表冷器运行性能分析

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1、窗体顶端表冷器运行性能分析www.chinaqking.com期刊门户-中国期刊网2009-2-16来源:《黑龙江科技信息》2008年9月上供稿文/周凌云李萌苏夺[导读]通过计算得出某表冷器模型在不同系统形式中的运行工况数据摘 要：通过计算得出某表冷器模型在不同系统形式中的运行工况数据，由此分析表冷器空调冷水流量百分比与处理负荷百分比之间的关系，为理解空调冷水系统运行工况及改进自动控制方法提供数据依据。 关键词：表冷器；流量百分比；处理负荷百分比；温差前言 在广泛使用的全空气空调系统、空气－水空调系统中，表面冷却器（后简称表冷器）是空调箱、风机盘管

2、这些末端设备所必需的部件。通过表冷器，受迫通过其外侧表面的空调进风与强制通过其管束内部的空调冷水进行换热，使空气得以冷却、除湿，满足对服务区域进行供冷的需要。因此，表冷器是空调系统中风系统及水系统的分隔面，也是它们之间相互作用的交接面。在对其进行分析计算时，应兼顾且满足风侧与水侧的各自要求。 将根据表冷器的设计性计算及校核性计算的计算步骤[1]，并结合表冷器模型[1]，对不同系统形式中不同负荷情况下的表冷器运行工况进行分析，从中得出相关数据，为分析空调冷水系统运行工况以及寻求更好的空调系统自动控制方式提供依据。 1表冷器模型 以文献[1]中的6排管

3、JW20-4型表冷器为模型进行模拟计算，其特征参数如下：Fy＝1.87； Fd＝24.05； fw＝0.00407； N＝6；表冷器传热系数经验公式为： 其中： 上述公式中符号说明如下： Fy－迎风面积，m2； Fd－每排盘管散热面积，m2； fY－盘管通水断面积，m2； N－盘管排数； G－风量，kg/s； ρa－空气密度，kg/m3； Vy－面风速，m/s； W－水量，kg/s； ρa－水密度，kg/m3； ω－水流速，m/s； ξ－析湿系数； i1－进风空气焓，kJ/kg； i2－出风空气焓，kJ/kg； t1－进风空气干球温度，℃； t2－

4、出风空气干球温度，℃； Cp－空气定压比热干球温度，kJ/（kg·℃）； 2系统形式 实际工程应用中，设计人员是根据服务区域的具体情况采用不同的空调系统形式。对于表冷器，不同系统形式的差别主要体现在新风处理方式、风量变化方式、设计供回水温度、水量控制措施等几个方面。下文将针对不同系统形式中的上述表冷器模型进行部分负荷下的运行工况分析。为阅读方便，所分析的具体系统形式归纳如下表1，表1中共列出十二种不同系统形式。下文第3节将分析空调冷水流量采用连续调节控制方式时各系统形式中表冷器的运行工况，空调冷水流量采用开关控制控制方式的情况将在第4节另外分析，而

5、第5节将分析当空调冷水供水温度与设计供水温度不同时表冷器的运行工况。 2.1新风处理方式 新风有不同的处理方式及送风方式，图1表示了三种常见的情况。图中A1所示为室外新风直接与空调回风混合后进入表冷器（A1），B2所示为室外新风经新风空调箱处理后与空调回风混合再进入表冷器（B2）,C3所示为空调回风进入表冷器（C3），新风单独处理。本文将针对这三种情况下的空调箱（AHU）表冷器的运行工况进行分析比较，各情况下的风侧参数在后文的额定工况说明中有所表述。 2.2设计供回水温度 尽管冷水机组的额定水温为7℃/12℃，但大温差系统可节省系统输送能耗，所以在

6、很多工程中也采用其它供回水温度来尽量增大温差。将对空调冷水系统设计供回水温度为7℃/12℃（7－12）及5℃/13℃（5－13）这两种情况进行分析。 2.3空调方式 一次回风定风量系统（C）及变风量系统（V）是目前工程中较为常用的空调方式，本文将对这两种方式进行分析。 2.4自控原则 为节省能源，在表冷器供冷情况下，舒适性空调系统往往不会通过再热、加湿来维持室内设计相对湿度。尽管通过表冷器的合理选择可以满足设计工况下室内处于舒适性的相对湿度，但在实际运行过程中，舒适性空调系统的自动控制往往仅以维持室内干球温度为目的，系统没有手段或者不采取措施来进行

7、相对湿度的控制，室内相对湿度随室内负荷的变化而不断变化，且是被动的，只能是随遇而安的。 尽管均以室内干球温度为控制点，不同空调方式所需要的控制原则仍是不同的。在本文的分析中，自动控制系统遵循以下的简单控制原则：在定风量空调系统（C）中，风量维持不变，系统通过调整送风状态来适应室内负荷变化，以维持室内干球温度；在变风量空调系统（V）中，送风状态维持不变，系统通过调整风量来适应室内负荷变化，以维持室内干球温度。 2.5额定工况 不同的系统形式中，表冷器的额定工况并不一定相同。上述十二种系统形式中定风量系统与对应变风量系统的额定工况可以相同，表2列出了在

8、不同的新风处理方式、设计供回水温度的系统形式中上述表冷器的六个额定工况。 2.6部分负荷工况 实际运行过程中，服务区域内空