帶轉(zhuǎn)輪除濕的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(共74頁(yè))
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）帶轉(zhuǎn)輪除濕的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生：陳召?gòu)?qiáng)學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：楊穎專業(yè)：熱能與動(dòng)力工程專業(yè)重慶大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院二O一二年六月專心-專注-專業(yè)GraduationDesign(Thesis)ofChongqingUniversityDesignofAirConditioningSystemwithWheelDehumidificationUndergraduate：ChenzhaoqiangSupervisor：YangyingMajor：ThermalEnergyandPowerEngineeringCo
2、llegeofPowerEngineeringChongqingUniversityJune2012摘要本文對(duì)一幢住宅設(shè)計(jì)了一套帶轉(zhuǎn)輪除濕的空調(diào)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)溫度和濕度的獨(dú)立調(diào)節(jié)，故可以達(dá)到節(jié)能的目的。通過(guò)計(jì)算，該住宅的夏季總熱負(fù)荷為W，單位面積的熱負(fù)荷為95W，總送風(fēng)量為6330m3/h，新風(fēng)量1452m3/h。本文提出了四種轉(zhuǎn)輪除濕方案，第一種：再生空氣和除濕空氣都是新風(fēng)；第二種：再生空氣是新風(fēng)，除濕空氣是新風(fēng)和一部分回風(fēng)的混合；第三種：再生空氣是新風(fēng)和部分排風(fēng)的混合，除濕空氣是新風(fēng)；第四種：再生空氣是新風(fēng)和部分排風(fēng)的混合，除濕空氣是新風(fēng)和一部
3、分回風(fēng)的混合。在新風(fēng)量相同(總除濕量相同)的條件下與傳統(tǒng)的冷凍除濕比較了系統(tǒng)所需制冷量和總能耗量。通過(guò)計(jì)算，四種轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)所需制冷量分別減少了38.3%、35.8%、44.3%、42.8%，總能耗分別減少了24.6%、20.0%、29.9%、26.2%。研究還發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)輪除濕的再生空氣的加熱量和系統(tǒng)所需制冷量都隨除濕空氣量的增加而增加。故選用了第三種作為空調(diào)系統(tǒng)的除濕方案，并選出了相關(guān)的空氣處理設(shè)備。與常規(guī)蒸汽壓縮空調(diào)系統(tǒng)相比，第三種帶轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)的COP提高了19%，熱力完善度提高了7%。最后，完成了相應(yīng)的氣流組織形式的計(jì)算和風(fēng)管的設(shè)計(jì)布置。關(guān)鍵字：轉(zhuǎn)輪
4、除濕，制冷量，總能耗，空調(diào)系統(tǒng)ABSTRACTThispaperdesignsasetofairconditioningsystemwithwheeldehumidificationforaresidence.Theairconditioningsystemcanbeadjustedindependentlyofthetemperatureandhumidity,itcanachieveenergysaving.Throughcalculating,thetotalofheatloadofthisresiden
5、ceisWforsummer,andtheheatloadofunitareais95W,thetotalofsendaircapacityis6330m3/handthefreshaircapacityis1452m3/h.Thispapercameupwithfourwheeldehumidificationschemes,thefirstone:bothoftheregenerationairandthedehumidificationairarefreshair;
6、thesecondone:theregenerationairisfreshairandthedehumidificationairisablendoffreshairandpartofthereturnair;thethirdone:theregenerationairisablendoffreshairandpartofexhaustairandthedehumidificationairisfreshair;thefourthone:theregenerationairisa
7、blendoffreshairandpartofexhaustairandthedehumidificationairisablendoffreshairandpartofthereturnair.Andcomparedwiththetraditionalrefrigerateddehumidificationabouttheirrefrigeratingcapacityneededbythesystemandtotalenergyconsumptionquantityintheconditiono
8、fthatthefreshaircapacityisthesame(totaldehumidificationquantitysame).Throughcalculating,therefrigeratingcapacityneededbythefourairconditioningsystemswithwheeldehumidificationreducedby38.3%,35.8%,44.3%,42.8%andthetotalenergyconsumptionquantityreducedby24.
9、6%,20.0%,29.9%,26.2%,respectively.Thestudyalsofoundthattheheataddinregenerationairandtherefrigeratingcapacityneededbythesystemofthewheeldehumidificationincreasealongwiththeincreaseofthedehumidificationaircapacity.Sothethirdoneischosedasthewheeldehum
10、idificationschemesforairconditioningsystem,andtherelatedairtreatmentequipmenthavebeenselected.Comparedwiththeconventionalsteamcompressedairconditioningsystem,theCOPoftherefrigerationcirculationofthethirdairconditioningsystemwithwheeldehumidificationincreasedby
11、19%,thethermodynamicperfectdegreeincreasedby7%.Atlast,theoptionofthecorrespondingairfloworganizationanddesigncalculationofthetuyereandthedesignanddecorationofblastpipearecompleted.Keywords:wheeldehumidification,refrigeratingcapacity,totalenergyconsumption,a
12、irconditioning目錄1緒論改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，人民的物質(zhì)生活水平也得到了很大的提高。越來(lái)越多的人對(duì)生活質(zhì)量和環(huán)境衛(wèi)生的要求也有了很大的提高。因此，對(duì)用于控制和調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度的空調(diào)及其系統(tǒng)的研究也引起了廣大專家學(xué)者的興趣，相應(yīng)地，從事這一技術(shù)的科研、生產(chǎn)、教學(xué)、工程等的技術(shù)人員也日益增多。在改善生活條件的同時(shí)，環(huán)境污染和能源危機(jī)這兩大問(wèn)題也日漸凸顯并越來(lái)越嚴(yán)峻。為了響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求，對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要從節(jié)約能源、環(huán)境友好、滿足舒適性或工藝性的要求等多方面綜合考慮。本文研究的內(nèi)容是帶轉(zhuǎn)輪除濕的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的對(duì)象為一幢二層住宅。從節(jié)約能源方面考慮
13、，文中提出多種空氣調(diào)節(jié)方案，通過(guò)計(jì)算比較得出最佳方案用于空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；采用轉(zhuǎn)輪除濕則體現(xiàn)了此空調(diào)系統(tǒng)的環(huán)境友好型，因?yàn)檗D(zhuǎn)輪除濕避免了在除濕過(guò)程中氟氯烴制冷劑的使用而對(duì)臭氧層的破壞；根據(jù)人體舒適度的要求和建筑的熱負(fù)荷來(lái)設(shè)計(jì)則可達(dá)到舒適性的要求。本文詳細(xì)展示了帶轉(zhuǎn)輪除濕的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，以及所需要計(jì)算的參數(shù)和方法，最后并得出了相應(yīng)的結(jié)論。1.1研究目的和意義隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平得到了相當(dāng)程度的提高，人們對(duì)周圍環(huán)境和生活質(zhì)量的要求也逐漸提高，制冷技術(shù)的應(yīng)用也日益廣泛。因此，為了滿足人們對(duì)居住和工作環(huán)境舒適性或工藝性的要求，需要對(duì)室內(nèi)空氣的溫度和濕度進(jìn)行
14、必要的控制和調(diào)節(jié)。與此同時(shí)，人們也逐漸意識(shí)到日益緊張的能源與環(huán)境的雙重危及以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要性。因此，對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要從節(jié)約能源型、環(huán)境友好型、滿足舒適性或工藝性的要求等多方面綜合考慮。目前廣泛使用的還是傳統(tǒng)的壓縮式空調(diào)系統(tǒng)。對(duì)于壓縮式空調(diào)系統(tǒng)，首先是讓空氣進(jìn)入冷卻器，降低空氣溫度并達(dá)到過(guò)冷狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了降低溫度和除濕的目的；但是空氣溫度過(guò)低不能滿足人體舒適度的要求，所以要對(duì)空氣進(jìn)行再熱處理以達(dá)到溫度和濕度的要求。系統(tǒng)中的再熱過(guò)程無(wú)疑是增加了能源的浪費(fèi)，增加了整個(gè)壓縮制冷裝置的負(fù)荷，提高了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，在系統(tǒng)中使用的氟氯烴制冷劑對(duì)大氣層的作用也導(dǎo)致了環(huán)境的惡化。除
15、此之外，在冷卻除濕時(shí)有凝結(jié)水出現(xiàn)，容易造成細(xì)菌滋生而影響室內(nèi)空氣品質(zhì)1。從環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源和空氣品質(zhì)等方面考慮，固體除濕空調(diào)系統(tǒng)是一種很有發(fā)展?jié)摿脱芯恳饬x的空氣調(diào)節(jié)方式。固體干燥劑主要是以轉(zhuǎn)輪為載體，使待除濕的空氣經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪被干燥劑吸濕，從而達(dá)到除濕的目的。轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)主要有一下優(yōu)點(diǎn)：該系統(tǒng)主要是利用固體干燥劑(氯化鋰、硅膠等2)與水蒸氣發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)來(lái)減少水蒸氣的量從而達(dá)到除濕的目的3。與傳統(tǒng)壓縮式空調(diào)系統(tǒng)相比，節(jié)省了將空氣冷卻到露點(diǎn)溫度進(jìn)行除濕這個(gè)階段多消耗的制冷量；在該系統(tǒng)的除濕過(guò)程中沒(méi)有使用氟氯烴制冷劑，只用到了空氣、水蒸氣和固體干燥劑，從而消除了除濕過(guò)程中氟氯烴制冷劑對(duì)
16、臭氧層的破壞；該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)空氣溫度和濕度的單獨(dú)控制，能夠滿足多種用途的需要，擴(kuò)大了系統(tǒng)的使用場(chǎng)合，提高了系統(tǒng)的重要性；該系統(tǒng)對(duì)再生能源品位的要求不高，因此加熱再生氣體所消耗的能源可以采用太陽(yáng)能、地?zé)崮?、燃?xì)?天然氣、液化石油氣、煤氣、沼氣等)、工業(yè)余熱等低品位熱源4，從而減少了大量能源的消耗，有效減少了把低品位熱能排入大氣造成的熱污染，保護(hù)了環(huán)境；該系統(tǒng)的溫度和濕度分開(kāi)調(diào)節(jié)，與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)相比，其蒸發(fā)溫度可以高出許多，故可以提高制冷循環(huán)的COP和熱力完善度。以上這些優(yōu)點(diǎn)使得國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者都致力于固體除濕空調(diào)系統(tǒng)的研究，并取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。1.2轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的工作原理圖1
17、.1轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)模型轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)作為固體干燥劑的載體是固體除濕空調(diào)系統(tǒng)的主要部件之一，也是空氣除濕的有效工具，它利用硅膠、氯化鋰等除濕劑的良好親水性吸附空氣中的水蒸氣以達(dá)到除濕和滿足濕度要求的目的。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)由除濕轉(zhuǎn)輪、傳動(dòng)裝置、風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、再生電加熱器等組成(如圖1.1)。其主體結(jié)構(gòu)除濕轉(zhuǎn)輪是一個(gè)不斷緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的干燥轉(zhuǎn)輪，采用載有固體除濕劑的特殊復(fù)合耐熱材料制成。轉(zhuǎn)輪內(nèi)用隔板分隔為270和90的兩扇形區(qū)5。270扇形區(qū)用于干燥處理濕空氣，90扇形區(qū)用于除濕劑的再生。在常溫下，濕空氣進(jìn)入270扇形區(qū)時(shí)，由于除濕劑中的水蒸氣分壓力低于濕空氣中的水蒸氣分壓力，所以空氣中的水分子被轉(zhuǎn)輪內(nèi)的除濕劑吸收，
18、干燥后的干空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)送出進(jìn)行降溫處理達(dá)到合適溫度時(shí)送入空調(diào)房間。經(jīng)除濕處理的濕空氣可以全為室外新風(fēng)，也可以是室外新風(fēng)和室內(nèi)回風(fēng)的混合。吸收了水分的轉(zhuǎn)輪扇區(qū)轉(zhuǎn)入90再生扇區(qū)，向再生扇區(qū)通入高溫的再生空氣，此時(shí)除濕劑中的水蒸氣分壓力高于再生空氣中的水蒸氣分壓力，所以除濕劑中的水分子進(jìn)入再生空氣中并被帶走，恢復(fù)了除濕劑的吸濕能力。再生空氣可以使室外新風(fēng)，也可以是室外新風(fēng)和室內(nèi)排風(fēng)的混合，或者全為室內(nèi)排風(fēng)。在轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中，除濕過(guò)程和再生過(guò)程中的空氣和除濕劑之間發(fā)生了復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過(guò)程。在轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的固體除濕材料的參數(shù)和除濕轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定之后，除濕機(jī)的性能仍然受到除濕空氣的進(jìn)口狀態(tài)參數(shù)、再生空氣的
19、進(jìn)口狀態(tài)參數(shù)、除濕空氣的流量再生空氣的流量和轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速等許多因素的影響2。本文并沒(méi)有具體研究某個(gè)除濕轉(zhuǎn)輪的性能，而是把轉(zhuǎn)輪除濕技術(shù)融入到對(duì)具體建筑物的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)多種空氣處理方案并計(jì)算比較得出其中的最佳方案用于空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。1.3戶式中央空調(diào)簡(jiǎn)介戶式中央空調(diào)(又稱家用中央空調(diào))是一個(gè)小型化的獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)，它具有四季運(yùn)行、舒適感好、衛(wèi)生要求好、外形美觀、高效節(jié)能、運(yùn)行無(wú)噪音、靈活方便、耐用等特點(diǎn)。同時(shí)，它結(jié)合了中央空調(diào)的便利、舒適、高檔次以及傳統(tǒng)家用空調(diào)機(jī)的多方面優(yōu)勢(shì)，適用面積多在m2之間，可實(shí)現(xiàn)與房間裝潢布置的和諧統(tǒng)一。在制冷方式與基本構(gòu)造上類似于大型中央空調(diào)。主要是由一
20、臺(tái)主機(jī)通過(guò)風(fēng)管或冷熱水管連接多個(gè)末端送風(fēng)口，將(冷)暖氣送到不同房間區(qū)域，來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的目的。它結(jié)合了大型中央空調(diào)的便利、舒適、高檔次以及傳統(tǒng)小型分體機(jī)的簡(jiǎn)單靈活等多方面優(yōu)勢(shì)，是適用于別墅、公寓、家庭住宅和各種工業(yè)、商業(yè)場(chǎng)所的暗藏式空調(diào)。中央空調(diào)是由一臺(tái)主機(jī)通過(guò)風(fēng)道或冷熱水管接多個(gè)末端的方式來(lái)控制不同的房間以達(dá)到室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)目的的空調(diào)。采用風(fēng)管送風(fēng)方式，用一臺(tái)主機(jī)即可控制多個(gè)房間并且可引入新風(fēng)，有效改善室內(nèi)空氣的質(zhì)量，預(yù)防空調(diào)病的發(fā)生。家用中央空調(diào)的最突出特點(diǎn)是產(chǎn)生舒適的居住環(huán)境，其次從審美觀點(diǎn)和最佳空間利用上考慮，使用家用中央空調(diào)使室內(nèi)裝飾更靈活，更容易實(shí)現(xiàn)各種裝飾效果。戶式中央空調(diào)(
21、又稱家用中央空調(diào))是指由一個(gè)室外機(jī)產(chǎn)生冷(熱)源進(jìn)而向各個(gè)房間供冷(熱)的空調(diào)，它是屬于(小型)商用空調(diào)的一種。家用中央空調(diào)分為風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩種。風(fēng)系統(tǒng)由室外機(jī)、室內(nèi)主機(jī)、送風(fēng)管道以及各個(gè)房間的風(fēng)口和調(diào)節(jié)閥等組成；水系統(tǒng)由室外機(jī)、水管道、循環(huán)水泵及各個(gè)室內(nèi)的末端(風(fēng)機(jī)盤管、明裝等)組成。1.4國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)輪除濕的研究現(xiàn)狀轉(zhuǎn)輪式空調(diào)系統(tǒng)因其除濕性能好而廣泛應(yīng)用于食品、藥品和夾層玻璃等濕度要求嚴(yán)格的生產(chǎn)廠房和倉(cāng)庫(kù)以及鋰電池生產(chǎn)、聚酯切片、防濕、防腐、防潮等對(duì)空氣有低溫要求的場(chǎng)合。近年來(lái)，國(guó)外已把氯化鋰等固體除濕空調(diào)技術(shù)廣泛應(yīng)用于**、鋼鐵、感光、化工、印刷、食品、制藥、電氣、火藥、文物保存等各行各
22、業(yè)。目前國(guó)內(nèi)外有很多科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校以及公司都有從事轉(zhuǎn)輪除濕的工作人員。目前國(guó)內(nèi)外主要有以下幾個(gè)方面的研究：建立除濕轉(zhuǎn)輪數(shù)學(xué)模型：除濕轉(zhuǎn)輪的數(shù)學(xué)模型的建立有助于從理論上對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行分析，并為實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供相應(yīng)依據(jù)。文獻(xiàn)6中建立了一個(gè)比較合適的數(shù)學(xué)模型，該模型是在除濕轉(zhuǎn)輪中微元體的氣體區(qū)和固體區(qū)中的水分質(zhì)量守恒和能量守恒的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的用于描述轉(zhuǎn)輪中吸收和再生過(guò)程的微分方程，并加上相應(yīng)的邊界條件和補(bǔ)充方程才得到的。文獻(xiàn)中還對(duì)建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)具體轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試和用數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算，得出的結(jié)果是試驗(yàn)測(cè)試值和計(jì)算值之間很相近，故證明此數(shù)學(xué)模型是很合適的。文獻(xiàn)7中提到了一種對(duì)
23、除濕轉(zhuǎn)輪模型的簡(jiǎn)化方法(即類比法)。文中還對(duì)這個(gè)簡(jiǎn)化方法進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果證明其試驗(yàn)結(jié)果和通過(guò)廠家提供的性能軟件計(jì)算出的結(jié)果很相近，因此這個(gè)簡(jiǎn)化方法是可行的。轉(zhuǎn)輪效率的研究：轉(zhuǎn)輪效率是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)。文獻(xiàn)2中提出了一種新的轉(zhuǎn)輪效率的定義，建立了相關(guān)的數(shù)學(xué)模型得到了不同條件下除濕轉(zhuǎn)輪的效率變化情況，并與其他關(guān)于轉(zhuǎn)輪效率的研究結(jié)果比較吻合。轉(zhuǎn)輪干燥劑的研究：干燥劑填充在轉(zhuǎn)輪中用于吸收空氣中的水蒸氣，干燥劑的好壞直接影響到轉(zhuǎn)輪的性能。故對(duì)干燥劑的研究也成了一個(gè)很熱門的課題。文獻(xiàn)8中把一種新型復(fù)合干燥劑和硅膠一起進(jìn)行了平衡吸附性能測(cè)試。文獻(xiàn)中還設(shè)計(jì)了一臺(tái)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，測(cè)試了轉(zhuǎn)速和
24、再生溫度對(duì)采用新型復(fù)合干燥劑的轉(zhuǎn)輪除濕性能的影響。結(jié)果證明，新型復(fù)合干燥劑轉(zhuǎn)輪的除濕量高于硅膠轉(zhuǎn)輪的除濕量，其對(duì)應(yīng)的除濕冷卻空調(diào)系統(tǒng)的性能系數(shù)也是遠(yuǎn)高于采用硅膠轉(zhuǎn)輪的空調(diào)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)除濕特性：轉(zhuǎn)輪的動(dòng)態(tài)特性研究的是轉(zhuǎn)輪在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前的動(dòng)態(tài)除濕性能。文獻(xiàn)9中比較了兩種常見(jiàn)的轉(zhuǎn)輪(硅膠轉(zhuǎn)輪和氯化鋰轉(zhuǎn)輪)在相同工況下的動(dòng)態(tài)除濕特性，主要采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)有除濕量和除濕性能系數(shù)。結(jié)果表明，在相同工況下氯化鋰轉(zhuǎn)輪在非穩(wěn)態(tài)過(guò)程中持續(xù)的時(shí)間比硅膠轉(zhuǎn)輪長(zhǎng)，但除濕量和除濕性能系數(shù)都比硅膠轉(zhuǎn)輪高。除濕空氣的風(fēng)量和進(jìn)口含濕量的增加都會(huì)延長(zhǎng)轉(zhuǎn)輪的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程時(shí)間。轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)：轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)因其能夠?qū)崿F(xiàn)熱濕
25、獨(dú)立控制而受到了廣泛的研究。文獻(xiàn)1中對(duì)熱濕獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的能耗進(jìn)行了分析，文中比較了兩種方式下的能耗差異，一種是再生溫度一定，一種是系統(tǒng)除濕量一定。最后經(jīng)過(guò)計(jì)算證明，再生溫度一定時(shí)的總能耗高于系統(tǒng)除濕量一定時(shí)的總能耗。太陽(yáng)能作再生熱源：太陽(yáng)能作為一種清潔能源用作帶轉(zhuǎn)輪的復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)的再生能源，極大的節(jié)約了電能的消耗，既保護(hù)了環(huán)境也充分地利用了低品位能源。文獻(xiàn)10中研究了兩種復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)(一種是轉(zhuǎn)輪除濕蒸汽壓縮，另一種是轉(zhuǎn)輪除濕蒸汽壓縮蒸發(fā)冷卻)，并與常規(guī)蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了比較。計(jì)算結(jié)果證明，與常規(guī)蒸汽壓縮空調(diào)系統(tǒng)相比，復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑質(zhì)量流量減小、制冷系統(tǒng)COP增大、壓縮機(jī)
26、能耗減少，其中第二種體現(xiàn)得尤為突出。文中還研究得到，在其他條件相同時(shí)，復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)能耗隨室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度提高而減少。變工況穩(wěn)態(tài)性能：變工況是空調(diào)系統(tǒng)中經(jīng)常遇到的，故對(duì)系統(tǒng)變工況穩(wěn)態(tài)性能的研究也受到了廣泛的關(guān)注。文獻(xiàn)11中建立了一個(gè)用于模擬轉(zhuǎn)輪和冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)(DWCCDS)變工況穩(wěn)定性能的數(shù)學(xué)模型。文中得出了在室外空氣含濕量、溫度、除濕空氣量對(duì)DWCCDS的影響規(guī)律，并得出了DWCCDS在低溫條件下的優(yōu)越性很高。1.5課題主要研究?jī)?nèi)容1.5.1課題任務(wù)室內(nèi)溫度、濕度的控制是空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。固體除濕空調(diào)系統(tǒng)采用溫度與濕度兩套獨(dú)立的空調(diào)控制系統(tǒng)，分別控制室內(nèi)的溫度與濕度
27、，避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來(lái)的能量損失。它可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求，避免了室內(nèi)相對(duì)濕度過(guò)高或者過(guò)低的現(xiàn)象，以及提高制冷系統(tǒng)COP，是一種高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)輪除濕是用吸濕性強(qiáng)的鹽溶液或吸濕材料附著于輕質(zhì)骨料制作的轉(zhuǎn)輪表面。待除濕的空氣通過(guò)轉(zhuǎn)輪的一部分表面，空氣中的部分水分被吸附于表面吸濕材料，實(shí)現(xiàn)除濕。吸了水的轉(zhuǎn)輪部分旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)與加熱的再生空氣接觸，釋放出水分，使表面吸濕材料再生,再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。本課題要求設(shè)計(jì)一套帶獨(dú)立除濕的空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)采用轉(zhuǎn)輪除濕設(shè)備。通過(guò)閱讀文獻(xiàn)資料確定出多種除濕方案，然后從處理的空氣量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)能耗等多種方面計(jì)算分析確定
28、出其中的最佳方案用于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。確定除濕方案后，主要對(duì)戶式中央空調(diào)系統(tǒng)的冷量和除濕量的進(jìn)行計(jì)算，并確定具體建筑物的送風(fēng)量、回風(fēng)量、送風(fēng)狀態(tài)等。之后根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算和風(fēng)管的設(shè)計(jì)與布置。最后進(jìn)行制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成整個(gè)固體除濕空調(diào)系統(tǒng)，并進(jìn)行成本核算。1.5.2課題重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容根據(jù)分析，本課題的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：新風(fēng)系統(tǒng)除濕方案的選擇和計(jì)算；戶式中央空調(diào)系統(tǒng)冷量和除濕量的計(jì)算；空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和風(fēng)管的設(shè)計(jì)布置；制冷系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)。其中最重要的研究?jī)?nèi)容是除濕方案的選擇和計(jì)算分析。2室內(nèi)熱濕負(fù)荷及送風(fēng)量的確定空氣調(diào)節(jié)的目的是為了保持室內(nèi)良好的空氣環(huán)境(即保
29、持室內(nèi)一定的溫度和濕度)。因此，為了使室內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度能維持在滿足生產(chǎn)工藝或人體舒適度要求的范圍內(nèi)，需要向室內(nèi)送入經(jīng)過(guò)降溫除濕而具有合適溫度和相對(duì)濕度的空氣來(lái)消除室內(nèi)多余的熱負(fù)荷和濕負(fù)荷。空調(diào)房間內(nèi)的熱負(fù)荷主要來(lái)源于室內(nèi)和室外兩個(gè)方面，主要存在溫差傳熱、太陽(yáng)輻射熱、室內(nèi)設(shè)備散熱和散濕、人體散熱和散濕等幾個(gè)部分12。由室外因素造成的室內(nèi)熱、濕負(fù)荷的變化與室內(nèi)、外空氣的狀態(tài)參數(shù)有很大的關(guān)系。當(dāng)室外空氣溫度高于室內(nèi)空氣溫度時(shí)，室外空氣的熱量就會(huì)通過(guò)溫差傳熱、輻射、對(duì)流等方式從墻壁、屋頂和窗戶傳入室內(nèi)，若不采取一些降溫的措施，就會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣溫度的升高；相反，當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，室內(nèi)的熱量也
30、會(huì)傳向室外，如果不能及時(shí)補(bǔ)充室內(nèi)流失的熱量，室內(nèi)溫度就會(huì)下降。綜上，空調(diào)就是要維持室內(nèi)溫度和濕度在滿足生產(chǎn)工藝和人體舒適度的要求的合適范圍內(nèi)。2.1室內(nèi)外空氣設(shè)計(jì)參數(shù)2.1.1室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)所謂室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)，主要是指空調(diào)工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行時(shí)作為控制標(biāo)準(zhǔn)的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，這些參數(shù)主要包括室內(nèi)空氣溫度、相對(duì)濕度以及空氣流速等13。室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，主要需要從室內(nèi)環(huán)境參數(shù)是否滿足生產(chǎn)工藝或人體舒適度的要求、工程所處地理位置、室外氣象、經(jīng)濟(jì)條件、冷源情況和節(jié)能政策等多種具體情況進(jìn)行綜合考慮。根據(jù)空調(diào)的使用場(chǎng)所和使用目的，主要可以把空調(diào)分為兩種類型：舒適性空調(diào)和工藝性空調(diào)14。舒適性空調(diào)的作用
31、是通過(guò)送入具有一定溫度和濕度的空氣消除(補(bǔ)充)室內(nèi)熱量和濕度以維持室內(nèi)空氣處于合適的狀態(tài)，盡量使室內(nèi)人員在此狀態(tài)下感到舒適，從而保證良好的工作和生活條件。工藝性空調(diào)的作用是通過(guò)送入具有一定溫度和濕度的空氣以維持室內(nèi)空氣狀態(tài)在生產(chǎn)工藝過(guò)程(如制藥、電子、低溫要求的工程等)要求的范圍之內(nèi)，保證生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。本文是對(duì)一幢住宅進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要保證室內(nèi)人員舒適度的要求，故此空調(diào)系統(tǒng)屬于舒適性空調(diào)。根據(jù)GBJ規(guī)定，舒適性空調(diào)的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)要求范圍見(jiàn)表2.1。舒適性空調(diào)室內(nèi)環(huán)境控制參數(shù)要求表2.1空調(diào)季節(jié)參數(shù)溫度/相對(duì)濕度/%風(fēng)速/(m/s)夏季.3冬季1
32、.2根據(jù)表2.1所示，本文的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的室內(nèi)環(huán)境控制參數(shù)取為：夏季室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)溫度：tN(261)夏季室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)相對(duì)濕度：N55%夏季室內(nèi)空氣風(fēng)速：N0.3m/s2.1.2室外空氣設(shè)計(jì)參數(shù)在計(jì)算空調(diào)室內(nèi)夏季冷負(fù)荷或冬季熱負(fù)荷(通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)的熱(冷)量)時(shí)，需要相應(yīng)的室外空氣參數(shù)。根據(jù)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范可查出夏(冬)季室外空氣計(jì)算參數(shù)(即設(shè)計(jì)日的最高溫度)。設(shè)計(jì)日其他時(shí)刻的室外溫度值可通過(guò)下式計(jì)算15得到：(2.1)式中：tW設(shè)計(jì)日在時(shí)刻的室外空氣溫度()；tWmax室外空氣計(jì)算溫度()；時(shí)刻的計(jì)算系數(shù)；tW設(shè)計(jì)日室外最高溫度與最低溫度之差
33、。查暖通空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范得出，重慶地區(qū)夏季的室外空氣設(shè)計(jì)參數(shù)為：夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度：tWdb36.5夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度：tWwb27.3夏季空調(diào)室外平均風(fēng)速：W1.4m/s夏季空調(diào)室外大氣壓力：BPa2.2設(shè)計(jì)條件2.2.1工程概況該工程為重慶市某住宅，總面積為220m2，共兩層，層高為3m，住宅總體積為660m3，本文要求對(duì)整幢住宅安裝戶式中央空調(diào)。2.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能外墻外墻結(jié)構(gòu)：如圖2.1所示外墻厚度：240mm外墻傳熱系數(shù)：1.97W/(m2)屋頂屋頂結(jié)構(gòu)：如圖2.2所示(1)外表層5mm厚白色小石子(2)卷材防水層(3)
34、找平層20mm水泥砂漿(4)保溫層(5)隔汽層(6)水泥砂漿找平層(7)預(yù)制鋼筋混凝土空心板(8)內(nèi)粉刷圖2.2屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)屋頂壁厚：150mm屋頂保溫材料：瀝青蛭石板(1)水泥砂漿(2)磚墻(3)白灰粉刷圖2.1外墻的結(jié)構(gòu)屋頂保溫層厚度：25mm屋頂傳熱系數(shù)：1.57W/(m2)外窗1)天井處的玻璃結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌?mm厚茶色玻璃，金屬窗框單層玻璃窗傳熱系數(shù)：5.94W/(m2)玻璃類型修正系數(shù)：Cs0.71內(nèi)外遮陽(yáng)設(shè)施：無(wú)2)其他玻璃結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌?mm厚淺茶色玻璃，金屬窗框單層玻璃傳熱系數(shù)：5.94W/(m2)玻璃類型修正系數(shù)：Cs0.71內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施：淺色白
35、布簾，Cn0.5外遮陽(yáng)設(shè)施：無(wú)2.2.3室內(nèi)人員、設(shè)備、照明室內(nèi)人員人員數(shù)量：5個(gè)成年人個(gè)人顯熱量：61W個(gè)人潛熱量：73W個(gè)人散濕量：109g/h室內(nèi)設(shè)備室內(nèi)電器設(shè)備有：電視、電腦、冰箱等室內(nèi)電器設(shè)備總功率：QW使用狀況：計(jì)算時(shí)所有電器同時(shí)使用室內(nèi)照明照明密度或燈的安裝功率：11W/m2或QW使用狀況：計(jì)算時(shí)所有照明全部投入使用2.3熱濕負(fù)荷計(jì)算的數(shù)學(xué)描述2.3.1夏季冷負(fù)荷的計(jì)算通過(guò)外墻和屋頂?shù)脽嵝纬傻睦湄?fù)荷15當(dāng)室內(nèi)外空氣溫度不相等存在溫差時(shí)，熱量就會(huì)通過(guò)外墻和屋頂傳入或傳出室內(nèi)。這一傳入或傳出的熱量的多少與多種因素有關(guān)系，如室內(nèi)外空氣溫差大
36、小、外墻和屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)特性、傳熱系數(shù)、外墻和屋頂內(nèi)外表面的空氣流速等。由于室外空氣溫度是逐時(shí)變化的，而且通過(guò)不同朝向的圍護(hù)形成的冷負(fù)荷也是不一樣的，故要得到通過(guò)外墻和屋頂?shù)脽嵝纬傻睦湄?fù)荷是很復(fù)雜的。但是可以簡(jiǎn)化為通過(guò)下式計(jì)算得到：(2.2)式中：Q1計(jì)算時(shí)刻通過(guò)屋頂或外墻得熱形成的冷負(fù)荷(W)；K外墻或屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)W/(m2)；F外墻或屋頂?shù)膫鳠崦娣e(m2)；tlf外墻或屋頂冷負(fù)荷計(jì)算溫度()；td冷負(fù)荷計(jì)算溫度tlf關(guān)于地區(qū)的修正值()；tN室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)溫度()。通過(guò)外窗得熱形成的冷負(fù)荷15通過(guò)外窗得熱形成的冷負(fù)荷即是外窗瞬變傳導(dǎo)得熱形成的冷負(fù)荷，在室內(nèi)
37、外溫差的作用下，可采用下式計(jì)算得到：(2.3)式中：Q2外窗瞬變傳導(dǎo)得熱形成的冷負(fù)荷(W)；K玻璃窗的傳熱系數(shù)W/(m2)，對(duì)于一般建筑，單層玻璃窗的傳熱系數(shù)取K5.94W/(m2)，雙層玻璃窗的傳熱系數(shù)K3.01W/(m2)；F外窗的傳熱面積(m2)；t計(jì)算時(shí)刻的負(fù)荷溫差()。本文設(shè)計(jì)采用的t如表2.2所示。重慶地區(qū)玻璃窗溫差傳熱的負(fù)荷溫差表2.2房間類型計(jì)算時(shí)刻的逐時(shí)值t輕2.73.24.15.16.27.28.18.89.39.69.69.38.7通過(guò)窗戶進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷太陽(yáng)輻射到玻璃表面主要會(huì)產(chǎn)生三種
38、效果，一部分穿透玻璃進(jìn)入室內(nèi)，一部分被玻璃吸收，還有一部分被玻璃反射回環(huán)境中，這幾部分占到達(dá)玻璃表面總輻射熱的比例分別稱為穿透比、吸收比、反射比。這三個(gè)比例的大小主要與玻璃表面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、玻璃層數(shù)、玻璃性質(zhì)、遮陽(yáng)設(shè)施和窗戶的有效面積系數(shù)等多種因素有關(guān)系。經(jīng)簡(jiǎn)化計(jì)算，太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷可采用下式計(jì)算得到：(2.4)式中：Q3通過(guò)窗戶進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷(W)；xg窗的有效面積系數(shù)，單層鋼窗取0.85，雙層鋼窗取0.75，單層木窗取0.7，雙層木窗取0.6；Cn玻璃窗的遮擋系數(shù)；Cs玻璃類型修正系數(shù)；F玻璃窗的面積(m2)；J夏季通過(guò)單層3mm厚普通玻
39、璃進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱(W/m2)。人體散熱形成的冷負(fù)荷人體散熱取決于性別、年齡、活動(dòng)程度和環(huán)境溫度等因素?？刹捎孟铝泄接?jì)算得到：顯熱負(fù)荷Q顯人數(shù)個(gè)人顯熱量潛熱負(fù)荷Q潛人數(shù)個(gè)人潛熱量總熱負(fù)荷Q4Q顯+Q潛2.3.2濕負(fù)荷的計(jì)算人體散濕室內(nèi)人員散濕量W人人數(shù)個(gè)人散濕量敞開(kāi)水槽表面散濕量敞開(kāi)水槽表面的散濕量可以下式計(jì)算得到：(2.5)式中：W水槽敞開(kāi)水槽表面的散濕量(kg/h)；F水槽的蒸發(fā)表面積(m2)；P2相應(yīng)的水表面溫度下飽和空氣的水蒸氣分壓力(Pa)；P1室內(nèi)環(huán)境空氣的水蒸氣分壓力(Pa)；不同水溫下水蒸氣的擴(kuò)散系數(shù)kg/(m2hPa)；蒸發(fā)表面的
40、空氣流動(dòng)速度(m/s)；P標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，其值為Pa；B設(shè)計(jì)地點(diǎn)實(shí)際大氣壓力(Pa)。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可直接查出在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，蒸發(fā)表面氣流速度為0.3m/s下不同室溫、不同水溫時(shí)，每平方米敞開(kāi)水槽表面的散濕量(P2P1)(0.0174)。本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)計(jì)算參數(shù)為：室溫26，相對(duì)濕度55%，室內(nèi)風(fēng)速0.3m/s，平均水溫取40。查表得標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下每平方米水槽表面的散濕量為1.375kg/h16。重慶地區(qū)夏季的大氣壓力為Pa，設(shè)計(jì)對(duì)象的水槽面積為3m3。故總的水槽表面散濕量為4.336kg/h。2.4熱濕負(fù)荷的計(jì)算結(jié)果2.4.1夏季冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果通過(guò)
41、外墻和屋頂?shù)脽嵝纬傻睦湄?fù)荷1)北外墻得熱形成的冷負(fù)荷，如表2.3所示。北外墻得熱形成的冷負(fù)荷表2.3時(shí)刻tlf32.832.632.332.131.831.631.431.331.231.231.331.431.6K1.97F26.3td2.8tN26Q1北)南外墻得熱形成的冷負(fù)荷，如表2.4所示。南外墻得熱形成的冷負(fù)荷表2.4時(shí)刻tlf35..634.233.933.533.232.932.832.933.133
42、.433.9K1.97F38.07td0.4tN26Q1南)西外墻得熱形成的冷負(fù)荷，如表2.5所示。西外墻得熱形成的冷負(fù)荷表2.5時(shí)刻tlf38.638.237.837.336.836.335.935.535.234.934.834.834.9K1.97F75td2tN26Q1西)東外墻得熱形成的冷負(fù)荷，如表2.6所示。東外墻得熱形成的冷負(fù)荷表2.6時(shí)刻
43、tlf36.936..535..235.636.136.637.137.5K1.97F75td2tN26Q1東)屋頂?shù)脽嵝纬傻睦湄?fù)荷，如表2.7所示。屋頂?shù)脽嵝纬傻睦湄?fù)荷表2.7時(shí)刻tlf40.639.338..135.635..440.141.943.7K1.57F100td1.7tN26Q1屋頂
44、通過(guò)外窗和天井得熱形成的冷負(fù)荷，如表2.8所示。外窗和天井得熱形成的冷負(fù)荷表2.8時(shí)刻t2.73.24.15.16.27.28.18.89.39.69.69.38.7K5.94F54.07Q通過(guò)窗戶和天井進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷1)北外窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷，如表2.9所示。北外窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷表2.9時(shí)刻J
45、F27.7Cs0.71Cn0.5xg0.85Q3北)南外窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷，如表2.10所示。南外窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷表2.10時(shí)刻JF15.93Cs0.71Cn0.5xg0.85Q3南)東外窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷，如表2.11所示。東外窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷
46、負(fù)荷表2.11時(shí)刻JF1.08Cs0.71Cn0.5xg0.85Q3東)天井處玻璃進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷，如表2.12所示。天井處玻璃進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷表2.12時(shí)刻JF9.36Cs0.71Cn1xg0.75Q3天井
47、人體散熱形成的冷負(fù)荷Q4561+W本文設(shè)計(jì)中夏季總的冷負(fù)荷，如表2.13所示夏季總的冷負(fù)荷表2.13時(shí)刻Q1北Q1南Q1西Q1東Q1屋頂
48、QQ3北Q3南Q3東Q3天井Q4670QQQ
49、由表2.13所示可知，本文中的住宅夏季最大冷負(fù)荷值為W，出現(xiàn)在13:00。故單位面積的冷負(fù)荷值為95W。2.4.2濕負(fù)荷計(jì)算結(jié)果總濕負(fù)荷為人體散濕量和敞開(kāi)水槽表面散濕量的總和。W1W人W水槽g/h1.356g/s2.5送風(fēng)量的確定熱濕比kJ/kg確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)圖2.3送風(fēng)狀態(tài)示意圖圖2.3所示為送風(fēng)示意圖，查焓濕圖可得到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N，iN55.6kJ/kg，dN11.60g/kg。過(guò)N點(diǎn)作kJ/kg的過(guò)程線。本文取送風(fēng)溫差為to8
50、，則送風(fēng)溫度為tO18。送風(fēng)溫度tO線與過(guò)程線的交點(diǎn)就是送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，在焓濕圖上查得：iO45.7kJ/kg，dO10.96g/kg。送風(fēng)量按吸收余熱量計(jì)算kg/s按吸收余濕量計(jì)算kg/s由于查焓濕圖存在一定的誤差，導(dǎo)致兩種方法計(jì)算的結(jié)果有所差別。誤差大小為0.47%，在誤差范圍之內(nèi)。故此住宅的送風(fēng)量為7596kg/h，單位面積的送風(fēng)量為34.5kg/h。2.6新風(fēng)量的確定新風(fēng)供應(yīng)的作用主要是為了維持室內(nèi)環(huán)境的空氣品質(zhì)，但是新風(fēng)會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的除濕量和新風(fēng)負(fù)荷，增大了系統(tǒng)的能耗，故新風(fēng)的量盡量不要過(guò)大。在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，總送風(fēng)量中還是盡量多用室內(nèi)回風(fēng)，少用新風(fēng)。雖然新風(fēng)量越小就
51、越經(jīng)濟(jì)，但也不能無(wú)限制的減小新風(fēng)量。太小的新風(fēng)量不能滿足室內(nèi)人員對(duì)空氣品質(zhì)的要求，也不足以維持室內(nèi)正壓的要求。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，新風(fēng)量的合理確定通常要從以下兩個(gè)方面來(lái)考慮：滿足室內(nèi)人員的衛(wèi)生要求；能夠補(bǔ)充室內(nèi)的局部排風(fēng)量并維持室內(nèi)正壓的要求。通常情況下，新風(fēng)量的大小取兩者中的最大值。同時(shí)，為確保室內(nèi)的環(huán)境安全和衛(wèi)生，新風(fēng)量占總送風(fēng)量的百分比不應(yīng)小于10%。本文設(shè)計(jì)中取人均新風(fēng)量為50m3/(h人)，故在滿足室內(nèi)人員對(duì)空氣品質(zhì)的要求的條件下新風(fēng)量為250m3/h，即300kg/h。設(shè)計(jì)中室內(nèi)的局部排風(fēng)量取為600m3/h，即720kg/h。若取新風(fēng)量為720kg/h，其占總送風(fēng)
52、量的百分比小于10%，也不能保證室內(nèi)正壓的要求。設(shè)計(jì)中取新風(fēng)量為1453m3/h，即1743kg/h。此新風(fēng)量滿足室內(nèi)的衛(wèi)生要求，也保證了室內(nèi)外的壓差在510Pa這個(gè)范圍內(nèi)。綜上所述，設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的新風(fēng)量GW1743kg/h。2.7本章結(jié)論本文空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)象的夏季最大冷負(fù)荷值為W，單位面積的冷負(fù)荷值為95W，出現(xiàn)在13:00?？倽褙?fù)荷為4881g/h(即1.356g/s)。本文空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總送風(fēng)量為7596kg/h(即2.11kg/s，6330m3/h)，單位面積的送風(fēng)量為34.5kg/h。系統(tǒng)的新風(fēng)量為1743kg/h(1452m3/h)。3
53、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和空氣處理方案的確定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(空調(diào)系統(tǒng))的主要作用是建立和保持室內(nèi)的人工環(huán)境，保證室內(nèi)人員的舒適和健康，以及維持室內(nèi)的空氣品質(zhì)和溫濕度。為了維持室內(nèi)空氣的溫度和濕度在合理的范圍內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)中必須采用加熱、加濕、冷卻、除濕等基本措施以達(dá)到目的。空調(diào)系統(tǒng)的組成部分主要有空氣處理設(shè)備、風(fēng)機(jī)、風(fēng)道以及送風(fēng)裝置等。3.1空調(diào)系統(tǒng)的分類和選擇按空調(diào)系統(tǒng)中空氣處理設(shè)備的集中程度分，可分為：集中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)、分散式空調(diào)系統(tǒng)。集中式空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)就是空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備(過(guò)濾器、冷卻器、加熱器、加濕設(shè)備、除濕設(shè)備以及風(fēng)機(jī)等)都集中布置在專用的空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，空氣經(jīng)過(guò)處理
54、后由風(fēng)管送入各空調(diào)房間以調(diào)節(jié)房間的溫濕度。在集中式空調(diào)系統(tǒng)中，各空調(diào)房間的冷負(fù)荷、熱負(fù)荷和濕負(fù)荷全部由經(jīng)過(guò)處理的空氣來(lái)承擔(dān)。優(yōu)點(diǎn)：集中進(jìn)行空氣的處理、輸送和分配，設(shè)備集中，易于管理和運(yùn)行。缺點(diǎn)：集中供應(yīng)處理過(guò)的空氣時(shí)各空調(diào)區(qū)域冷熱負(fù)荷變化不一致，無(wú)法進(jìn)行精確調(diào)節(jié)；各集中式系統(tǒng)均有風(fēng)管尺寸大、占據(jù)空間大等缺陷；各空調(diào)房間之間有風(fēng)管連通，容易使各房間相互污染。半集中式空調(diào)系統(tǒng)半集中式空調(diào)系統(tǒng)就是除了有用于集中空氣處理的空調(diào)機(jī)房外，還設(shè)有分散在各個(gè)被調(diào)房間的二次空氣處理設(shè)備(末端設(shè)備)。二次空氣處理設(shè)備通常是冷熱交換裝置，主要功能是在空氣進(jìn)入被調(diào)房間之前，對(duì)來(lái)自集中處理設(shè)備的空氣作進(jìn)一步補(bǔ)充處理。
55、在半集中式空調(diào)系統(tǒng)中，由于只需布置新風(fēng)管道，且新風(fēng)量所占的比例較小，故新風(fēng)管管徑較小。優(yōu)點(diǎn)：布置靈活，可實(shí)現(xiàn)各房間室溫的獨(dú)立調(diào)節(jié)，容易滿足各個(gè)房間各自的溫濕度控制要求，房間無(wú)人時(shí)可以直接關(guān)掉該房間的末端設(shè)備，不影響其他房間，從而節(jié)省了機(jī)組的運(yùn)行費(fèi)用。缺點(diǎn)：空調(diào)房間內(nèi)設(shè)置有二次空氣處理設(shè)備，管理維修不方便，而且設(shè)備中的風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)給室內(nèi)帶來(lái)噪音；二次空氣處理設(shè)備布置分散，各種管線比較復(fù)雜，且水系統(tǒng)容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。分散式空調(diào)系統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng)就是對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行熱濕處理的設(shè)備全部分散于各房間內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：把冷熱源和空氣處理、輸送設(shè)備集中設(shè)置在一個(gè)箱體內(nèi)，形成一個(gè)緊湊的空調(diào)系統(tǒng)，安裝方便，可靈活而分散
56、的設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)。缺點(diǎn)：空調(diào)機(jī)組是由壓縮冷凝機(jī)組、蒸發(fā)器和通風(fēng)機(jī)等聯(lián)合工作的，盡管壓縮冷凝機(jī)組有較大的容量，如果蒸發(fā)器(包括風(fēng)機(jī))的傳熱能力(面積、傳熱系數(shù))不足，則可能使制冷機(jī)的冷量得不到應(yīng)有的發(fā)揮，制冷壓縮機(jī)，風(fēng)機(jī)會(huì)給室內(nèi)帶來(lái)噪音。按負(fù)擔(dān)熱濕負(fù)荷輸送的介質(zhì)分，可分為：全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、空氣-水系統(tǒng)、制冷劑式系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)是指空調(diào)房間的室內(nèi)負(fù)荷全部由經(jīng)過(guò)集中處理的空氣來(lái)承擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)。集中式空調(diào)系統(tǒng)就是全空氣系統(tǒng)。全水系統(tǒng)是指空調(diào)房間的冷熱負(fù)荷全部靠水作為冷熱介質(zhì)來(lái)承擔(dān)。它不能解決房間的通風(fēng)問(wèn)題，一般不單獨(dú)采用。無(wú)新風(fēng)的風(fēng)機(jī)盤管屬于這種全水系統(tǒng)?？諝?水系統(tǒng)是指空調(diào)房間的負(fù)荷由經(jīng)過(guò)集中處理的空氣負(fù)擔(dān)一部分，另一部分由經(jīng)過(guò)二次空氣處理設(shè)備處理的空氣負(fù)擔(dān)的系統(tǒng)。在二次處理設(shè)備中，用于處理(加熱、冷卻等)空氣的介質(zhì)是水。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)就是這種系統(tǒng)。制冷劑式系統(tǒng)是指空調(diào)房間內(nèi)的冷熱負(fù)荷直接由制冷系統(tǒng)中的制冷劑負(fù)擔(dān)。局部是空調(diào)系統(tǒng)就是此類系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)比較，本文設(shè)計(jì)采用全空氣系統(tǒng)，空氣通過(guò)集中處理通入室內(nèi)以調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫濕度在合理范圍內(nèi)。全空氣系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備設(shè)置在專用的空調(diào)機(jī)房，管理和維修比較方便，使用壽命長(zhǎng)，初期投資和運(yùn)行費(fèi)用比較低。3.2空氣處理方案的選擇通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕相關(guān)文獻(xiàn)的
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