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含有冰蓄冷设备的变水温空调系统分析
气象参数是无法控制的,它的变化直接影响着空调负荷的大小;而工作参数是可以改变的,可以通过自动控制设备进行调节,使系统在较高效率下运行。为适应空调冷负荷随全年不同季节以及不同气象条件的变化,我们可以在系统设计的运行过程中采取相应的措施以达到节能的目的。因此,当空调负荷低于设计负荷时,由于空气处理设备有富裕量,可适当进步冷水温度,使空调系统既能保证舒适度要求,又能减少运行电费。
当部分负荷时,变水温系统采用变水温调节,冰蓄冷设备变水量调节来运行。
在设计工况时,由于冰蓄冷设备的较强往湿能力,在空气热湿交换过程中处理部分热负荷Q2和全部湿负荷Ws;而变水温系统则处理部分热负荷Q1,不处理湿负荷。
设计工况下,已知总余热Q和总余湿WS、室内状态参数N(tn、фn),送风相对湿度为95%(即为设备露点状态送风),确定混合送风状态O(t2、i2、d2)和总送风量G。由于低温送风和冰蓄冷技术相结合,能够获得较好的空调效果,经济效益很好,所以采用第二类低湿送风,即送风温度为6~8℃,标称温度为7℃。
通过分别对变水温空调系统和冰蓄冷设备的表冷器进行设计和计算,确定表冷器的型号、台数和排数。所述表冷器计算方法分别是计算部分负荷时,变水温系统和冰蓄冷设备的热湿处理过程的各个参数,并计算出混合送风状态和室内的温湿度参数,验证是否满足舒适性要求。通过实例计算,对于空调房间总余热Q=560000W和总余湿WS=28g/s及室内设计参数为:tn=25℃,фn=55%。
当空调系统在部分负荷下运行时,变水温系统和冰蓄冷设备的热湿处理过程的各个参数计算结果。计算结果表明,含有冰蓄冷设备的变水温空调系统的运行满足室内舒适性要求。当室内负荷变化时,该系统的调节使室内参数的变化很小,室内温度在24~25℃,相对湿度在54%~55%范围内变化。而且该系统的除湿能力比单一的变水湿空调系统增强了,可以调节的运行范围也大了。变水温系统在设计工况下,冷冻水温度为11.7℃,和单一变水温系统的设计工况下的冷冻水温7℃相比较,也进步了很多,这样双系统的变水温系统就具有很好的节能效果。但是整个系统增加了冰蓄冷系统的初投资用度,增加了系统的复杂性。从冰蓄冷空调系统的特点来看,固然它的投资用度大些,但是利用低谷段电价的优惠可减少运行电费,而且可以起到优化电网供电的作用。由此可以看出,含有冰蓄冷设备的变水温空调系统可以带来可观经济效益和社会效益。
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