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连载· 21|《变风量空调系统》——4.4 送风温度和送风量设计

2017-11-17

4.4送风温度和送风量设计

 

4.4.1 送风温度的选择

    一般情况下,常规空调系统设计时,通常根据工程设计项目的室内外空气设计参数, 以及空调房间的余热余湿负荷,通过焓湿计算,求得一个设计送风温度,进而得到设计 送风温差,然后计算送风量,并确定空调处理机组的选型。


    但对于低温送风系统而言,如何确定最优的设计送风温度需要考虑诸多因素,如制冷机房能提供的冷水温度,不同供水温度对于制冷系统带来的效率影响; 若冷源系统采用冰蓄冷,则还需考虑冰蓄冷系统的流程,系统能提供的冷源温度范围;室内湿负荷的大小;室内能达到的相对湿度;项目选择的变风量末端和送风口形式等。 要确定一个最佳的设计送风温度,可能需要很多复杂的综合计算和对比。

 

    具体而言,要得到最优的设计送风温度,与系统能提供的冷源温度有关。低温送风系统设计由于室内相对湿度较低,如果给定了室内的干球温度和相对湿度,从焓湿图上分析,室内状态点沿热湿比线可以得到相应的机器露点温度。


    但可以分析得到:热湿比线不变的条件下,如果室内空气的相对湿度较低,则机器露点温度随相对湿度的变化较大。即若室内空气的相对湿度选取不当,会造成机器露点过低而无法满足供水要求,或是机器露点过高而无法实现低温送风。 因此,建议根据冷源系统能提供的冷冻介质温度, 先确定一个切实可行的空调机组的机器露点温度,一般机器露点的温度至少要比冷冻介质供液温度高 3℃以上,否则会给表冷器的选型带来困难。机器露点选择的原则就是在一个切实可行的温度范围内,选择使一次费用和运行费用最低,同时满足系统功能要求。确定了机器露点温度后,沿热湿比线,得到房间的室内相对湿度,若该相对湿度在可接受的范围(如 30%~ 50%),则认为机器露点选取是合适的,反之将露点温度进行调整。机器露点确定后,送风温度即为机器露点温度加上风机和管道温升。

 

    送风温度的选择,还与空调系统采用的变风量末端装置和散流器有很大关系。当末端装置和散流器可以提供理想的气流组织,即使在送风量减少的情况下,也不会在室内产生不舒适的冷风沉降,这时可以降低送风温度;反之,送风温度应选偏高值。

送风温度的选择,还与空气处理机组所需要的设备安装空间情况有关,若安装空间受限,或在供冷状态下,需要空调机组有较大的除湿量,则应该选择较低的送风温度, 从而减少送风量。


   送风温度的选择,还与建筑物的负荷情况、吊顶空间、竖井管道空间等有关,工程中为了避免空调送风量过大、减少吊顶和竖井空间的风管占有量,则应该选择较低的送风温度,减少送风量。

 

    应该指出,为了增大送风温差而选择越来越低的送风温度,对于常规冷源系统而言, 并非合理,应进行空调系统的制冷综合能耗分析。送风温度偏高,例如大于 16℃,制冷机组的供水温度可以较高,冷水机组的运行效率提高,对节能有利;但此时,会增加风机的能耗,甚至风机运行能耗的增加可能会超过制冷机组的节能值。从多数冷水机组高效运行出发,送风温度选择为 13℃左右,相对合理。但是,对于安装空间有限,要求提高空调除湿能力,要求降低初投资和运行费用等的项目,经综合技术经济性比较可以采用较低的送风温度如 10~12℃,是较好的选择。对于冷源是冰蓄冷的系统,可以方便的得到较低的送风温度,提高空调系统的整体效能。