蒸发冷却新风空调集成系统的可行性分析.doc

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1、蒸发冷却新风空调集成系统的可行性分析摘要：介绍蒸发冷却空调的基本原理，从对蒸发冷却技术的一些误解和安全、健康、节能方面论述蒸发冷却新风空调集成系统的优点，以及在蒸发冷却空调中的技术难点提出的可行性分析关键词：蒸发冷却新风空调集成系统1.引言　　当今，能源短缺和环境恶化已成为一个世界性问题，如何合理有效地利用能源及保护环境，是世界各国所共同关心的焦点之一，也是实现可持续发展的关键。自从上世纪70年代两次全球能源危机以来，节能已成为发达国家关注的热点；而90年代提出可持续发展理论和环境资源保护以后，节能和环保为世界各国所

2、重视。随着科技的进步和人们生活水平的提高，空调技术的应用日趋广泛，空调的能耗也在逐年持续增加，在某些发达的工业国家空调能耗已占总能耗的三分之一[1]，而且仍然在持续增加；这一比例的高低，从一个侧面反映了一个国家的经济发展和人民生活水平的高低。在我国，随着工业的发展和人民生活水平的提高，空调的能耗比重也在逐年攀升。据统计[2]，1996年我国空调设备（指电动及吸收式冷水机组、房间空调器以及单元空调机组，但不包括进口机组）的总制冷能力约为2000万KW。在我国建造一台300MW（30万KW）的发电机组，使用国产产品，每K

3、W的综合造价高达4000~5000元[3]。2.蒸发冷却技术原理2.1直接蒸发冷却[4]　　直接蒸发冷却(简称DEC)是指空气与大面积的水接触，由于水的蒸发，空气和水的温度都降低，而空气的含湿量有所增加，空气的显热转化为潜热，这是一个绝热加湿过程。它要以在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现，其装置原理因式如图1所示，对应的蒸发冷却过程在I-d图上可表示为图2。由图可知，状态1的室外空气在接触式换热器内与水进行热湿交换后，温度下降，含湿量增加，沿绝热线变化到状态2，而水温由tw2下降到tw1。2.2间接蒸发冷却　　

4、间接蒸发冷却(简称IEC)是指把直接蒸发冷却过程中降低了温度的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气，那么就可以得到降低了温度，但含湿量不增加的送风空气，此过程为一等湿冷却过程。若把直接蒸发冷却中用的空气称二次空气，待处理的空气称一次空气，则可画出利用间接蒸发冷却技术得到低温的送风空气的装置原理因式，如图3所示。4　　间接蒸发冷却过程在i-d图上可表示为图4，如果一次空气和二次空气都是室外空气，则它们的初状态w在图中表示在同一位置上，当二次空气流经直接蒸发冷却装置HUM时，空气状态从w变为1，一次空气在空气—空气

5、换热器HX：内与状态1的空气只进行显热交换，状态从w变为2，另一侧的空气从状态1变为状态E，然后被排出。从HX1装置内出来的一次空气在水—空气换热器HX2内被从HUM装置内流出的冷却了的水(水温tw1)再到HUM装置，在那里借直接蒸发冷却过程降温，然后再返回HX2装置，如此不断循环。所以在间接蒸发冷却过程中，一次空气只可能等湿冷却，即从tw降到to，对应房间参数n，状态o的空气就已经具备降温降湿的作用了。3.蒸发型空调的优点　　蒸发型空调与传统的压缩机型空调相比，具有以下优点[5]，这也是促使我们不断深入研究蒸发型空

6、调技术的主要原因所在。　　·初投资的成本低；约为传统机械制冷的1/2，机械制冷系统的造价为400元/m2左右，而蒸发型制冷系统为250元/m2左右，三年即可收回初投资。　　·耗电量仅为传统空调的八分之一，运行能耗约为传统机械制冷的1/5；蒸发型空调设备中除了所需风机和水泵动力外，无需输入能量，因此性能系数COP值很高（约为机械制冷的2.5~5倍），通常机械制冷系统的装机功率为50W/m2左右，而蒸发型空调系统为10W/m2左右，节电80%左右。　　·不断输入100%新鲜、健康的冷空气，可使有害的空气如：带有病毒、烟味

7、、异味的空气排室外，保持室内干净；出于蒸发型空调设备采用全新风，且具有空气过滤器和加湿功能，对空气进行净化和加湿处理，大大改善其室内空气品质。　　·保护生态环境，减少地球环境的污染；由于蒸发型空调设备以水而不是有环保公害的氟里昂为制冷剂，对大气无污染。　　·维修简便、费用便宜；在安装运行操作、维护保养方面，传统压缩式空调机组一般需要冷水机组、冷却塔、冷却水泵、末端装置等设备，系统复杂，安装、运行、维护都比较麻烦，需要专业人员操作，而且耗资大，而蒸发型空调系统安装快捷，运行操作管理方便，无须专业维护人员。4.蒸发冷却新

8、风空调集成系统的提出　　新风空调集成系统概念的提出的历史背景是2001年美国“9.11”事件以后，采用集中空调的建筑物不断面临环境安全性的考验，其中包括恐怖主义的生化武器袭击。开启恐怖主义寄送的装有炭疽菌热孢子的信件后，炭疽菌热孢子会随空调系统的回风扩散到建筑物的其他房间，整个建筑物的工作人员将面临巨大的危险，不得不疏散。因此“致病建筑物”这一