40.86%;與室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為23℃的常規(guī)系統(tǒng)相比,可分別節(jié)能12.95%和18.48%.

除濕轉(zhuǎn)輪與中高溫?zé)岜民詈峡照{(diào)系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)——文章提出除濕轉(zhuǎn)輪與中高溫?zé)岜民詈系倪\(yùn)行方式，利用熱泵來(lái)完全滿足再生負(fù)荷要求，搭建轉(zhuǎn)輪熱泵耦合空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)不同工況下，新風(fēng)量分別為20％和10％兩種情況系統(tǒng)的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究

主要研究除濕轉(zhuǎn)輪與中高溫?zé)岜民詈系目照{(diào)系統(tǒng),利用熱泵完全滿足再生溫度和負(fù)荷要求,對(duì)不同工況下,新風(fēng)量為20%和10%兩種情況的系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真模擬,并與常規(guī)再熱空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行性能比較,給出節(jié)能性分析。隨室外空氣干球和濕球溫度升高,耦合系統(tǒng)的能耗均增加,性能系數(shù)(cop)均減小,節(jié)能率分別升高和降低,為使冷凝器出口風(fēng)溫滿足再生要求的冷凝風(fēng)量相應(yīng)增加和減少;隨室內(nèi)空氣干球溫度升高,能耗增加,cop減小,為滿足再生要求需要減少冷凝風(fēng)量,與相同工況下的常規(guī)系統(tǒng)相比,節(jié)能率升高,與室內(nèi)溫度為23℃的常規(guī)系統(tǒng)相比,節(jié)能率降低;隨室內(nèi)空氣濕球溫度升高,能耗減少,cop增大,節(jié)能率降低,為滿足再生要求需要增加冷凝風(fēng)量。新風(fēng)量為10%的耦合系統(tǒng)與20%時(shí)相比,熱泵子系統(tǒng)的壓縮比減小,cop提高,系統(tǒng)額外節(jié)能4%以上,同時(shí)兩種耦合空調(diào)系統(tǒng),在所研究的溫濕度范圍內(nèi),冷凝風(fēng)量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于需求的再生風(fēng)量值。

提出了一種新型前置預(yù)冷轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng),除濕轉(zhuǎn)輪采用第ⅲ類吸濕劑。對(duì)利用該系統(tǒng)用于獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了性能分析。結(jié)果表明,在華南地區(qū)夏季兩種典型工況下,該轉(zhuǎn)輪除濕采用再生溫度為45℃就可以滿足室內(nèi)濕度的要求;對(duì)于相對(duì)濕度為90%且溫度低于36.7℃的高溫高濕工況,該轉(zhuǎn)輪除濕采用再生溫度為60℃仍可以滿足室內(nèi)濕度的要求;但與除濕轉(zhuǎn)輪采用第ⅰ類或第ⅱ類吸濕劑相比,不能達(dá)到更低的送風(fēng)露點(diǎn)溫度。因此,該系統(tǒng)方案所需再生溫度較低,較適用于高品質(zhì)/舒適性空調(diào)方面。

分析了太陽(yáng)能作為再生熱源時(shí)等舒適性室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)下,兩種類型的轉(zhuǎn)輪除濕、蒸氣壓縮和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng),建立了系統(tǒng)的物理模型并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述,通過(guò)與相同條件下常規(guī)蒸氣壓縮空調(diào)系統(tǒng)的計(jì)算比較分析,得出轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的空氣質(zhì)量流量減少了9．74％,制冷劑質(zhì)量流量分別減少59．71％和71．43％;壓縮系統(tǒng)性能系數(shù)分別提高了11．78％和16．38％;壓縮機(jī)能耗分別節(jié)省了64．17％和76．35％;總負(fù)荷能耗分別節(jié)省了34．23％和42．32％．在室外工況不同時(shí),發(fā)現(xiàn)在干熱的氣候條件下(如河南三門(mén)峽),系統(tǒng)節(jié)能明顯,分別達(dá)到了69．94％和78．01％;而在濕熱的氣候條件下(如安徽蚌埠),系統(tǒng)節(jié)能不明顯,但仍達(dá)到16．13％和23．82％．

在轉(zhuǎn)輪除濕與機(jī)械制冷相結(jié)合的復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)中,濕負(fù)荷由熱量來(lái)承擔(dān)、可有效地提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,降低能耗。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)制冷與轉(zhuǎn)輪除濕相結(jié)合,與常規(guī)冷凍減濕系統(tǒng)相比,空調(diào)系統(tǒng)的濕負(fù)荷越大,復(fù)合系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)越明顯。

建立了轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)能耗的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其能耗進(jìn)行計(jì)算與分析,結(jié)果表明:除濕能耗是影響總能耗的重要因素,采用新風(fēng)先除濕再與回風(fēng)混合的方式、室內(nèi)排風(fēng)作再生空氣均可減小除濕能耗,降低總能耗;與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比,轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)具有較大的節(jié)能潛力,濕負(fù)荷越大,其優(yōu)越性越明顯。

通過(guò)理論計(jì)算分析,發(fā)現(xiàn)在低濕環(huán)境下冷卻去濕與冷卻頂板結(jié)合的空調(diào)系統(tǒng)存在機(jī)器露點(diǎn)過(guò)低和需要較大再熱量的不利因素,但把轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻頂板空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合則不僅可以克服這些不利因素,還可以降低能耗、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用、增強(qiáng)冷卻頂板空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果、提高濕度控制精度。

轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)利用轉(zhuǎn)輪除濕處理新風(fēng)用于承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷,室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷和新風(fēng)顯熱冷負(fù)荷由干冷設(shè)備承擔(dān),可有效地控制室內(nèi)溫度和濕度。復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)采用熱回收裝置可有效地節(jié)約新風(fēng)冷負(fù)荷和提高除濕能力,當(dāng)新風(fēng)送風(fēng)溫度等于室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度時(shí),系統(tǒng)冷水采用高溫冷水(18/21℃),可有效地提高制冷機(jī)組性能系數(shù),節(jié)約制冷能耗42.83%。但轉(zhuǎn)輪除濕再生能耗過(guò)高,復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)總能耗遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng),降低轉(zhuǎn)輪除濕再生能耗是復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。

介紹了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)的工作流程,并對(duì)其各部件建立了數(shù)學(xué)模型。針對(duì)某建筑案例分別對(duì)兩種不同空調(diào)系統(tǒng)作了能耗計(jì)算及分析,結(jié)果表明:夏季轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)總能耗為常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)總能耗的58%,冬季則是常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)總能耗的48%,具有明顯的節(jié)能效果。

為了給船用噴射制冷-轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)選擇合適的制冷劑,在考慮系統(tǒng)構(gòu)架和工作條件對(duì)系統(tǒng)性能影響的基礎(chǔ)上,分析了5種環(huán)保制冷工質(zhì)(r134a,r245fa,r718,r717,r1234yf)的基本物性、引射系數(shù)、cop(coefficientofperformance)和充注量,并進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果認(rèn)為沒(méi)有任何一種制冷劑可以在各種場(chǎng)合都具備最佳的性能。但在船用噴射制冷-轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)具備較高發(fā)生溫度(≥150℃)和較低冷凝溫度(≤40℃)時(shí),r718具有較好的應(yīng)用潛力；而當(dāng)發(fā)生溫度較低(<90℃)時(shí),r1234yf是一種較為理想的選擇。

轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)主要是從能源節(jié)約的角度來(lái)處理空氣負(fù)荷,它主要利用的是-些低品位的能源,比如：工業(yè)廢熱能源和太陽(yáng)能等.當(dāng)前我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的研究?jī)H限于建筑工程方面,在船用方面研究的較少.本文重點(diǎn)研究了在船舶方面轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用,在分析轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上,構(gòu)建出了船用除濕空調(diào)系統(tǒng)方案,以此來(lái)更好地將轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)寬.

轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)主要是從能源節(jié)約的角度來(lái)處理空氣負(fù)荷,它主要利用的是一些低品位的能源,比如:工業(yè)廢熱能源和太陽(yáng)能等。當(dāng)前我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的研究?jī)H限于建筑工程方面,在船用方面研究的較少。本文重點(diǎn)研究了在船舶方面轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用,在分析轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上,構(gòu)建出了船用除濕空調(diào)系統(tǒng)方案,以此來(lái)更好地將轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)寬。

介紹轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)再生能耗的主要形式和存在的問(wèn)題。闡述了太陽(yáng)能作為再生能源、轉(zhuǎn)輪除濕與高溫?zé)岜民詈峡照{(diào)系統(tǒng)以及新型的除濕劑再生方法這三種解決方法的研究進(jìn)展,并給出了未來(lái)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)再生能耗問(wèn)題的研究方向。

介紹一個(gè)轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻除濕相結(jié)合的復(fù)合式除濕工藝空調(diào)系統(tǒng)。分析比較氯化鈣、乙二醇冷凍水載冷劑在同一溫度之間及同一載冷劑在不同溫度下的換熱系數(shù)差異,分析該工藝空調(diào)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的原因,并提出改進(jìn)措施。

介紹一種轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻除濕相結(jié)合的復(fù)合式除濕工藝空調(diào)系統(tǒng)。分析比較氯化鈣、乙二醇冷凍水載冷劑在同一溫度之間及同一載冷劑在不同溫度下的換熱系數(shù)差異,分析該工藝空調(diào)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的原因,并提出改進(jìn)措施。