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除湿制冷系统的性能分析一
发布时间：2012-03-22 浏览次数：96 返回列表
除湿制冷系统的性能分析摘要 本文通过对不同结构的除湿制冷系统的性能分析，指出对于结合蒸发冷却技术的除湿制冷系统，其制冷量相再生空气能耗直接受到系统结构的影响；同时通过上海市和西安市的对比计算，指出上述系统的性能受到地域、气候条件的影响，即该系统在比较干燥、炎热的地区使用时，性能系数比较高。 l、概述 除湿制冷系统是以热驱动的制冷系统，它有两个突出的优势：对于湿度较大的场合，可以改变蒸汽压缩式制冷系统效率低的现实，提高除湿效率；该系统的再生热源可以来用城市煤气或可利用的废热。尤其是结合蒸发冷却技术的除湿制冷系统成为蒸汽压缩式制冷系统的一种节能型的替代系统。 本文的目的在于分析结合蒸发冷却技术的除湿制冷系统的结构对系统制冷量和能耗的影响，因此在以下的文章中首先设计了几种不同的结构形式，并对其性能做了具体分析。在此基础上选择了上海市和西安市作为对比，研究地域和气候对于系统性能的影响。 2、除湿制冷系统的两种应用形式 与蒸发冷却技术相结合的除湿制冷系统在应用中受到气候、地理区域等因素的影响，因此根据不同的情况具有不同的系统形式，这里将介绍两种比较典型的系统形式： 2．1 系统的送风直接通过除湿设备，然后经过显热热交换器降低温度，最后通过直接蒸发冷却器调节送风的湿度，使送风参数满足要求。它的流程为： 2.2 系统的送风先经过直接蒸发冷却器的处理，将部分显热负荷转变为湿负荷，并用该处理后的冷风冷却房间的送风，其它的部分与2.1相同。 图2 3、几种除湿制冷系统的性能分析与比较 3．1 计算条件 在以下的分析中采用一次回风空调系统，新风量为30％，送风量为1500m3/h. 选择的室外计算条件为空调夏季室外计算参数，即对于上海市和西安市为： 采用的室内条件为(为简化问题，忽略了上海市和西安市两地的大气压力的差别) 干球温度--27．0℃ 湿球温度--21．2℃ 含湿量—0.0135kg／kg干空气热湿比—7000 采用的除湿设备为某公司生产的MX型转轮除湿机，该设备用于再生空气(进口空气温度为20℃)的能耗为l 5．30kW，处理空气侧风机能耗为1．50kw，余压为300Pa，现生空气侧风机能耗为1．10kW，余压为300Pa。 系统的送风管路上的阻力由转轮除湿处理空气侧余压承担，再生空气管路上的阻力由转轮除湿机再生空气侧余压承担，考虑到蒸发冷却器的水泵能耗、系统其它管路上间接蒸发冷却器的风机能耗与除湿设备用于再生空气的能耗相比是很小的，暂时可以忽略不计，因此可以写出该系统的性能系数为： 计算中空气--空气湿热热交换器(两侧空气的风量比为1：1)的效率采用0．8，间接蒸发冷却器(两侧空气的风量比为1：1)的效率采用0．6，直接蒸发冷却器(两侧空气的风量比为1：1)的效率采用0.95。 3.2几种除湿制冷系统的性能分析 在本部分的分析中，以上海市的空调夏季室外计算参数为计算依据，设计了四种除湿制冷系统的流程，并对它们的性能做了分析。 A 图l中的显热热交换器有两部分组成：空气一空气显热热交换器(用室外空气冷却除湿设备的出风)和间接蒸发冷却器(用室外空气作为二次空气).整个系统的流程见图3： 图3 系统在焙湿图上的表示见图4.则可以计算： 系统在单位空气质量流量下提供的冷量为: B 图1个的显热热交换器有两个间接蒸发冷却器(用室外空气作为二次空气)组成。整个系统的流程见图5： 则同样可以按上述两式计算系统在空气单位质量流量下可提供的冷量 ，以及系统能耗E。 C． 采用图2所示的形式．系统的流程见图6： 则同样可以计算： 系统在空气单位质量流量下提供的冷量为: D． 系统的基本形式与A图3相同，但除湿设备的再生空气直接来自室外空气，这样系统的流程变为图8： 则可以计算： 系统在单位空气质量流量下提供的冷量为: 3．3 两个不同地区的比较 除湿制冷系统在应用中受到气候、地理区域等因素的影响，这里将采用图3的系统形式，选择上海和西安两个城市进行比较，计算它们的制冷量、能耗和性能系数。 3．4 计算结果 以上分析计算的各点温度汇总在下表1中，最终结果汇总在下表2中。 |