恒温恒湿空调系统节能研究概况(一)

 
 
 
几十年来，在我国工业上的恒温恒湿类空调工程以及凡是对湿度有控制要求的空调工程中，为了控制室内相对湿度，总不得不用再热的处理方法，这几乎已成了机械工业、电子工业、医药工业等有关工程设计数十年的不变规律。
可是这种再热形成的冷热抵消现象所引起的能耗是十分惊人的。因为，为了控制相对湿度，历来一贯的做法都是先把大量空气(新风和回风)的温度一直降低到必要的露点温度以下，以除去其中的水分，然后再行加热升温，才能保持室内一定的相对湿度。鉴于这种情况，近年来关于恒温恒湿空调系统的节能问题逐渐成为大家研究的重点，人们希望可以找到一种合理的空气再热处理方式，从而达到节能的目的。下面将例来惯用的方法叙述如下：
一、中小型恒温恒湿机组的典型处理方式
对于各类产业中的中小型恒温恒湿空调工程，历来人们都是习惯采用相应容量的立式恒温恒湿机组。早期的恒温恒湿机组的空气处理和自动控制原理大致如图1.1所示。室内设置干球温度传感器T和湿球温度传感器H。冬季运行时由干球温度传感器分挡(手动和自动)控制电加热器的加热量。由湿球温度传感器控制电极加湿器内电加热器的开或关，以达到加湿的目的。夏季运行时制冷机及其供液管上的电磁阀打开，新风和回风混合后通过直接膨胀式表冷器降温去湿，大致达到所需的机器露点温度后，再根据干球温度传感器所表现出来的室内实时负荷要求控制再加热度。容量稍大的机组可以把直膨式盘管按容量分成1/3和2／3两组，分别由大小两只电磁阀控制。这时电极加湿器与压缩机电源电路反锁，只要压缩机开，电极加湿器便不会有电。及至春秋季，其运行工况与夏季类似，只是这时为了节能，可根据实际湿负荷的大小手动选择其中的一只电磁阀作轻载运行。
从原理上分析，图1.1所示的控制方式是属于固定露点温度控制，虽然在这里表冷器后并没有设置专门的露点温度控制装置。
 


 
 
 
二、采用喷水室的空气处理方式及其自动控制
图1.2所示是我国50"-'70年代在大型恒温恒湿空调工程中采用的比较多的一种空气处理方式。图1.3为其相应的夏季工况空气处理过程的焓湿图。两图中的空气状态点起一一对应的。该系统是一种典型的固定露点温度控制法。在这里，房间内的相对湿度控制只是在冬季才由相应的湿度传感器以闭式环路控制加湿器的运行(图中省略)。在夏季则取室内控制目标参数的计算露点温度(如20℃和50％相对湿度下tdp=10℃)作为喷水室后机器露点温度设定值来实施定露点温度的控制。运行时为了达到室内所要求的温度和相对湿度，送风空气经喷水室喷淋降温去湿处理到恒定的露点温度(点4)后，还需再行加热至必要的送风状态点5。
 


 
 
因此，人们不难看到，若仅就室内相对湿度而言，所用的是一个开环式控制，因为它没有直接来自室内的湿度反馈信号控制。正是由于控制的这种开环性质，这种固定露点温度控制式只能适用于室内没有湿负荷、或者湿负荷很小或很稳定的场合，否则便成了隔靴抓痒了。其对室内相对湿度的控制效果达N40％～60％，自是不成问题的，而且只要条件具备，士5％的湿度控制精度也是不难达到的。从严格的意义上说，由于空调室内或多或少总有些湿负荷产生，其热湿比￡尽管很大，但总不会是无穷大。图1.3中的左侧即表示这一情况。然而在很多实际工程中凡是要求室内保持恒定相对湿度或是有一定高限控制要求的，除了少量的工作人员外，基本上都不会有明显散湿的工艺生产设备。所以，只要围护结构有良好的隔汽防潮措施，室内的湿负荷基本上可以略而不计。这样，室内热湿比便可近似地视作等d的垂直线。于是，图1．3中的左侧图可简化为右侧图。图中的△t表示设计计算工况下的送风温差。http://www.dgzhenghang.cn