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第1篇

關鍵字：溶液除濕；溫濕度獨立控制；節(jié)能；大空間

Abstract: this article with a project of the lecture hall of shijiazhuang as an example, the application of the calculation and analysis ReBengShi liquid desiccant + dry table cold system, compared with the traditional a central system energy saving. The results show that ReBengShi liquid desiccant + dry table cold system more suitable for the low supply air temperature difference; When the supply air temperature difference is 4 ℃, in cold source side and end side about 35.6% energy saving.

Key word: liquid desiccant; The temperature and humidity independent control; Energy saving; Large space

中圖分類號：TE08文獻標識碼：A 文章編號：

1 引言

對于人員密集大空間，傳統(tǒng)設計一般都會采用一次回風全空氣空調系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)是全部依靠空氣承擔室內熱濕負荷，使得服務區(qū)域內沒有水系統(tǒng)（風機盤管）存在，根本上杜絕了冷凝水漏水、滋生細菌等污染室內空氣狀況的發(fā)生；同時也可以對空氣做集中、獨立的過濾凈化處理，確保送入室內的空氣干凈、舒適，以達到較好的舒適度水平。

但是一次回風系統(tǒng)除濕的方式是冷凝除濕，這是一種將溫濕度一并處理的方式，會導致溫濕度不能同時一步處理到設計值。由于冷凝除濕必定伴隨降溫，所以一般先滿足濕度要求，溫度過冷了通過再熱達到設計值。再熱量大小主要受到送風量大小以及再熱溫差兩個因素影響，再熱溫差又由最大送風溫差。當送風量較大，送風溫度要求較高時，將會產生較大比例的再熱量。制冷工況下再熱，勢必造成冷熱抵消，能源浪費。在倡導低碳環(huán)保節(jié)能減排的現(xiàn)如今，如何能在不犧牲舒適度要求的前提下，根本上消除冷熱抵消這一問題，是值得每個設計人員去反思的。

現(xiàn)在，有一種比較成熟的調溫調濕方式――溫濕度獨立處理，是將除濕和降溫獨立分開，分別處理到設計狀態(tài)，從根本上避免了冷熱抵消問題的出現(xiàn)。單獨處理余熱，則可以提高送風溫度，從而提高冷凍水溫度以及制冷機的效率（高溫冷水機組）；在除濕方面，獨立除濕單元（如溶液除濕機組）往往有較強的除濕能力，可以將新風處理到過干過冷的狀態(tài)，以承擔室內全部余濕和部分余熱，并同時對新風進行有效的過濾、殺菌和除塵處理，保證空氣的品質。

本文將以熱泵式溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)為例進行計算分析，以討論其相比傳統(tǒng)一次回風系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢。

2 理論基礎

為了量化分析熱泵式溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)相比傳統(tǒng)一次回風系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢，首先對這兩個系統(tǒng)的處理過程及計算進行理論研究。

2.1 熱泵式溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)的處理過程

圖1 熱泵式溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)處理過程

如圖1所示，熱泵式溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)的處理過程分為3步：

(1)新風經由除濕系統(tǒng)處理到過冷過干狀態(tài)點L（18℃,8.0g/kg）（WL）；

(2)處理后的新風與室內回風混合到達狀態(tài)點C（L+NC）；

(3)混合后的空氣經由干式表冷降溫處理到送風狀態(tài)點O（CO）。

具體的計算分為以下的幾步：

(1)計算室內熱濕負荷，確定室內空氣的設計狀態(tài)點（N）、新風量要求以及送風溫差（Δt）。

熱濕負荷一般應用相關軟件建模并計算；設計狀態(tài)點、新風量和送風溫差則需根據(jù)房間功能、工藝要求以及舒適度要求而定。

(2)根據(jù)室內濕負荷，計算所需除濕風量：當所需風量小于除濕風量時，在除濕單元前混入適量室內回風；當所需風量大于除濕風量時，多出的新風只處理到室內空氣狀態(tài)的等焓線上（一部分除濕，另一部分旁通）。進而計算除濕單元的制冷量、除濕過程承擔室內顯熱負荷量。計算公式如下：

式中，

―除濕風量，kg/h；―制冷量，kW；―除濕單元承擔室內顯熱負荷，kW。

(3)計算干式表冷制冷量及送風量。計算公式如下：

式中，

―干式表冷制冷量，kW；G―送風量，kg/h。

2.2 一次回風全空氣系統(tǒng)的處理過程及計算

圖2 一次回風處理過程

如圖2所示，一次回風處理過程分為3步：

(1)室內回風與室外新風直接混合到達狀態(tài)點C（N+WC）；

(2)對混風進行冷凝除濕處理到達機器露點L，L與送風狀態(tài)點O的含濕量相同（CL）；

(3)除濕后的空氣經過再熱處理到送風狀態(tài)點O送入室內（LO）。

具體的計算分為以下的幾步：

(1)計算室內熱濕負荷，確定室內空氣的設計狀態(tài)點（N）、新風量要求以及送風溫差（Δt）：

(2)由室內空氣的設計狀態(tài)點（N）和送風溫差（Δt）確定送風狀態(tài)點（O），計算除濕除熱所需送風量，確定機器露點狀態(tài)點（L）。計算公式如下：

式中，

T―溫度，℃；Q―室內冷負荷，kW；W―室內濕負荷，g/h；G―送風量，kg/h；i―焓，kJ/kg；d―含濕量，g/kg；―相對濕度。

(3)根據(jù)室外空氣狀態(tài)以及新回風量確定混合狀態(tài)點（C），計算機器的制冷量及再熱量。計算公式如下：

式中，

―制冷量，kW；。―再熱量，kW；―定壓比熱，kJ/(kg?℃)；―送風量，kg/h。

3 實例介紹

3.1 建筑概況及負荷計算

石家莊某項目中有一個可以容納2700人的報告廳，層高為20m，面積為1830m2?？照{設計方案為全空氣系統(tǒng)，采用座椅送風方式。由于采用的是座椅送風的方式，送風口距離人員較近，故送風溫差定為4℃，送風溫度22℃。室內設計溫度為26℃，濕度60%。

經由HDY-SMAD空提負荷計算及分析軟件，計算得到報告廳的室內負荷情況為：室內全熱負荷438kW, 顯熱負荷241kW；夏季總濕負荷294kg/h。

3.2 空氣處理方式的選擇及能耗計算

本文選擇兩種方式分別計算，即熱泵式溶液除濕+干式表冷降溫方式和冷凝除濕降溫+再熱方式；并分析兩者的能耗特點和差異。

3.2.1 熱泵式溶液除濕+干式表冷降溫方式

表1 設備制冷量計算

根據(jù)報告廳的設計參數(shù)以及設計日負荷情況，計算得到溶液除濕機組以及冷源的制冷量，如表1所示。這樣可以求出除濕機組和冷源的能耗。由于表冷器只負責顯然負荷，冷凍水供回水溫度可以提高到14℃/19℃，相應的冷源也采用高溫冷水機組。除濕機組和高溫冷水機組的EER分別為4.0和7.0（廠家提供），能耗分別為262kW和33kW。共耗能295kW。

3.2.2 冷凝除濕降溫+再熱方式（一次回風）

表2為一次回風系統(tǒng)的空調機組制冷量和再熱量的計算值。這樣可以求出冷水機組和再熱的能耗。這里的再熱方式考慮為電再熱；冷水機組的EER為5.35（廠家提供）。計算得到冷水機組和再熱的能耗分別為261kW和196kW。共耗能458kW。

4 能耗對比及分析

從兩種空調處理方式的冷源側和末端側設備的總能耗比較中，可以看出，在本文選取的實例中，更適合采用溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)，其節(jié)能率達到了35.6%。而從節(jié)能量來看，其數(shù)值小于一次回風系統(tǒng)的再熱量（163kW

5 結論

本文以熱泵式溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)為例，將其應用于石家莊某項目中的報告廳。并對該系統(tǒng)和傳統(tǒng)一次回風系統(tǒng)進行了能耗的對比和分析，得出的結論如下：

(1)由于報告廳采用座椅送風，送風口離人員較近，故為了舒適度要求，送風溫差定為4℃，此時熱泵式溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)較傳統(tǒng)一次回風系統(tǒng)在滿負荷運行情況下，冷源側和末端側共節(jié)省約35.6%的能耗。

(2)若報告廳對于送風溫差沒有特殊限制，則當送風溫差提高時，熱泵式溶液除濕+干式表冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢不大。

參考文獻

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