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恒温恒湿空调系统节能设计问题研究

时间:2015-08-13 18:13 来源:第一论文 作者:唐编 点击:
对于空调来说,其性能的最重要评判标准之一便是恒温恒湿系统,而恒温恒湿的节能系统是现今空调研究的重点。因此,本研究主要恒温恒湿系统的节能性进行研究,以推动我国空调行业的发展。
  1.恒温恒湿空调系统的智能控制
 
  1.1恒温恒湿空调系统的基本结构
 
  恒温恒湿空调系统主要由加热器、加湿器以及表冷器三个部分组成。加热器一般为管式加热器,主要用于对冷空气的预加热、加热以及再加热。加湿器一般则为电极式加湿器,主要作用是对干空气进行加湿处理。表冷器则能对空气产生减湿降温的作用,避免空气过失,这个过程需要用到制冷剂。
 
  1.2恒温恒湿空调系统的智能控制
 
  顾名思义,恒温恒湿空调系统具有恒温恒湿作用,它可以将室内的温度、湿度、洁净度等控制在一定的范围内,为人们提供一个舒适的生活环境。那么,如何才能在保证经济可行的前提下,达到恒温恒湿的目的呢?这个问题,需要依靠空调智能控制系统来实现。空调智能控制系统实现了空调的自动调节与控制,该系统在遵从暖通工艺的前提下,将自控理论应用于其中,使得恒温恒湿空调能够根据外界温度和湿度的变化,自动调节空调参数,使得温度和湿度保持在一个小范围内,实现恒温恒湿的作用。
 
  1.3夏季恒温恒湿空调系统的处理模式
 
  夏季恒温恒湿空调系统主要是依靠表冷器对降温与去湿的双重作用来实现工作性能。表冷器首先对空气湿度进行控制,当湿度达到要求时,再进行温度的调节。但是当遇到室内温度满足但是湿度不够的情况下,这种处理模式便会造成空气湿度与温度的矛盾。为了解决这个矛盾,一般都需要通过再次的降温除湿过程,以满足湿度的要求。总的来说,表冷器通过对露点温度进行控制,实现室内湿度的自动控制,再通过再热器对湿度调节过程中产生的过冷量进行调节,从而实现室内温度的自动控制。
 
  1.4过渡季恒温恒湿空调系统的处理模式
 
  过渡季节,空气湿度和温度稳定度低,面对这种情况,空调系统会自行进行选择。恒温恒湿空调针对不同的空气条件,会启动不同的处理模式,当需要夏季模式工况时,按夏季模式进行自动控制,当需要冬季模式工况时,按冬季模式进行自动控制,目前恒温恒湿空调已经实现了各种模式的自动控制。
 
  2.恒温恒湿空调系统的主要能耗分析
 
  2.1夏季室内负荷与空调系统的温度控制
 
  室内产热源除了人体、照明设备以外,还有太阳辐射的作用,并且对于不同的房间结构,产热情况也是不同的。综合考虑以上各种因素,运用能量守恒的原理对夏季室内负荷进行计算,进行空调参数设定,使得室内的总得热量等于总失热量,保持室内的热量平衡。
 
  2.2空气处理系统不当产生的附加能耗
 
  面对不同的空气状况,恒温恒湿空调应采用相应的空气处理模式进行工作,如果出现空气处理系统不当的情况,便会产生一定的附加耗能。这种附加耗能一般出现下夏季,夏季由于空调系统滞后性和策略选择不合理,使空调除湿量过大,导致以下两种空气系统处理不当的现象:一是,在送风温度和湿度都达不到设定要求而必须进行加热和加湿处理;二是,使空调病态运行。空气处理系统不当对空调节能具有负面影响,因此对这个问题进行解决势在必行。
 
  3.新式的恒温恒湿节能空调
 
  3.1新式的恒温恒湿空调系统
 
  历年来,恒温恒湿空调都存在一个弊端,即为了使室内湿度达到特定的要求,会通过表冷器降低室内湿度,但是在这个过程中,空调设备会在一定程度上释放出冷气,使室内温度降低,因此要想达到恒温恒湿的目的,还需要对冷气进行加热,这样一来便产生了能量的消耗。针对这个问题,相关人员进行研究,提出了一种新式的恒温恒湿空调系统。相关人员通过研究,发现夏季室内空气湿度的产生量很小,同时回风中携带湿气量也很小,可以确定室内产湿以及回风都不会对室内湿度产生很大的影响。那么,是什么影响着室内相对湿度呢?通过实验发现,空调在工作的过程中,会带入一部分新空气进入室内,而这一部分空气含湿量十分高,是影响室内湿度的主要因素。因此,我们只要对新空气中的湿气进行特殊的处理,便可以很容易地控制室内的相对湿度平衡了。解决办法就是在新空气进入室内之前,对其进行除湿处理,降低其湿度,再将其与回风进行混合,降温到设置温度后再将其送入室内。同时为了使空调系统能够运行这种处理模式,需要对表冷器进行改造。具体的方法是将表冷器分为两个部分,其中一部分用于对新空气的降湿处理,安置在新空气入口处,另一部分则放在原来的地方,用于对除湿后的新空气以及回风的混合风的处理。这样一来,便可以降低因为湿度控制而产生的温度变化量,从而减少能耗。当在冬季时,由于冬季气候相对比较干燥,所以室内湿度相对夏天来说比较好控制,室内湿度也相对稳定,所以不需要进行特殊的处理,仍采用传统的恒温恒湿空调系统冬季运行模式即可。
 
  3.2新式空调恒温恒湿系统能耗分析
 
  在夏季,空调带入的新空气湿度比较大,因此新式的恒温恒湿空调系统便将新空气与混合风分开来进行处理。将新空气与回风分开来处理,即对于新空气,着重处理其湿度,使得该过程承担空调全部的湿负荷;对于混合风,着重调节其温度,使得该过程只承担室内的冷负荷。相对于传统的空调系统,这种新式的空调系统很大程度上减少了空调因湿度调节产生过冷量而必须进行的二次加热,从而减少能源的消耗与浪费。总的来说,新式恒温恒湿空调系统在减少了冷量的同时又节省了热量,因为这个过程遵循能量守恒定律,所以保证了室内湿度与温度的相对平衡。
 
  3.3新式恒温恒湿空调系统的智能控制
 
  随着社会的不断进步与发展,各种高新技术如计算机技术、通讯技术和自控技术被广泛应用于机器设备中,恒温恒湿空调系统也不例外。这些高新技术使得空调自动化控制具有了可能,使其对湿度的控制和对温度的控制能够根据具体的环境进行模式的自动转换以及控制。虽然这种新式恒温恒湿空调结构虽然增加了系统的初投资,但是可以在一定程度上降低运行费用。
 
  节约能源、保护环境和有利于人们的生命健康,是空调制冷科技手段发展的最高目标。我们要转变理念,树立着眼长远的科学观念,来研究节能环保的新型智能化空调应用技术,不断探究新型的能源。本文通过对恒温恒湿空调的智能控制以及主要能耗进行分析,提出了新式恒温恒湿空调节能系统。新式的恒温恒湿空间控制系统能够减少空调在运行过程中的能源消耗,对提高空调性能、节能减排具有重大意义。但是目前这一研究还停留在理论阶段,在实际生活中还没有广泛推广,此外运用该系统还需考虑到多种因素的影响,是一个十分复杂的过程。因此,相关技术人员应该加强这方面的研究,使之能在实际生活中得到应用并广泛推广。
 
  【参考文献
 
  [1]刘猛,潘毅群,李鹏程,陈海红,田建伟.GB/T31349―2014《节能量测量和验证技术要求中央空调系统》简介[J].制冷与空调,2015(01).
 
  [2]陈泽波.我国单元式空气调节机能效标准发展趋势的探讨[J].制冷与空调,2015(01).
 
  [3]陈铁,杜恺.恒温恒湿空调节能分析[C]//第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集.2006,1:476-479.
 

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