全空气蒸发冷却空调系统的设计方法

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)西安工程大学 作者:黄翔

  介绍了全空气蒸发冷却空调系统的设计方法。结合蒸发冷却空调在焓湿图上的设计分区,对全空气蒸发冷却空调系统设计性与校核性计算进行了详细介绍,指出了蒸发冷却空调系统及设备的一些关键参数,以兰州地区为例进行了实例计算说明,为蒸发冷却全空气空调系统设计提供参考。

1、前言

  蒸发冷却空调技术处理空气具有节能、环保、经济、健康、舒适等优点,近年来在我国广大西北地区得到了不断的推广应用。对于全空气蒸发冷却空调系统设计性计算方法中空气的初参数和终参数均为已知条件通过设计来确定选用什么样的设备,计算出空气处理过程所需要达到的热湿交换效率;对于校核性计算方法空气初参数以及设备参数为已知,而终参数为计算校核的内容,采用已选定设备的实际能达到的热湿交换效率来验证该设备实际达到的空气终参数,因此校核性计算是对设计性计算的补充与完善。真空技术网(www.chvacuum.com)发布本文主要针对全空气蒸发冷却空调系统的设计校核性方法进行详细说明。

2、蒸发冷却空调系统设计性计算步骤

  (1)确定设计对象:第一步首先要确定建筑物的类型,判断是否适合采用全空气系统。对于建筑空间较大、人员比较密集、或者房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所较适合采用全空气系统,比如:商场、大会议室、影剧院、体育馆、会展中心、餐厅、船舶、工厂等场所。

  (2)确定夏季空气调节室外设计参数:根据设计对象所处地区,在对应地区的焓湿图上确定夏季室外空气状态点Wx的位置,通过夏季空气调节室外干球温度tw和湿球温度ts来确定。该步确定过程要符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50703—2012)等国家标准。

  (3)确定建筑物夏季室内设计状态点:根据建筑物对象的使用功能及要求确定夏季室内空气状态点Nx,通过夏季空气调节室内设计干球温度tn、夏季空气调节室内设计相对湿度φN来确定。

  首先可以根据《公共建筑节能设计标准》(GB50186-2005)等国家标准确定。文献中讲到人体舒适与否与人体周围的气流速度紧密相关,在其他条件不变的情况下,蒸发冷却空调系统的送风量一般较传统机械制冷空调系统的送风量大,室内空气流速相应也大。根据ASHRAE Systems Handbook(1980)舒适图介绍,蒸发冷却空调系统室内设计干球温度比传统空调系统的温湿度舒适区高2~3℃。

  (4)计算空调负荷:计算室内在最不利条件下的冷负荷Q,空调房间的湿负荷W。当拟采用蒸发冷却空调系统时,室内的湿负荷必须详细计算,因为只有详细的冷负荷与湿负荷数据,才可以继续进行下一步,进而判断是否适合采用蒸发冷却空调系统,仅仅依靠估算冷负荷将使得后面的送风状态点确定有一定的偏差,进而导致无法准确合理的选择蒸发冷却空调设备。

无送风温差要求送风状态点确定示意

图1 无送风温差要求送风状态点确定示意

6、结语

  本文介绍了全空气蒸发冷却空调系统的设计性计算方法与校核性计算方法,对全空气蒸发冷却空调系统的设计过程进行了详细说明,介绍确定了使用蒸发冷却空调设备的选用原则与设计步骤。给出了蒸发冷却空调系统设计中设计的关键参数,并对兰州市某生产车间进行了实例计算。望为今后蒸发冷却空调系统的设计标准和技术规程的制定起到积极作用。

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