半集中式空调系统设备冷负荷分配方式的探讨

王　靖,李晓虹

摘　要:　讨论了在夏季半集中式空调系统(风机盘管加新风系统)干湿工况中,风机盘管和新风机组在承担冷负荷上的不同形式,并指出了风机盘管和新风机组承担不同负荷分配的计算方法。以及各设备在承担不同负荷时,负荷计算在设备选型时的作用。

关键词:　负荷;风机盘管;新风系统;设备选型;湿工况　　中图分类号:TU83116;O551;O414

文献标识码:B

　　空调系统中,运用风机盘管加新风系统较为常见,在设备选型设计中如何合理选择风机盘管

和新风机组的大小是设计人员普遍关心的问题。在相同的室内、室外参数的条件下,总热、湿负荷分别由室内风机盘管和新风机组共同承担,但是室内风机盘管和新风机组所承担的负荷(包括热负荷和湿负荷)的大小,因负荷分配上存在着不同的形式,所以其承担负荷的大小是可以变化的。并且室内风机盘管和新风机组承担负荷的大小决定了其设备的大小,所以如何将总冷负荷分配给室内风机盘管和新风机组,其负荷计算就显得非常重要,否则将给设计选型带来困难,最终使设计方案达不到最满意的效果。下面作者就其负荷分配形式和设备选型中的几个问题进行分析。

1　风机盘管加新风系统的机组冷

负荷组成

风机盘管加新风系统的机组总冷负荷等于室内负荷、新风负荷、再加热负荷之和,并由室内风机盘管和新风机组共同承担;其相互关系如图1所示。从下面的几种焓湿图的分析中可以看出,风机盘管加新风系统中的各参数,只有室外设计参数W 、室内设计参数N 、新风量G w 是确定值,而室内热湿比线ε、机器露点L 1、L ′1、L 2、L ′2等,将随着风机盘管和新风机组承担负荷的不同,以及回风量的大小的变化而位置发生改变。如果以室内热湿比线ε确定室内送风状态点,将会出现因风机盘管、新风机组承担负荷的变化而使室内热湿比线ε难以确定的矛盾。所以作者拟采

用先确定新风机组的负荷,再确定热湿比线ε的方法绘制空调过程的焓湿图。

图1　系统总冷负荷Q 总、室内风机盘管冷负荷Q N 新风机组冷负荷Q W 关系图,其中Q 总=Q N +Q W

2　风机盘管加新风系统中新风机

组承担不同负荷的运行方式分析

风机盘管加新风系统的运行状况分干工况和

湿工况,在实际运用中一般采用湿工况的运行方式,下面就湿工况的运行方式进行分析。211　新风机组只承担新风负荷的运行方式

在该种负荷分配的运行方式中,将室内设计状态的等焓线与饱和相对湿度线的交点,作为新风机组处理室外新风的机器露点,即将室内设计状态点N 的湿球温度点作为新风机组处理室外新风的机器露点。并将处理后的空气送入室内,与室内风机盘管配合,达到空调的目的。由于新风口和室内风机盘管的安装位置的不同,混合方式有以下两种形式,其焓湿图如图2、图3所示。

室内风机盘管、新风机组选型计算的制冷量的计算

新风机组制冷量:Q W =G W (i W -i N )

室内风机盘管制冷量:O N =(G N +G W )(i O -i L ′2)　　　　　　　　或O N =G N (i N -i L 2)制冷机组总制冷量:Q 总=O N +Q W

图2～7中符号注译:W ———室外空气参数;N ———室内空气参数;ε———热湿比线;L ′1、L 1———新风经新风机组处理后的机器露点;L ′2、L 2———回风经风机盘管处理后的机器露点;O ′———新风与回风混合后的参数;

O ———新风与回风在送风口处混合后的参数

。

图2　新风系统空调　　　　图3　新风系统空调

过程焓湿图a 　　

过程焓湿图b

212　新风机组承担新风负荷外还承担部分室内热湿

负荷的运行方式

在该种负荷分配的运行方式中,将新风处理到室内设计状态N 的湿球温度与露点温度的连线上的任意一点,并将处理后的空气送入室内,与室内风机盘管配合,消除热、湿负荷。如果新风机组处理室外新风时其温度低于N 点的露点温度,新风将出现吹雾的现象,所以不允许。其焓湿图如图4、图5所示

。

图4　新风系统空调　　　　图5　新风系统空调

过程焓湿图c 　　

过程焓湿图d

室内风机盘管、新风机组选型计算的制冷量计算

新风机组制冷量:Q ′W =G ′W (i W -i L ′1)　　　　　　或Q ′W =G ′W (i W -i L 1)

室内风机盘管制冷量:Q ′N =(G ′N +G ′W )(i O ′-i L ′2)或Q ′N =G ′N (i N -i L 2)制冷机组总制冷量:Q ′总=Q ′N +Q ′W

213　新风机组承担部分新风负荷的运行方式

在该种负荷分配的运行方式中,将室内设计状态N 的湿球温度点和室外设计状态W 的露点温度点的连线上的任意点,作为处理新风的机器露点,并将处理后的空气送入室内,与室内风机盘管配合,消除热、湿负荷。其焓湿图如图6、7所示

。

图6　新风系统空调　　　　图7　新风系统空调

过程焓湿图e 　　

过程焓湿图f

室内风机盘管、新风机组选型计算的制冷量计算

新风机组制冷量:Q ″W =G ″W (i W -iL ′1)或Q ″W =G ″W (i W -i L 1)室内风机盘管制冷量:Q ″N =(G ″N +G ″W )(i O -i L ′2)或(Q ″N =G ″N (i N -i L 2)

制冷机组总制冷量:Q ″总=Q ″N +Q ″W

3　结论

从以上分析可知:当Q ″总=Q ′总=Q 总时,以Q ″N 、

Q ′N 、Q N 选择室内风机盘管的制冷量,以Q ″W 、Q ′W 、Q W 选择新风风机盘管的制冷量。由于当新风量G ″W =G ′W =G W 时,所以Q ′W >Q W >Q ″W ,Q ″N >Q N >Q ′N 。

由此可知,在相同的总负荷条件下,室内风机盘管、新风机组的选型有三种情况。而采用这三种不同情况进行选型时,室内风机盘管和新风机组承担的热、湿负荷各不相同,所以其适用范围也可根据具体工程而变化。

(1)　新风机组只承担新风负荷。一般适用于新建系统。(2)　新风机组还承担部分室内热湿负荷。一般

适用于室内湿负荷比较大,或室内风机盘管选型过小

的技术改造项目。

(3)　新风机组承担部分新风负荷。一般适用于室内湿负荷不大,或室内风机盘管选型过大的技术改造项目。

(4)　在机组选型时,室内风机盘管

105;,

提高冷水入口温度。

参考文献

[1]陆耀庆主编1实用供热空调设计手册[M]1北京:中国建筑工[2][M]:,1995

・CH・

Distribution of Cooling Load in Primary Air Fan2coil System

WAN G Jing,L I Xiao2hong

(Dept.of Energy and Environmental Engineering of Sichuan University of Science and Technology,Chengdu610039Sichuan China)

Abstract:This paper discusses t he different ways of dist ributing cooling load to fan2coil unit and f resh air handing unit in p rimary air fan2coil system in summer under wet cooling condition,and p roposes t he correspond2 ing calculating met hods and it s use in devices selection.

K ey words:cooling load;fan2coil;p rimary air system;devices selection;wet cooling condition下载本文