吊顶冷盘管与热泵式溶液除湿型新风机组温湿度独立控制空调系统应用研究

摘要

随着经济的发展、人民生活水平的提高,我国的人居环境获得了较大的改善,人们对室内环境舒适性的要求也越来越高。传统的降温方式存在能源利用效率低、热舒适性差以及对环境产生污染等缺点,已经越来越不适应于现代居住建筑。针对深圳这种高温高湿地区,本论文提出了一种可行的技术措施——吊顶冷盘管与热泵式溶液除湿型新风机组温湿度独立控制空调系统。这种空调方式可以很好的解决传统空调系统存在的诸多问题,并且具有很好的舒适性和节能性,如果实验成功,必将为该项技术的推广提供很好的技术数据支撑。目前为止,国内外针对降温、除湿系统及技术的研究已有很多,也成功的在一些地区进行了工程示范应用,已由实践证明是一种高效、美观、舒适性好的空调方式,其实际的空调效果也为本论文提供了很好的参考依据。但大部分的研究工作都是针对单独的系统而进行的,针对不同气候地区的温湿度独立控制空调系统的研究却鲜有涉足。本课题重点通过实验对深圳地区办公建筑在夏季采用吊顶冷盘管末端装置进行降温,同时结合热泵式溶液除湿型新风机组空调系统进行除湿及技术参数进行测试,分别从室内温度场、速度场、热湿环境等方面对热泵式溶液除湿型新风机组空调系统和吊顶冷盘管与热泵式溶液除湿型新风机组二者的混合系统两种空调方式进行了分析,发现吊顶冷盘管与热泵式溶液除湿型新风机组空调系统完全适用于深圳地区空调负荷不大的办公类建筑,并显示了一定的优越性。与此同时,实验分别就高温高湿、低温高湿两种气候特征、四种典型机组运行工况对热泵式溶液除湿型新风机组的机组性能进行了较为详细的分析,研究的结果表明:机组在不同工况不同气候特征下,送风参数稳定,除湿量较大,机组COP值介于6～9之间,整个测试阶段机组运行良好。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 引言

1.2 课题提出的背景

1.2.1 深圳市的气候特点

1.2.2 目前室内环境的处理方式

1.2.3 现有空调系统存在的问题

1.2.4 对新空调方式的要求

1.2.5 解决方案

1.3 课题研究的意义

1.4 温湿度独立控制系统在国内外的发展及研究现状

1.4.1 辐射空调系统的发展及研究现状

1.4.2 液体除湿空调系统国内外的研究进展

1.4.3 国内研究存在的问题及不足

1.5 本论文的研究方向及主要内容

2 温湿度独立控制空调系统原理及特点

2.1 温湿度独立控制空调系统及其组成

2.2 吊顶冷盘管系统工作原理

2.3 热泵式溶液除湿型新风机组工作原理

2.4 温湿度独立控制空调系统的优点

3 温湿度独立控制空调系统设计方法

3.1 温湿度独立控制空调系统与传统空调系统的差别

3.2 温湿度独立控制空调系统设计步骤和设计方法

3.2.1 热湿负荷的计算

3.2.2 显热末端装置的选择

3.2.3 热泵式溶液除湿型新风机组设计

4 温湿度独立控制空调系统实验内容及数据误差分析

4.1 实验目的

4.2 测量参数、方法及仪表

4.3 实验数据误差分析

4.4 实验内容

4.4.1 房间温度场及速度场

4.4.2 能耗测试

4.4.3 冷却吊顶盘管制冷性能参数测试

4.4.4 冷吊顶盘管与热泵式溶液除湿新风系统联合运行

4.4.5 盘管结露问题

4.4.6 热泵式溶液除湿型新风系统单独运行

5 热泵式溶液除湿型新风机组性能实验研究及分析

5.1 实验目的

5.2 实验原理

5.2.1 除湿量的计算

5.2.2 机组能效比COP 值的计算

5.3 实验测试工况的选择及测试时间

5.4 高温高湿气候特征下，不同工况实验数据分析

5.4.1 机组设定送风参数为20℃，54%，风量2000m~3/h 时,室外新风及送风温湿度、机组除湿量及COP 值变化曲线图

5.4.2 机组设定送风参数为20℃，58%，风量2000m~3/h 时,室外新风及送风温湿度、机组除湿量及COP 值变化曲线图

5.4.3 机组设定送风参数为18℃，55%，风量2000m~3/h 时,室外新风及送风温湿度、机组除湿量及COP 值变化曲线图

5.4.4 机组设定送风参数为20℃，50%，风量2000m~3/h 时,室外新风及送风温湿度、机组除湿量及COP 值变化曲线图

5.4.5 高温高湿气候特征下，机组送风参数及性能分析

5.5 低温高湿气候特征下，不同工况实验数据分析

5.5.1 机组设定送风参数为20℃，54﹪，风量2000m~3/h 时,室外新风及送风温湿度、机组除湿量及COP 值变化曲线图

5.5.2 机组设定送风参数为20℃，58﹪，风量2000m~3/h 时,室外新风及送风温湿度、机组除湿量及COP 值变化曲线图

5.5.3 机组设定送风参数为18℃，55﹪，风量2000m~3/h 时,室外新风及送风温湿度、机组除湿量及COP 值变化曲线图

5.5.4 机组设定送风参数为20℃，50﹪，风量2000m~3/h 时,室外新风及送风温湿度、机组除湿量及COP 值变化曲线图

5.5.5 低温高湿气候特征下，机组送风参数及性能分析小结

5.6 小结

6 温湿度独立控制空调系统实验研究及分析

6.1 室内竖向温度场

6.2 室内速度场

6.3 室内热环境

6.4 室内湿环境

6.5 结露风险分析

6.6 冷水机组、整个系统COP 值分析

6.6.1 吊顶冷吊顶COP 值

6.6.2 除湿新风机组COP 值计算

6.6.3 系统整体COP 值计算

7 结论及展望

7.1 本文主要结论

7.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献

附录