论文部分内容阅读
摘 要：在空调系统中，风量、冷量、湿度直接影响到室内空气状态的变化，根据空调区域实际计算出来的风量、冷量、湿度往往与设备厂家的设计有出入，但是厂家的设备在绝大多数情况下，会使得室内设计的工况点或多或少存在偏差。
关键词：风量；冷量；干蒸汽加湿；转轮除湿
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2013）15-0193-02
对于AHU机组而言，选型过程中出现的偏差，往往对整个系统造成很大的影响。如风压存在偏差，将直接导致风量、输入功率的变化，偏大有可能直接烧毁电机；相对湿度存在偏差，会对室内空气产生影响，直接影响空调区域正常运行。特别是在精密仪器的使用区间，可能导致产品合格率低，严重影响效益。
1 风量与风压相关变化的影响
目前的选型普遍存在问题，很多情况下，到达到设备厂开发人员手中的参数基本上都增加“安全”系数，直接导致设备参数与实际空调区域需求参数不一致，尤其是风压值，基本上都取值偏大，实际需求又没有那么大，直接导致风量变大，进而可能引起噪声大、机组吹水、冷热量满足而相对湿度不满足等等情况。
M1是某风机在管网阻力曲线为R1和R2情况下，转速为n1的工作曲线，当管网阻力为R1时其工作点为A1，当管网阻力为R2时其工作点为A2，这两个工况点直接反映出同一机组在不同管网阻力下，风量与风压是相互变化的，风压越大，风量越小。
（1）机组风量比实际需求的风量大（状态点1为实际需要风量，状态点2为机组风量），这样会直接导致室内的状态点的变化，如图2显示。
假设需要供冷的情况下，新风量W不变，风量变大，混合点温度变高，送到室内的空气温度变大，相对湿度变小，如果相差比较大，直接会让人感觉到热了，干燥了，能力明显不足，将会导致客户投诉。
（2）机组风量比实际需求的风量小（状态点1为实际需要风量，状态点2为机组风量），这样会直接导致室内的状态点的变化，如图3显示。
假设需要供冷的情况下，新风量W不变，风量变大，混合点温度变高，送到室内的空气温度变低，相对湿度变大，如果相差比较大，直接会让人感觉到又冷又湿，机组选型过大，有点浪费了。
2 相对湿度的影响，加湿与除湿方式的选择
在空气处理过程中，湿度不够就采用加湿，湿度过大就采用除湿，而加湿量与除湿量的大小很大程度上取决于新风量的含湿量及大小。常用的加湿方式：湿膜加湿、电极加湿、干蒸汽加湿、高压微雾加湿等等，而除湿一般有冷却除湿、转轮除湿、吸附除湿等等。下面就以干蒸汽加湿及转轮除湿进行詳细的分析。
（1）干蒸汽加湿是等温加湿，利用已有的饱和蒸汽源产生洁净蒸汽，并将蒸汽混合到空气中去，对空气进行加湿的一种方法，在增加空气绝对含湿量的过程中，空气的干球温度为恒定或者近似不变，由于增加的水分带来了潜热而使空气焓值提高。
这种加湿器加湿迅速、均匀、稳定，不带水滴，不带细菌，对于有蒸汽源的地方，干蒸汽加湿是一种控制精度高、洁净的加湿方式。但是如果选型选得有问题，也会存在不少问题的，加湿量不足，处理后的空气达不到预期的效果；加湿量过盈，沿着气流方向，加湿器之后的区域相对湿度过高，会导致内部零部件上出现冷凝水，严重影响空调箱的使用寿命极有可能把箱体内部的水吸出去。
加湿量的校核很重要，小了相对湿度达不到设计要求，大了影响机组的正常运行。
（2）转轮除湿的工作原理：需除湿的处理空气进入转轮的处理区时，空气中的水分被转轮中的吸湿剂吸附，干燥后的空气由处理风机送出，同时，另一股与处理空气隔开的空气即再生空气经过加热后进入转轮的再生区，刚才转轮吸附的水分被脱附，并随空气排至室外，转轮从而恢复了吸湿的干燥能力，不断重复上述过程，源源不断的处理湿空气。
除湿案例校核分析过程：
空调面积：780m2，人数：20，温度要求：≤28℃，相对湿度要求：≤20%。
选用AHU GZK2020，风量：24000m3/h，静压：530Pa；选用除湿转轮：MT3000E。
气象参数：室外新风干球温度：30.2℃，室外新风相对湿度：57.5%，具体空气处理过程如图4所示。
湿负荷的计算：室内湿负荷主要由新风湿负荷、人员散湿及机器设备的散湿构成。根据工作区域的实际情况，室内为正压，除工作人员外，室内无其他散湿源，因此，室内湿负荷主要来自室内人员，车间工作人员按中等劳动强度来计算散湿量。
中等劳动强度，成年男子在28℃的散湿量为260g/h，该车间约20人，故该车间的湿负荷为：260*20/1000=52Kg/h
除湿能力校核计算：以房间工况为基准计算，干燥处理后的空气质量流量M（kg/h），含湿量△d1（g/kg），房间稳定工况△d2（g/kg），湿负荷Dq（g/h）。
空调设备所需除湿能力：M*（△d2-△d1）>Dq
从测试的数据看，前表冷器除湿后的新风含湿量为80g/kg左右（该系统冷却除湿的极限能力），转轮处理后的新风的含湿量为1.3g/kg左右，而室内要求的含湿量为4.7g/kg以下，因此，该系统主要由转轮处理后的新风来承担室内的所有湿负荷，后表冷器承当室内的显热负荷。
按新风量3000m3/h计算，AHU的除湿能力为：3000*1.2*（4.7-1.3）/1000=12.24kg/h>车间负荷5.2kg/h，由此可见，AHU设计的除湿能力大于室内设计湿负荷。
由于转轮除湿机再生耗热量大，为节省成本，一般采用转轮加冷却除湿的组合式空调系统，本项目用的就是这种除湿组合，新风先经过前表冷的冷却除湿除去一部分负荷，降低转轮负荷，然后再经过转轮，从而达到深度除湿的效果。
这个除湿过程必须保证经过除湿处理后的空气不能收到新风或湿度比较大的空气影响，否则到达室内的空气是达不到要求的相对湿度的。
3 结论
根据空调的冷湿负荷进行选型，在机组风量与设计风量不同的情况下，室内状态点将偏离设计状态点；在机组加湿量与设计加湿量不同的情况下，过小直接导致相对湿度不达标，过大严重影响机组的正常运行；在机组除湿量与设计除湿量不同的情况下，过小直接导致空调区域的相对湿度过高，过大也增加了初投入。
参考文献
[1]陆耀庆.供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
[2]建设部.GB 50019-2003采暖通风与空气调节设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.
关键词：风量；冷量；干蒸汽加湿；转轮除湿
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2013）15-0193-02
对于AHU机组而言，选型过程中出现的偏差，往往对整个系统造成很大的影响。如风压存在偏差，将直接导致风量、输入功率的变化，偏大有可能直接烧毁电机；相对湿度存在偏差，会对室内空气产生影响，直接影响空调区域正常运行。特别是在精密仪器的使用区间，可能导致产品合格率低，严重影响效益。
1 风量与风压相关变化的影响
目前的选型普遍存在问题，很多情况下，到达到设备厂开发人员手中的参数基本上都增加“安全”系数，直接导致设备参数与实际空调区域需求参数不一致，尤其是风压值，基本上都取值偏大，实际需求又没有那么大，直接导致风量变大，进而可能引起噪声大、机组吹水、冷热量满足而相对湿度不满足等等情况。
M1是某风机在管网阻力曲线为R1和R2情况下，转速为n1的工作曲线，当管网阻力为R1时其工作点为A1，当管网阻力为R2时其工作点为A2，这两个工况点直接反映出同一机组在不同管网阻力下，风量与风压是相互变化的，风压越大，风量越小。
（1）机组风量比实际需求的风量大（状态点1为实际需要风量，状态点2为机组风量），这样会直接导致室内的状态点的变化，如图2显示。
假设需要供冷的情况下，新风量W不变，风量变大，混合点温度变高，送到室内的空气温度变大，相对湿度变小，如果相差比较大，直接会让人感觉到热了，干燥了，能力明显不足，将会导致客户投诉。
（2）机组风量比实际需求的风量小（状态点1为实际需要风量，状态点2为机组风量），这样会直接导致室内的状态点的变化，如图3显示。
假设需要供冷的情况下，新风量W不变，风量变大，混合点温度变高，送到室内的空气温度变低，相对湿度变大，如果相差比较大，直接会让人感觉到又冷又湿，机组选型过大，有点浪费了。
2 相对湿度的影响，加湿与除湿方式的选择
在空气处理过程中，湿度不够就采用加湿，湿度过大就采用除湿，而加湿量与除湿量的大小很大程度上取决于新风量的含湿量及大小。常用的加湿方式：湿膜加湿、电极加湿、干蒸汽加湿、高压微雾加湿等等，而除湿一般有冷却除湿、转轮除湿、吸附除湿等等。下面就以干蒸汽加湿及转轮除湿进行詳细的分析。
（1）干蒸汽加湿是等温加湿，利用已有的饱和蒸汽源产生洁净蒸汽，并将蒸汽混合到空气中去，对空气进行加湿的一种方法，在增加空气绝对含湿量的过程中，空气的干球温度为恒定或者近似不变，由于增加的水分带来了潜热而使空气焓值提高。
这种加湿器加湿迅速、均匀、稳定，不带水滴，不带细菌，对于有蒸汽源的地方，干蒸汽加湿是一种控制精度高、洁净的加湿方式。但是如果选型选得有问题，也会存在不少问题的，加湿量不足，处理后的空气达不到预期的效果；加湿量过盈，沿着气流方向，加湿器之后的区域相对湿度过高，会导致内部零部件上出现冷凝水，严重影响空调箱的使用寿命极有可能把箱体内部的水吸出去。
加湿量的校核很重要，小了相对湿度达不到设计要求，大了影响机组的正常运行。
（2）转轮除湿的工作原理：需除湿的处理空气进入转轮的处理区时，空气中的水分被转轮中的吸湿剂吸附，干燥后的空气由处理风机送出，同时，另一股与处理空气隔开的空气即再生空气经过加热后进入转轮的再生区，刚才转轮吸附的水分被脱附，并随空气排至室外，转轮从而恢复了吸湿的干燥能力，不断重复上述过程，源源不断的处理湿空气。
除湿案例校核分析过程：
空调面积：780m2，人数：20，温度要求：≤28℃，相对湿度要求：≤20%。
选用AHU GZK2020，风量：24000m3/h，静压：530Pa；选用除湿转轮：MT3000E。
气象参数：室外新风干球温度：30.2℃，室外新风相对湿度：57.5%，具体空气处理过程如图4所示。
湿负荷的计算：室内湿负荷主要由新风湿负荷、人员散湿及机器设备的散湿构成。根据工作区域的实际情况，室内为正压，除工作人员外，室内无其他散湿源，因此，室内湿负荷主要来自室内人员，车间工作人员按中等劳动强度来计算散湿量。
中等劳动强度，成年男子在28℃的散湿量为260g/h，该车间约20人，故该车间的湿负荷为：260*20/1000=52Kg/h
除湿能力校核计算：以房间工况为基准计算，干燥处理后的空气质量流量M（kg/h），含湿量△d1（g/kg），房间稳定工况△d2（g/kg），湿负荷Dq（g/h）。
空调设备所需除湿能力：M*（△d2-△d1）>Dq
从测试的数据看，前表冷器除湿后的新风含湿量为80g/kg左右（该系统冷却除湿的极限能力），转轮处理后的新风的含湿量为1.3g/kg左右，而室内要求的含湿量为4.7g/kg以下，因此，该系统主要由转轮处理后的新风来承担室内的所有湿负荷，后表冷器承当室内的显热负荷。
按新风量3000m3/h计算，AHU的除湿能力为：3000*1.2*（4.7-1.3）/1000=12.24kg/h>车间负荷5.2kg/h，由此可见，AHU设计的除湿能力大于室内设计湿负荷。
由于转轮除湿机再生耗热量大，为节省成本，一般采用转轮加冷却除湿的组合式空调系统，本项目用的就是这种除湿组合，新风先经过前表冷的冷却除湿除去一部分负荷，降低转轮负荷，然后再经过转轮，从而达到深度除湿的效果。
这个除湿过程必须保证经过除湿处理后的空气不能收到新风或湿度比较大的空气影响，否则到达室内的空气是达不到要求的相对湿度的。
3 结论
根据空调的冷湿负荷进行选型，在机组风量与设计风量不同的情况下，室内状态点将偏离设计状态点；在机组加湿量与设计加湿量不同的情况下，过小直接导致相对湿度不达标，过大严重影响机组的正常运行；在机组除湿量与设计除湿量不同的情况下，过小直接导致空调区域的相对湿度过高，过大也增加了初投入。
参考文献
[1]陆耀庆.供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
[2]建设部.GB 50019-2003采暖通风与空气调节设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.