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低溫冷凍設(shè)備送風(fēng)系統(tǒng)選型應(yīng)用說明
1．低溫冷凍設(shè)備系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的比較
低溫冷凍設(shè)備送風(fēng)空調(diào)是隨著冰蓄冷技術(shù)的發(fā)展而興起的，而冰蓄冷技術(shù)的發(fā)展是隨著人們生活水平的提高、用電峰谷差愈來愈大而發(fā)展起來的。低溫冷凍水具有相對大的冷量，在輸送中可以減小管道的尺寸，減少泵的電耗。在空氣處理設(shè)備中，由于低溫水的送人，可減小空氣處理設(shè)備的尺寸，同樣也可減少風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的電耗。因此，低溫送風(fēng)空調(diào)愈來愈引起人們的重視。在與冰蓄冷系統(tǒng)相結(jié)合的集中空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用低溫送風(fēng)，具有降低一次投資、降低峰值電力的作用，同時(shí)可減少電耗，節(jié)省建筑物面積和空間。所以，低溫送風(fēng)空調(diào)具有較強(qiáng)的發(fā)展勢頭。
圖9-19 常規(guī)空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管 圖9-20低溫送風(fēng)末端裝置
由于冰蓄冷系鉸可以提供較低溫度的冷凍水(一般在1.5~4℃之間)，因此低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的降濕能力。根據(jù)ASHRAE手冊，1977的舒適圖:在風(fēng)速都是0.15m/s，而相對濕度30％，干球溫度26℃；或相對濕度50％，干球溫度25℃；或相對濕度70％，干球溫度為23℃，這三種不同組合的環(huán)境條件，給人體的舒適感是一樣的。所以低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，由于相對濕度較低，如果適當(dāng)提高1~2℃左右的干球溫度，可以獲得同樣的舒適感。
圖9-19是常規(guī)空調(diào)的風(fēng)機(jī)盤管。圖9-20是低溫送風(fēng)空調(diào)中的末端裝置。兩者均帶有獨(dú)立新風(fēng)，未經(jīng)處理。在焓-濕圖上的處理過程詳見圖9-21，其中虛線表示常規(guī)空調(diào)盤管處理過程。
從圖9-21中可以看出，常規(guī)空調(diào)盤管處理的比焓差為：
53.2-34.3＝18.9KJ/kg
低溫冷凍設(shè)備送風(fēng)盤管處理的比焓差為:
53.2-26.8＝26.4KJ/kg
由此得出，低溫送風(fēng)盤管處理的比焓差，比常規(guī)空調(diào)盤管處理的比焓差增加(6.3~4.5)/4.5＝40％�？梢�，空氣處理設(shè)備在冷負(fù)荷不變的條件下，可縮小40％左右的大小。風(fēng)管尺寸、送風(fēng)機(jī)功率也可相應(yīng)減少40％左右。當(dāng)然這是粗略的計(jì)算，是以常規(guī)空調(diào)送風(fēng)溫度為13℃、低溫送風(fēng)空調(diào)送風(fēng)溫度為10℃為條件的，而且新風(fēng)占送風(fēng)量的15％；室外新風(fēng)狀態(tài)以上海地區(qū)為準(zhǔn)，即以t=34℃，ts＝28.3℃(濕球溫度)，室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)tn＝22℃，φ＝60％為根據(jù)的。如果上述條件變化，計(jì)算結(jié)果會(huì)有所差異。但低溫送風(fēng)系統(tǒng)一次性投資比常規(guī)空調(diào)送風(fēng)一次投資少，這是肯定的。至于相差多少，與設(shè)計(jì)條件等諸多因素有關(guān)。
圖9-21空氣處理過程
由于低溫送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率減少，使高峰電力需求降低，可以減少電增容費(fèi)，同時(shí)也可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。由于低溫冷凍設(shè)備送風(fēng)空調(diào)一次風(fēng)的送風(fēng)溫度低，因而含濕量低，空氣的相對濕度降低。 由上面分析可知，在同樣舒適感的條件下，可適當(dāng)提高室內(nèi)的干球溫度1~2℃，因而也可節(jié)省空調(diào)的冷負(fù)荷和運(yùn)行費(fèi)用。由于空氣中含濕量低，因而室內(nèi)空氣品質(zhì)較好。
在低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，由于空氣處理設(shè)備和風(fēng)管比常規(guī)空調(diào)的小，因而可少占用建筑空間和建筑面積，從而降低建筑造價(jià)。特別是新建筑物的層高由于送風(fēng)管的減少而降低，減少建筑物造價(jià)的優(yōu)點(diǎn)更加突出。
低溫送風(fēng)空調(diào)是指從集中空氣處理設(shè)備送出溫度較低的一次風(fēng)經(jīng)高誘導(dǎo)比的末端裝置送人空調(diào)房間的送風(fēng)系統(tǒng)。由于一般低溫送風(fēng)空調(diào)的一次風(fēng)送風(fēng)溫度在8~11℃之間，所以低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)末端只要加設(shè)一般風(fēng)口即可，而不需要高誘導(dǎo)比的空氣混合箱的末端裝置。詳見圖9-22，圖9-23。
圖9-22常規(guī)空調(diào)風(fēng)管送風(fēng)
R.H.—空氣相對濕度（%）；CDB—空氣干球溫度（℃）
圖9-23 低溫送風(fēng)空調(diào)
R.H.—空氣相對濕度（%）；CDB—空氣干球溫度（℃）
2．低溫送風(fēng)的特殊問題
由于低溫送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)溫度低，一般為4~10℃。比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的12~15℃要低，因此在風(fēng)口、風(fēng)管、末端送風(fēng)裝置的表面很容易結(jié)露。所以在這些地方的保溫應(yīng)特別要加強(qiáng)；要高度重視，無論是設(shè)計(jì)和施工都要有嚴(yán)格要求。保溫好，也可減少熱損失。低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的水管內(nèi)流動(dòng)的是低溫水，一般在1.4~5℃，所以水管壁結(jié)露問題也要同風(fēng)管結(jié)話問題一樣引起特別重視。這也是減少熱損失不可缺少的一環(huán)。
由于低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)溫差大，也就是送風(fēng)溫度低，所以當(dāng)送風(fēng)量小時(shí)，必須防止低溫空氣直接進(jìn)入工作區(qū)，或是空調(diào)房間內(nèi)溫度不均勻而導(dǎo)致舒適感差的后果。由于在低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)往往放在低溫送風(fēng)上而忽視了冬季送熱風(fēng)問題，影響冬季室內(nèi)人體舒適感，所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)低溫送風(fēng)空讕系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)顧及到冬季送熱風(fēng)問題。
室內(nèi)熱源的位置也會(huì)影響到低溫送風(fēng)的效果，這在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)引起重視，或采取相應(yīng)的措施。在低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，風(fēng)管的制作必須嚴(yán)格符合密閉性要求。因?yàn)轱L(fēng)管。泄漏不但會(huì)造成冷空氣損失，而且泄漏的、低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度的這部分空氣，會(huì)便風(fēng)管表面結(jié)露，使風(fēng)管長期潮濕而腐蝕，并且還會(huì)凝聚成水滴從天花板上滴落。
對于單一應(yīng)用低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置；不采用二次盤管；因?yàn)榈蜏厮惋L(fēng)末端裝置主要是卷吸部分室內(nèi)空氣，提高送風(fēng)溫度，避免送風(fēng)時(shí)的結(jié)露現(xiàn)象產(chǎn)生。如果二次盤管使用不當(dāng)，即失去了低溫送風(fēng)末端裝置的意義。據(jù)有關(guān)資料介紹，二次盤管通入的冷凍水是幾經(jīng)處理設(shè)備的回水，這樣就提高了進(jìn)人二次盤管的進(jìn)水溫度，而且進(jìn)水開關(guān)由自動(dòng)控制系統(tǒng)來控制。設(shè)計(jì)和使用的合理，可減小新風(fēng)管道尺寸和一次風(fēng)處理設(shè)備的尺寸。
冰蓄冷低溫冷凍設(shè)備送風(fēng)中，不凍液的供應(yīng)溫度隨蓄冰系統(tǒng)類型的不同而有所差異。如制冰滑落式、冰泥式可達(dá)l℃，而冰盤管式一般為2~4℃。但在融冰末期桶內(nèi)剩余的冰量減少時(shí)，供應(yīng)溫度可升至3~5℃。如果系統(tǒng)中再加上熱交換器，則冷凍水的溫度還要增加1~2℃。
如果要使蓄冷裝置保持恍較低的冷凍水供給溫度�？筛鶕�(jù)要求增加蓄冰桶的蓄冷量或延長融冰時(shí)間，延續(xù)融冰速度，或設(shè)置主機(jī)在下游，即蓄冷裝置優(yōu)先等措施來解決。
正確地選擇冷卻盤管是低溫送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中很重要的一環(huán)，選擇冷卻盤管酌考慮因素包括傳熱性能、盤管表面風(fēng)速、風(fēng)扇布置位置等。低溫送風(fēng)系統(tǒng)所使用的盤管通常為8~12排，翅片間距每片不超過2.1mm，銅管徑小于12.7mm。在設(shè)計(jì)中，盡量減小冷凍水流量以減小泵的功率，并獲得最大溫升。，在某些部分儲(chǔ)冷的儲(chǔ)冷系統(tǒng)中，具有高回水溫度的冷凍水先通過主機(jī)降溫后，再進(jìn)入儲(chǔ)冷槽降溫，以得到最低的冷凍水供應(yīng)溫度。冷凍水溫升主要取決于翅片間距、銅管材質(zhì)及盤管的排數(shù)，在設(shè)計(jì)上，常常高達(dá)l0~16℃。
盤管的表面風(fēng)速主要取決于空調(diào)箱的冷卻容量、送風(fēng)量和盤管尺寸。表面風(fēng)速低則出口溫度也低，而表面風(fēng)速高則要減少盤管的換熱面積，以節(jié)省盤管費(fèi)用。通常，傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)盤管的表面風(fēng)速限制在3m/s以下，最好在1.6~2.3m/s之間，最大不超過2.5m/s，以免過高的風(fēng)速攜帶盤管表面的水珠、使低溫送風(fēng)系統(tǒng)的除濕量增大。風(fēng)機(jī)和盤管間的相對位置布置會(huì)影響到低溫送風(fēng)系統(tǒng)的效果。如果將風(fēng)機(jī)安排在盤管之前與安排在盤管之后作一比較，會(huì)發(fā)現(xiàn)后者由于將電動(dòng)機(jī)的發(fā)勢量帶入送風(fēng)的竄氣中，使送風(fēng)溫度比前者高出約1~1.5℃。但風(fēng)機(jī)置于盤管之前不利于氣流均勻分布，除非風(fēng)機(jī)和盤管之間的距離大于風(fēng)扇直徑的3~5倍。
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